جب تھرمامیٹر ڈوب جائے تو آلات کو چلتے رہنا

آرکٹک میں، منجمد مشینری مینوفیکچرنگ کو روکنے کا تیز ترین طریقہ ہے۔ انجینئرز جو کولڈ اسٹوریج کی سہولیات، ایرو اسپیس ٹیسٹنگ چیمبرز، اور بیرونی تیل کی تنصیبات میں کام کرتے ہیں ہمیشہ ایک ہی مسئلہ ہوتا ہے: جب درجہ حرارت -40 ڈگری تک گر جائے تو اہم درجہ حرارت کو کیسے مستحکم رکھا جائے۔ معیاری حرارتی نظام عام طور پر ان سخت حالات میں اچھی طرح کام نہیں کرتے کیونکہ وہ بہت زیادہ توانائی استعمال کرتے ہیں یا سردی کے وقت شروع نہیں ہوتے۔ یہ وہ جگہ ہے جہاں خصوصی کارٹریج ہیٹر تھرمل کنٹرول کے گمنام ہیرو کے طور پر آتے ہیں۔

ان چھوٹے پاور ہاؤسز کے بارے میں جاننے کی پہلی چیز یہ ہے کہ برقی مزاحمت کیسے کام کرتی ہے۔ ایک نکل-کرومیم کھوٹ کی تار درمیان میں بہت مضبوطی سے مڑی ہوئی ہے۔ اعلی-پاکیزگی میگنیشیم آکسائیڈ موصلیت اس کے چاروں طرف ہے۔ یہ موصلیت برقی شارٹس کو ہونے سے روکتی ہے جبکہ گرمی کو اچھی طرح سے منتقل کرتی ہے۔ پوری چیز بغیر کسی ہموار دھاتی میان کے اندر ہے۔ زیادہ تر استعمال کے لیے، یہ میان 304 یا 316 سٹینلیس سٹیل سے بنی ہے، لیکن استعمال کے لیے جہاں سنکنرن مزاحمت زیادہ اہم ہے، یہ Incoloy 800/840 سے بنی ہے۔ یہ صرف مواد ہی نہیں ہے جو سرد{11}}موسم کے ماڈلز کو غیر معمولی بناتا ہے۔ یہ بھی ہے کہ کس طرح مینوفیکچررز واٹ کی کثافت اور کولڈ{12}}زون لے آؤٹ کو بہتر بناتے ہیں تاکہ آلہ شروع ہونے پر تھرمل جھٹکے سے بچا جا سکے۔


جب بات اسٹارٹ اپ کی ہو، تب ہی زیادہ تر حرارتی عناصر مر جاتے ہیں۔ جب ہیٹر -40 ڈگری پر آن ہوتا ہے، تو دھات سکڑ جاتی ہے، جس سے حصوں کے درمیان چھوٹا سا خلا رہ جاتا ہے۔ وہ یونٹ جو اچھی طرح سے نہیں بنائے گئے ہیں وہ گرم پیچ بناتے ہیں جو چند ہفتوں میں جل جاتے ہیں۔ ذیلی صفر درجہ حرارت میں استعمال کے لیے بنائے گئے معیاری کارٹریج ہیٹر میگنیشیم آکسائیڈ پاؤڈر کو سکیڑنے اور ہوا کی جیبوں سے چھٹکارا پانے کے لیے swaged تعمیر کا استعمال کرتے ہیں۔ یہ یقینی بناتا ہے کہ مزاحمتی تار اور میان ایک دوسرے کے ساتھ قریبی رابطے میں ہیں۔ چیزیں بنانے کا یہ طریقہ گرمی کو تیزی سے حرکت کرنے دیتا ہے، جو درجہ حرارت کے فرق کو کم کرتا ہے جس سے مواد ختم ہو جاتا ہے۔

ان حالات میں، صحیح وولٹیج کا انتخاب کافی اہم ہے. 220V اور 240V اب بھی صنعت میں استعمال ہونے والے سب سے زیادہ عام وولٹیج ہیں، تاہم بہت سے دور کی تنصیبات 24V یا 48V سسٹمز کا انتخاب کرتی ہیں کیونکہ وہ زیادہ محفوظ ہیں اور بیٹری بیک اپ سسٹم کے ساتھ بہتر کام کرتے ہیں۔ تجارت-آف یہ ہے کہ کم وولٹیج کا مطلب ایک ہی واٹج کے لیے زیادہ ایمپریج ہے، جس کے لیے بڑے لیڈ تاروں اور مضبوط ٹرمینل کنکشنز کی ضرورت ہوتی ہے۔ سلیکون اوور آستین کے ساتھ فائبر گلاس- موصل لیڈز کی بدولت کنیکٹنگ پوائنٹ 480 ڈگری F (250 ڈگری) تک درجہ حرارت لے سکتا ہے۔ وہ کمپن اور ہیٹ سائیکلنگ کو سنبھالنے کے لیے کافی لچکدار بھی ہیں۔

