ทำไมค่า 0.1°C ถึงมีความสำคัญมากในการผลิตหลอดแก้ว?
เคยมีประสบการณ์ไหมที่หลอดแก้วในห้องปฏิบัติการแตกไปเองโดยไม่มีใครทำให้มันแตกเลย? นั่นเป็นเพราะแรงตึงเครียดภายในตัวแก้วนั่นเอง หากอุณหภูมิในเตาอบเปลี่ยนแปลงไปเพียงเล็กน้อยระหว่างกระบวนการทำให้แก้วอ่อนลง ก็เท่ากับว่าคุณกำลังสร้าง “ระเบิดเวลา” ขึ้นมาในตัวแก้วนั่นเอง เพื่อป้องกันเรื่องนี้ เราจึงใช้อุปกรณ์ทำความร้อนแบบอินฟราเรดที่มีความแม่นยำถึง 0.1°C ซึ่งช่วยให้แก้วอยู่ในตำแหน่งที่เหมาะสมได้
ปัญหาจากแรงตึงเครียดทางความร้อน
ปัญหาก็คือ แก้วไม่ได้หดตัวอย่างสม่ำเสมอ ส่วนนอกของแก้วจะเย็นลงเร็วกว่าส่วนในมาก ซึ่งก่อให้เกิดแรงดึงดันภายในตัวแก้ว 为了แก้ปัญหานี้ เราจำเป็นต้องรักษาอุณหภูมิของแก้วไว้ที่ค่าที่เหมาะสม หากอุณหภูมิเปลี่ยนแปลงไปเพียง 1°C เท่านั้น ก็อาจทำให้แก้วแตกได้ ดังนั้นเราจึงใช้ระบบควบคุม PID ที่มีความแม่นยำสูง พร้อมกับอุปกรณ์ทำความร้อนแบบอินฟราเรดที่สามารถตอบสนองได้อย่างรวดเร็ว เพื่อป้องกันไม่ให้อุณหภูมิเปลี่ยนแปลงไปมากเกินไป
ทำไมค่าเพียงเล็กน้อยเท่านั้นถึงมีความสำคัญ
เครื่องทำความร้อนแบบธรรมดามักจะมีความเร็วในการทำความร้อนที่ช้าเกินไป มี “ความล่าช้าทางความร้อน” ซึ่งทำให้เซ็นเซอร์ตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิได้ช้า และเมื่ออุปกรณ์ทำความร้อนเริ่มทำงานอีกครั้ง อุณหภูมิของแก้วก็ลดลงไปมากแล้ว แต่อุปกรณ์ทำความร้อนแบบอินฟราเรดนั้นตอบสนองได้อย่างรวดเร็ว ซึ่งช่วยให้เราสามารถรักษาอุณหภูมิให้สม่ำเสมอได้ ทำให้แก้วไม่เกิดความเสียหาย
ข้อเสียและเหตุผลที่เราเลือกใช้อุปกรณ์ทำความร้อนแบบอินฟราเรด
คุณไม่สามารถเพิ่มกำลังไฟขึ้นถึง 100% แล้วคาดหวังว่าจะได้ความแม่นยำสูงได้ หากเครื่องทำความร้อนทำงานด้วยกำลังสูงสุด มันก็ไม่สามารถปรับอุณหภูมิได้อย่างแม่นยำ ซึ่งอาจทำให้เกิดความผิดพลาดได้ ดังนั้นเราจึงกำหนดให้เครื่องทำความร้อนทำงานด้วยกำลังประมาณ 60-70% เท่านั้น ซึ่งช่วยให้ตัวควบคุมสามารถปรับอุณหภูมิได้อย่างแม่นยำ โดยไม่ทำให้หลอดไฟเสียหาย นอกจากนี้ แหล่งจ่ายไฟของคุณก็ต้องมีคุณภาพดีด้วย หากมีสัญญาณไฟที่ไม่สม่ำเสมอ ก็จะทำให้เซ็นเซอร์ทำงานผิดพลาด และความแม่นยำ 0.1°C ก็จะหายไปเลย