Чому ми так піклуємося про використання кварцу з чистотою 99,99% для плат ПЗЗ розумних лічильників
Коли створюються інфрачервоні нагрівачі для розумних лічильників, легко уявити, що скло є просто захисним покриттям для філаменту. Але насправді це найважливіша частина конструкції – воно виступає своєрідним „бар’єром“, який стримує тепло.
Якщо використовувати звичайний кварц, то доведеться боротися з втратами енергії та нерівномірним нагріванням. Саме тому ми використовуємо синтетичний кварц з чистотою 99,99%. Ми хочемо, щоб тепло потрапляло безпосередньо на плату, а не застрягало в склі.
Наука правильного розподілу тепла
Проблема низькочистотного кварцу полягає у тому, що він містить велику кількість металевих домішок та гідроксильних груп. Їх не видно, але вони діють як „губка“ для інфрачервоного випромінювання. Замість того, щоб дозволити теплу проходити крізь скло, воно його поглинає.
Результатом є те, що трубка стає надто гарячою, а плата залишається холодною.
Якщо ж використовувати кварц з чистотою 99,99%, все змінюється. Тепло не розсіюється та не застрягає – воно потрапляє безпосередньо на плату. Це робить процес нагрівання більш ефективним та швидким.
Запобігання тріщинам
Лінії виробництва розумних лічильників працюють дуже швидко. Потужність нагрівачів постійно змінюється від нуля до максимуму. Такі значні перепади температур можуть пошкодити скло. Дешеве скло не може витримати такі навантаження – воно розширюється та стискається занадто сильно, що призводить до тріщин чи повного руйнування. Високочистотний кварц же може витримати такі перепади без проблем, тож лампи довго прослуговують.
Недоліки та способи їх подолання
Є один недолік: оскільки скло залишається прохолодним та дозволяє більшій кількості тепла проходити крізь нього, тиск та температура всередині трубки змінюються. Це створює додаткове навантаження на філамент.
Якщо намагатися „виправити“ ситуацію, надаючи лампам занадто велику потужність, філамент може швидко зруйнуватися. Тож необхідно точно контролювати параметри живлення.
Ми акцентуємо увагу на чистоті матеріалу, адже це дозволяє уникнути проблем з розподілом тепла. Не потрібно більше турбуватися про те, чому одна частина плати не нагрівається. Тепло розподіляється рівномірно по всій платі.