لماذا يعتبر فرق درجة الحرارة البالغ 0.1 درجة مئوية مهمًا جدًا أثناء عملية تلدين الزجاج؟
إذا كان لديك أي وقت مضى قطعة من الأدوات الزجاجية في المختبر تنكسر دون سبب واضح، فأنت تعرف مدى الإحباط الذي يصاحب ذلك. عادةً، يكون السبب خطأ بسيطًا أثناء عملية التلدين، ربما يكون ذلك نتيجة اختلاف درجة الحرارة بمقدار بضعة عشرات من الدرجات المئوية.
الزجاج حساس للغاية؛ فهناك نطاق ضيق جدًا من درجات الحرارة التي يحتاجها لكي يسترخي. إذا تغيرت درجة الحرارة بشكل كبير، فإن ذلك سيؤدي إلى تراكم الضغوط الداخلية في الزجاج. قد لا تلاحظ ذلك في البداية، لكنها تشبه قنبلة موقوتة. في يوم من الأيام، قد ينكسر الزجاج فجأة.
الحل للحصول على درجة حرارة دقيقة
يعتمد معظم الناس على أجهزة قياس درجة الحرارة من نوع التيرموكبل، لكن هناك مشكلة: فهي تقيس درجة الحرارة في المكان الذي تلامس فيه الأجهزة الزجاج، وهو ما لا يعكس الوضع الحقيقي دائمًا.
نحن نفضل استخدام أجهزة الاستشعار بالأشعة تحت الحمراء، لأنها تقيس الإشعاع الصادر من سطح الزجاج مباشرة. للحصول على دقة 0.1 درجة مئوية، نستخدم مرشحات طيفية ذات نطاق ضيق. يمكن اعتبار ذلك بمثابة سماعات لإلغاء الضوضاء لأجهزة الاستشعار؛ فهي تتجاهل الإشعاع الصادر من عناصر التسخين والحرارة المنعكسة من جدران الفرن، وبذلك يمكن قياس درجة حرارة الزجاج نفسه وليس الهواء المحيط به.
كيفية منع حدوث التشققات
تحدث التشققات عندما يكون جزء من سطح الزجاج أكثر سخونة من الأجزاء الأخرى. الأمر كله يتعلق بالتدرج في درجات الحرارة.
عندما يمكن لجهاز الاستشعار قياس الفروق بدقة 0.1 درجة مئوية، يمكن لجهاز التحكم PID أن يقوم بتعديلات دقيقة جدًا في درجة الحرارة. لا داعي لتجاوز الهدف المحدد والاعتماد على الحظ.
الشيء الذي يمكن أن يفسد كل شيء
المشكلة هي أن أجهزة الاستشعار عالية الدقة حساسة للغاية. داخل الفرن، يمكن للأبخرة أن تغطي عدسة الاستشعار، مما يؤدي إلى فقدان الدقة في قياس درجة الحرارة. يمكن اعتبار ذلك بمثابة محاولة قياس درجة الحرارة من خلال نافذة مغطاة بالضباب.
الحل بسيط: نوصي باستخدام هواء ذو ضغط إيجابي لتنظيف العدسة، حتى يظل الاستشعار واضحًا ويمكن الاعتماد على القراءات المعروضة على الشاشة.