افران التجفيف

فرن تجفيف المختبر هو جهاز مصمم لإزالة الرطوبة من المواد المختلفة بهدف تجفيف العينات في أسرع وقت ممكن. تعمل هذه الأفران عن طريق توليد الحرارة، وفي بعض النماذج، تستخدم مروحة لدفع الهواء الجاف والدافئ إلى داخل الحجرة بينما تخرج الهواء الرطب من خلال فتحة مخصصة في الجهاز. تساعد هذه العملية في تسريع تجفيف العينات.

يعد فرن التجفيف المختبري من المعدات الأساسية والهامة في المختبرات، ويستخدم في تطبيقات تتراوح من تجفيف الأواني الزجاجية والعينات المختبرية البسيطة إلى التطبيقات الأكثر تعقيدًا التي تتطلب تحكمًا دقيقًا في درجة الحرارة. لذلك، يجب أن تتمتع الأفران المختبرية بدقة عالية في قياس درجة الحرارة وقابلية الاعتماد في تكرار النتائج وضمان الحصول على نتائج متسقة في نفس الظروف.

أنواع الأفران المختبرية حسب نوع توزيع الهواء:

1. فرن الحمل الجاذبي (الحمل الحراري):
   في الأفران التي تعتمد على الحمل الجاذبي، يتم توزيع الحرارة بناءً على حركة الهواء الساخن صعودًا دون وجود مروحة تقوم بتوزيع الهواء بشكل فعال داخل الحجرة. من مميزات هذه التقنية وجود تدفق هواء منخفض جدًا للتجفيف.
2. فرن الحمل الميكانيكي (فرن مزود بمروحة):
   في فرن مزود بمروحة أو الحمل الميكانيكي، تقوم المروحة بتحريك الهواء بشكل مستمر داخل الحجرة، مما يؤدي إلى توزيع متساوٍ للحرارة في جميع أنحاء الحجرة. من مزايا هذه التقنية تحقيق درجة حرارة أكثر اتساقًا للحصول على نتائج قابلة للتكرار.

تتمثل إحدى المزايا الأخرى للأفران المزودة بمروحة مقارنة بالأفران التي تعتمد على الحمل الجاذبي (دون مروحة) في أن عملية التجفيف تتم بسرعة أكبر، وعند فتح وغلق الباب، تعود درجة الحرارة بسرعة إلى المستوى المحدد في فرن المروحة.

تطبيقات جهاز فرن التجفيف المختبري:

يتم استخدام فرن التجفيف المختبري في مختبرات الكيمياء، الفيزياء، البيولوجيا، الهندسة، الصناعة، الغذاء، الأدوية وغيرها. تشمل تطبيقاته ما يلي:

• تجفيف العينات المختبرية: يستخدم فرن التجفيف لتجفيف عينات مثل الفلاتر الصلبة، الأنابيب الاختبارية، المساحيق وغيرها.
• اختبار قوة العينات: في بعض المختبرات، يتم استخدام الفرن لاختبار قوة العينات. على سبيل المثال، يتم وضع عينات من الخرسانة، الأسمنت، الأسفلت في درجات حرارة معينة داخل الفرن لتقييم قوتها.
• اختبار الخصائص الفيزيائية والكيميائية: يتم أيضًا استخدام فرن التجفيف لاختبار الخصائص الفيزيائية والكيميائية للعينات، مثل اختبار الذوبان، الامتصاص، التسرب، قوة الشد، الصلابة، وغيرها.