دیکھ بھال کرنے والے عملے کا اصل امتحان تب ہوتا ہے جب انہیں معائنہ کرنا پڑتا ہے۔ جب ٹھنڈا تجربہ کیا جائے تو، ٹھنڈی جگہوں پر کارٹریج ہیٹر میں موصلیت کی مزاحمت 500 MΩ سے زیادہ اور لیکیج کرنٹ 0.5 mA سے کم ہونا چاہیے۔ اگر یہ قدریں نیچے جاتی ہیں، تو اس کا مطلب ہے کہ نمی داخل ہو رہی ہے یا موصلیت ٹوٹ رہی ہے۔ یہ ایک عام مسئلہ ہے جب درجہ حرارت کی تبدیلیوں کی وجہ سے کنکشن بکس کے اندر گاڑھا ہونا شروع ہو جاتا ہے۔ میگوہم کی باقاعدہ جانچ بڑی ناکامیوں کو روکتی ہے جو پوری مینوفیکچرنگ لائنوں کو بند کر سکتی ہے۔

3.jpg

مناسب قطر کا انتخاب زیادہ تر لوگوں کے خیال سے زیادہ اہم ہے۔ سب سے عام سائز عین طبی آلات کے لیے 3mm اور بھاری صنعتی سانچوں کے لیے 25mm ہیں۔ فٹ رواداری بہت اہم ہے۔ اگر یہ بہت ڈھیلا ہے تو، گرمی کی منتقلی خراب ہوگی، اور اگر یہ بہت تنگ ہے، تو اسے تھرمل توسیع کے چکروں کے بعد ہٹانا ناممکن ہوگا۔ اس بات کو یقینی بنانے کے لیے کہ ہیٹ سنک بغیر پھنسے ٹھیک طریقے سے کام کرتے ہیں، تجربہ کار ڈیزائنرز -0.02 ملی میٹر کی برداشت کے ساتھ قطر کا تعین کرتے ہیں۔

واقعی سرد موسم کے لیے کارتوس ہیٹر کا انتخاب کرتے وقت، پوری تھرمل تصویر کے بارے میں سوچیں۔ ہیٹر کو صرف -40 ڈگری سے زیادہ باہر کی ہوا سے نمٹنا پڑتا ہے۔ اسے کسی بھی ایسی حرارت سے بھی نمٹنا پڑتا ہے جو ہوا کے ذریعے ضائع ہوتی ہے، دھاتی ڈھانچے کے ذریعے ترسیل، یا کرائیوجینک سرگرمیوں سے بخارات بن جاتی ہے۔ واٹ کی کثافت کا حساب لگانے کا بنیادی فارمولہ یہ ہے کہ واٹ کی ضرورت ہے بڑے پیمانے پر اوقات مخصوص گرمی کے اوقات درجہ حرارت میں اضافہ وقت کے حساب سے تقسیم۔ تاہم، تجربہ کار انجینئرز آرکٹک حالات کے لیے 30-40% حفاظتی مارجن کا اضافہ کرتے ہیں۔ زیادہ-کثافت والے ڈیزائن 63W/cm² تک کی سطح کے بوجھ کو سنبھال سکتے ہیں، حالانکہ زیادہ تر سرد موسم کی ایپلی کیشنز 20–30W/cm² کے ارد گرد بہتر کام کرتی ہیں تاکہ یہ یقینی بنایا جا سکے کہ وہ طویل عرصے تک چلتی ہیں۔

سوچنے کی آخری چیز کنٹرول سسٹم ہے۔ تھرموسٹیٹ جو صرف فضلہ توانائی کو آن اور آف کرتے ہیں اور درجہ حرارت میں تبدیلی کا باعث بنتے ہیں جو مواد کو دباتے ہیں۔ ٹھوس-اسٹیٹ ریلے والے PID کنٹرولر چیزوں کو زیادہ آسانی سے چلاتے ہیں، اور مربوط تھرموکولز (Type J یا K) آپ کو حقیقی-وقتی تاثرات فراہم کرتے ہیں تاکہ آپ درجہ حرارت کو درست طریقے سے منظم کر سکیں۔ اہم استعمال کے لیے، سرے یا درمیان میں تھرموکوپلز کے ساتھ ہیٹر کا انتخاب کرنا بند-لوپ کنٹرول کی اجازت دیتا ہے جو خود بخود ماحول میں ہونے والی تبدیلیوں کے مطابق ہو جاتا ہے۔