الفرن المتحكم في الغلاف الجوي، والمعروف أيضًا باسم فرن الغلاف الجوي المتحكم فيه أو فرن المعالجة الحرارية، هو جهاز متخصص مصمم لتسخين المواد في ظل ظروف جوية محددة. ويختلف هذا النوع من الأفران عن الأفران التقليدية من حيث أنه لا يعتمد على الهواء المحيط للتسخين ولكن بدلاً من ذلك يخلق بيئة محكومة عن طريق إدخال غازات أو مخاليط غازية مختلفة. والغرض الأساسي من استخدام الغلاف الجوي المتحكم به هو منع الأكسدة أو إزالة الكربنة أو غيرها من التفاعلات الكيميائية غير المرغوب فيها التي يمكن أن تحدث عند تسخين المواد في وجود الأكسجين أو العناصر التفاعلية الأخرى الموجودة عادةً في الغلاف الجوي.
المكونات الرئيسية والتشغيل:
تم تجهيز الفرن بغرفة محكمة الإغلاق أو كاتم للصوت لمنع تسلل الهواء الخارجي، وهو أمر بالغ الأهمية للحفاظ على الجو المتحكم فيه. كما أن تدابير السلامة جزء لا يتجزأ، خاصةً عند التعامل مع الغازات التي يمكن أن تشكل مخاليط قابلة للانفجار. يعمل الفرن بدقة، ويوفر ميزات للتحكم الدقيق في درجة الحرارة، والتجانس الحراري المتناسق، والتحكم الشامل في جميع معايير العملية الحرارية. وهذا يجعله مثاليًا للمختبرات والصناعات التي تتطلب تحكمًا دقيقًا في عملياتها الحرارية.مبدأ العمل:
يستخدم فرن الغلاف الجوي القابل للتحكم في درجة الحرارة القابل للتعديل سلك مقاومة كعنصر تسخين. عند تنشيطه، يولد السلك حرارة تنتقل إلى العينة داخل حجرة التسخين، وبالتالي ترتفع درجة حرارتها. يتحكم نظام التحكم في الغلاف الجوي في نوع الغازات وتكوينها داخل الغرفة، مثل التحكم في محتوى الأكسجين أو النيتروجين أو ثاني أكسيد الكربون أو الهيدروجين، لتلبية الظروف الجوية المحددة التي تتطلبها التجارب المختلفة. تراقب مستشعرات درجة الحرارة درجة حرارة العينة في الوقت الحقيقي، وتغذي إشارة درجة الحرارة إلى دائرة التحكم. تقوم هذه الدائرة بحساب طاقة التسخين اللازمة بناءً على إشارات التحكم في درجة الحرارة والغلاف الجوي، وتعديل تيار الخرج للتحكم في طاقة التسخين وبالتالي درجة الحرارة والغلاف الجوي داخل الفرن.
طرق التحكم في الغلاف الجوي:
تشمل طرق التحكم في الغلاف الجوي التحكم في التدفق، والتحكم في ضغط الهواء، والتحكم في مطياف الكتلة. يمكن أن يختلف نوع الغلاف الجوي، بما في ذلك الأكسجين والنيتروجين والهيدروجين وثاني أكسيد الكربون وغيرها.مجالات التطبيق:
