مشكلة النقاط الباردة في أجهزة التسخين (وكيف نحلها)
إذا كنت قد استخدمت فرنًا زجاجيًا طويلًا من قبل، فأنت تعرف المشاكل التي تصاحب ذلك. معظم أجهزة الإضاءة بالأشعة تحت الحمراء لا تعمل إلا على مسافة متر واحد تقريبًا. هذا قد يبدو جيدًا، لكن عند تركيب الأجهزة مع بعضها، تظهر نقاط باردة في كل نقطة اتصال بين جهاز وآخر. هذا يشكل مشكلة كبيرة في الحصول على درجة حرارة مستقرة.
قررنا التوقف عن استخدام الأجهزة ذات المسافة القصيرة، وبدلاً من ذلك، صممنا أجهزة إضاءة بالأشعة تحت الحمراء خاصة بها، بحيث تكون مدتها أكثر من مترين. الهدف بسيط: الحصول على جدار حراري مستمر ومستقر، بحيث لا تنخفض درجة الحرارة أثناء مرور الزجاج عبر الفرن.
الحسابات الخاصة بالحرارة
لا يمكن ببساطة تمديد قطعة من الكوارتز واعتبارها جهازًا كافيًا للتسخين. إذا زدنا طول الجهاز، فإن المقاومة الكهربائية تزداد أيضًا. إذا لم نكن حريصين، فإن الجهد الكهربائي سينخفض، وستظل أطراف الجهاز دافئة فقط، بينما يظل الجزء الأوسط ساخنًا جدًا.
لحل هذه المشكلة، نختار بعناية الفيلامنتات المستخدمة في الجهاز. عادةً ما نرفع الجهد الكهربائي للحفاظ على كثافة حرارية عالية من البداية إلى النهاية. تذكّر أن تتأكد من أن مصدر الطاقة الخاص بك قادر على تحمل الجهد الكهربائي اللازم لتشغيل هذه الأجهزة. إذا لم يكن الجهد كافيًا، فإن الأجهزة ستتلف بسرعة كبيرة.
التصميم المخصص للاستخدام طويل الأمد
نستخدم الكوارتز عالي النقاء لحماية الفيلامنتات، وحسب نوع الزجاج الذي نستخدمه، يمكننا إضافة طبقات خاصة لتعديل طيف الحرارة.
الاتصالات بين الأجهزة هي المشكلة الأكبر، حيث يمكن أن تتلف الأجهزة بسبب الضغوط الناتجة عن الحرارة العالية. نستخدم موصلات صناعية قادرة على تحمل هذه الضغوط. وبما أن هذه الأجهزة مصممة لتكون جنبًا إلى جنب دون وجود فجوات، فإن ذلك يسمح بتدفق حراري مستمر ومستقر.
الواقع
الحقيقة هي أن الأجهزة الطويلة هشة للغاية. أنبوب بطول مترين أكثر عرضة للكسر أثناء التركيب مقارنة بالأنابيب القصيرة. لذلك، نستخدم دعامات قوية لمنع اهتزاز الأنبوب، مما يساعد في الحفاظ على سلامة الأجهزة.
ولا تنسَ أيضًا أهمية تدفق الهواء. مصدر حراري بطول مترين يضع عبئًا كبيرًا على نظام التهوية. إذا لم تكن مروحة التبريد قوية بما فيه الكفاية، فإن ذلك سيؤدي إلى تلف الأجهزة.