Perché 0,1°C è davvero importante durante il processo di trattamento termico del vetro
Se mai avete avuto un pezzo di attrezzatura da laboratorio in vetro che si è rotto senza alcuna ragione apparente, conoscete bene quella sensazione di frustrazione. Di solito, il problema nasce da un piccolissimo errore durante il trattamento termico: forse una variazione di temperatura di pochi decimi di grado.
Il vetro è molto esigente: ha bisogno di condizioni specifiche per rilassarsi. Se la temperatura cambia troppo rapidamente, si creano delle tensioni interne. Potreste non accorgervene subito, ma queste tensioni rappresentano come delle “bombe a orologeria”. Un giorno, il recipiente semplicemente si rompe.
Il trucco per ottenere precisione nella regolazione della temperatura
La maggior parte delle persone si affida ai termocupli, ma ci sono dei limiti. Essi misurano solo la temperatura nel punto in cui il sensore entra in contatto con il vetro, e questo non rappresenta sempre la situazione reale.
Noi preferiamo gli sensori a infrarossi: essi “vedono” direttamente la radiazione superficiale del vetro. Per ottenere una precisione di 0,1°C, utilizziamo filtri spettrali a banda stretta. Immaginateveli come degli auricolari anti-rumore per il sensore: essi ignorano il calore emesso dagli elementi di riscaldamento e il calore riflesso dalle pareti del forno. In questo modo, si misura effettivamente la temperatura del vetro, e non quella dell’aria circostante.
Come evitare le crepe prima che nascano
Le fratture dovute alle tensioni internhe avvengono quando una parte del vetro è più calda dell’altra. Tutto dipende dal gradiente di temperatura.
Quando il sensore riesce a misurare con precisione 0,1°C, il controllore PID può apportare piccoli ajustamenti alla temperatura. Non c’è più bisogno di sperare che tutto vada per il meglio…
Un consiglio importante: ricordate che i diversi tipi di vetro – come il borosilicato o il quarzo – emettono calore in modi diversi. Se cambiate tipo di vetro, dovrete modificare le impostazioni relative all’emissività nel controllore. Altrimenti, i risultati delle misurazioni diventeranno imprecisi, e dovrete fare affidamento sulla vostra intuizione.
L’unica cosa che può rovinare tutto
Ecco il problema: i sensori a infrarossi ad alta precisione possono essere piuttosto delicati. All’interno del forno, i vapori possono oscurare la lente del sensore. Una volta che la lente è sporca, la precisione di 0,1°C scompare completamente. È come cercare di leggere una temperatura attraverso una finestra appannata.
La soluzione è semplice: utilizzate un sistema di purga dell’aria a pressione positiva. In questo modo, la lente rimane pulita, e potrete fidarvi dei valori mostrati sullo schermo.