أجزاء جهاز فرن المختبر:

عادةً ما يتكون جهاز فرن المختبر من الأجزاء التالية:

• الهيكل: يتكون هيكل جهاز فرن التجفيف من فولاذ مقاوم للصدأ، وهو معزول لتقليل انتقال الحرارة إلى البيئة الخارجية.
• الباب: باب جهاز فرن التجفيف مصنوع من الزجاج أو الفولاذ، ويمكن أن يتضمن قفلًا لمنع الفتح غير المصرح به.
• السكك الحديدية: تُستخدم السكك الحديدية لتركيب صواني التجفيف داخل الجهاز.
• الصواني: تُستخدم صواني التجفيف لوضع العينات التي يجب تجفيفها داخل الجهاز.
• نظام التدفئة: عادةً ما يتكون نظام التدفئة في جهاز فرن المختبر من عنصر تسخين كهربائي.
• المروحة: تُستخدم مروحة فرن التجفيف لتوزيع الحرارة بشكل متساوٍ داخل الجهاز.
• تحكم في درجة الحرارة: يحتوي جهاز فرن المختبر على نظام للتحكم في درجة الحرارة لضبط درجة الحرارة داخل الحجرة.
• شاشة عرض: تحتوي بعض أجهزة فرن المختبر على شاشة عرض رقمية أو ذكية لعرض درجة الحرارة داخل الحجرة.
• مجس درجة الحرارة: يُستخدم مجس درجة الحرارة لقياس درجة الحرارة بدقة داخل الجهاز.
• الثرموستات الأولي والثانوي: يوجد ثرموستات للتحكم في درجة الحرارة داخل الجهاز، ويُستخدم لضبط درجة الحرارة في حال حدوث زيادات أو انخفاضات غير مرغوب فيها.

الفرن الذكي للمختبر:

الفرن الذكي للمختبر هو جهاز متطور يستخدم التكنولوجيا الحديثة لتوفير أداء أفضل في التعقيم والتجفيف وتسخين العينات والأدوات المختبرية. يتمتع هذا الجهاز بميزات ذكية مثل التحكم في درجة الحرارة، والوقت، والمعلمات الأخرى، وكذلك القدرة على الاتصال بالشبكة والتحكم عن بعد، ونظام الإنذار، وتسجيل البيانات، مما يوفر أداء دقيقًا وموثوقًا للمستخدمين. يوفر الفرن الذكي للمختبر إمكانية جدولة وتحكم دقيق في عمليات التعقيم والتجفيف في المختبر.

الخصائص والمزايا للفرن الذكي للمختبر:

• التحكم الذكي في درجة الحرارة: إحدى المزايا البارزة للفرن الذكي هي القدرة على التحكم الدقيق في درجة الحرارة. هذا الجهاز مزود بأنظمة ذكية مثل FUZZY CONTROLLER التي تضبط درجة الحرارة وفقًا للقيمة المحددة من قبل المستخدم، ويمنع الثرموستات الثاني الزيادة أو النقصان، ويقوم بإرسال تنبيهات عبر البريد الإلكتروني وSMS عند حدوث أي تغييرات في درجة الحرارة.
• الاتصالات اللاسلكية: يتيح الفرن الذكي الاتصال بالإنترنت عبر الواي فاي، مما يسمح للمستخدم بالتحكم في الجهاز ومراقبته عن بُعد.
• شاشة تعمل باللمس: يحتوي الجهاز على شاشة تعمل باللمس تعرض معلومات مثل درجة الحرارة، الوقت، المعايرة وأي تغييرات أو حالة للجهاز.
• مسجل البيانات: يمكن للفرن الذكي تسجيل البيانات وتخزينها، وهذه البيانات قابلة للنقل إلى أجهزة أخرى أو أجهزة الكمبيوتر.
• الإنذارات والإشعارات: في حالات الطوارئ، يقوم الجهاز بإرسال إنذارات صوتية وكذلك إشعارات عبر البريد الإلكتروني وSMS للمستخدم لإبلاغه بأي تغييرات في الجهاز.
• المعايرة السهلة: يحتوي الفرن الذكي على قائمة معايرة تتيح للمستخدم معايرة الجهاز في أي وقت يرغب فيه.
• فتحة تصريف الهواء: يتميز الفرن الذكي بفتحة تصريف هواء قابلة للتعديل والتي يمكن ضبطها إلكترونيًا باستخدام شاشة التحكم.
• القدرة على الجدولة: يتميز فرن المختبر الذكي FG بقدرة على جدولة العمليات عبر البرنامج FG Smart Monitor لدرجات حرارة وأوقات مختلفة بشكل غير محدود.

