تسخين الأشياء دون تفجيرها
إن صنع أجهزة استشعار الهيدروجين يتطلب استخدام حرارة عالية، لكن هناك مشكلة: عند العمل مع مواد كيميائية متفجرة، فإن تلك الحرارة تصبح خطرًا كبيرًا. أي شرارة صغيرة أو سطح ساخن جدًا قد يؤدي إلى انفجار. هذا بالتأكيد ليس ما يرغب أحد فيه.
لهذا السبب، لا نستخدم أي مبردات عادية، بل نستخدم مصابيح أشعة تحت الحمراء مخصصة للعمل في مناطق خطرة كهذه.
مشكلة المصابيح العادية
معظم المصابيح الأشعة تحت الحمراء المتوفرة في السوق لا تحتوي على أي حماية. فهي تحتوي على أطراف مكشوفة وغلافات من الكوارتز التي تصبح ساخنة جدًا. في غرف التنظيف، تستقر أبخرة المذيبات على سطح هذه الزجاجات. إذا اصطدمت هذه الأبخرة بمكان ساخن، أو إذا حدثت شرارة، فإن ذلك سيؤدي إلى انفجار. لا يمكنك ببساطة شراء مبرد عادي والأمل في أن يكون كافيًا؛ فهو ليس مخصصًا للعمل في بيئات خطرة.
كيف نحل هذه المشكلة
نحل هذه المشكلة عن طريق وضع المصباح داخل غلاف مصنوع من الزفير أو الكوارتز المقاوم للكيماويات. ثم نغلق الأطراف باستخدام واصلات قوية، ونغمر الاتصالات الكهربائية في مادة إيبوكسي صناعية أو سيراميك. هذا يخلق حاجزًا بين عنصر التسخين والغازات القابلة للاشتعال في الغرفة.
لكن الحل الحقيقي يكمن في تصميم “نقطة باردة”. نحن نهتم بالتدرج الحراري بحيث لا يصل الجزء الخارجي من الغلاف إلى درجة الحرارة اللازمة لإشعال المواد الكيميائية. يظل الجزء الخارجي آمنًا لللمس، حتى أثناء عمل المصباح بشكل مكثف.
التضحية اللازمة
إضافة غلاف واقٍ يعني وجود حاجز بين الحرارة والمستشعر. وهذا يعني فقدان جزء من قوة الأشعة تحت الحمراء. لحل هذه المشكلة، نزيد من القوة الكهربائية أو نعدل طول البؤرة لضمان الوصول إلى درجة الحرارة المطلوبة. لكن يجب تعديل أجهزة التحكم PID أيضًا، لأن هناك تأخيرًا طفيفًا في استجابة الحرارة بسبب الغلاف.
ولضمان الأمان، يجب توصيل هذه المصابيح بدائرة كهربائية آمنة. هذا يساعد على الحفاظ على استقرار النظام، والأهم من ذلك، الحفاظ على سلامة الأشخاص الموجودين في الغرفة.