Het geheim om je glaswerk niet te beschadigen
Iedereen die met laboratoriumglas heeft gewerkt, weet dat één verkeerde koelcyclus alles kan verpesten. Je besteedt uren aan het bewerken van een stuk glas, alleen om het daarna kapot te zien gaan door een kleine temperatuursverandering. Dat is frustrerend.
Daarom hechten we veel waarde aan een nauwkeurigheid van 0,1°C. Om dit te bereiken, gebruiken we kwarts-halogeenemitters. Ze reageren zeer snel. En die snelheid is precies wat nodig is wanneer de PID-regeling probeert de temperaturen stabiel te houden.
Waarom die kleine verschillentie van 0,1°C belangrijk is
Tijdens het annealen werk je binnen zeer strikte grenzen. Als de temperatuur te hoog wordt, kan het glas vervormen. Als de temperatuur te laag is, ontstaan er interne spanningen die het glas kunnen laten barsten. We gebruiken halogeenlampen omdat ze lineair reageren. Hierdoor kan de controller de stroomsterkte in real-time aanpassen, zodat er geen ‘thermische schok’ optreedt die het dunwandige glas kan beschadigen.
Een korte uitleg over de fysica
Hier werkt het zo: er zit een wolfraamfilament in een kwartsomhulsel dat gevuld is met halogeengas. Het gas voorkomt dat het filament te snel verdampt, zodat de lampen langer meegaan. Maar het echte wonder zit in het kwarts. Het laat kortegolfig infraroodlicht door. In plaats van dat de lamp de warmte opneemt, gaat de energie rechtstreeks naar het oppervlak van het glas.
Een waarschuwing: deze lampen worden ontzettend heet. Als je hoge wattages gebruikt, zal de standaardkabel smelten. Gebruik liever nikkelgeplateerde of keramische kabels, zodat je verbindingen niet beschadigen.
De nadelen die je moet kennen
De lamp is nog maar de helft van het antwoord. Je kunt hem niet zomaar aansluiten en verwachten dat alles goed gaat. Je hebt een snelwerkend SSRelais en een thermocouple nodig die echt goed functioneert. Kijk ook goed naar de isolatie van je apparatuur. Als er warmte naar buiten lekt, moet de emitter harder werken om alles in balans te houden. Dat zet veel druk op je voedingsbron. Zorg ervoor dat je koelventilatoren de gestegen temperatuur aankunnen, anders kan het kwartsarray te vroeg beschadigen.