الفرق بين الفرن الرقمي والفرن الذكي:

• الفرن الرقمي:
  • يستخدم الأنظمة الإلكترونية للتحكم في درجة الحرارة ويحتوي على شاشة رقمية لعرض درجة الحرارة والمعلمات الأخرى.
  • بعض الأفران الرقمية توفر إمكانية جدولة درجة الحرارة والوقت، حيث يتم تنفيذ العمليات بشكل تلقائي ودقيق.
• الفرن الذكي:
  • يتصل بالأجهزة والشبكات الذكية مثل الإنترنت والواي فاي ويتيح إرسال البيانات عبر الإنترنت.
  • يعتمد على تقنيات مثل الإنترنت للأشياء (IoT) ويتميز بقدرات ذكية تسمح بتحسين العمليات واتخاذ قرارات ذكية.
  • يمكن التحكم في الأفران الذكية عن بعد ومراقبة البيانات الخاصة بالتجارب.

البرنامج FG Smart Monitor:

برنامج FG Smart Monitor هو برنامج متعدد الوظائف يتيح للمستخدم مراقبة أجهزة المختبر. من خلال الاتصال بالجهاز عبر الواي فاي، يوفر هذا البرنامج إمكانية عرض القياسات والتقارير المتنوعة وفقًا للمعايير الدولية.

أنواع الأفران المختبرية:

• فرن التفريغ: كما يوحي الاسم، هو فرن يقوم بعملية التجفيف في بيئة تفريغ، ويجب أن يكون قادرًا على إنشاء فراغ بالإضافة إلى تقديم حرارة دقيقة.
• فرن التجفيف المختبري: الأكثر استخدامًا في المختبرات لتجفيف العينات، ويأتي عادةً بنماذج مزودة بمروحة أو بدونها.
• أفران التعقيم: رغم أن الأوتوكلاف يُستخدم عادة للتعقيم، إلا أن الأفران تُستخدم أيضًا لتعقيم بعض المواد. توفر هذه الأفران درجة حرارة عالية (عادةً أكثر من 200 درجة) لخلق ظروف مثالية للتعقيم.
• الأفران الصناعية: تُستخدم الأفران الصناعية لأغراض مشابهة للأفران المختبرية، لكن يتم تصنيعها بهيكل أقوى لتحمل العينات الثقيلة.

كيفية عمل الفرن المختبري:

تحتوي الأفران المختبرية عادةً على حجرة معزولة يتم تسخينها بواسطة عنصر تسخين، ويتم التحكم في درجة الحرارة داخل الحجرة باستخدام جهاز تحكم في درجة الحرارة.

المواصفات الفنية للفرن المختبري:

تتفاوت المواصفات الفنية للأفران المختبرية، لكن بعض المواصفات تكون أكثر أهمية، مثل نطاق درجات الحرارة، الدقة، والأبعاد، والتي يجب أن يوضحها المصنع في ورقة البيانات الفنية.

• نطاق درجة الحرارة: يتراوح الحد الأدنى عادةً من 50 درجة مئوية أو 15 درجة فوق درجة حرارة البيئة، مع إمكانية ضبط درجة الحرارة حتى 300 درجة مئوية أو أكثر في بعض الأفران الخاصة.
• الدقة: تعتبر دقة الحرارة من المواصفات الرئيسية التي يجب مراعاتها عند اختيار جهاز فرن مختبري، ويجب أن تكون ضمن المعايير المعتمدة.
• وقت التسخين: يشير إلى الوقت الذي يستغرقه الجهاز للوصول إلى درجة الحرارة المحددة من درجة حرارة البيئة.
• وقت الاسترجاع: هو الوقت الذي يستغرقه الجهاز للعودة إلى درجة الحرارة المحددة بعد فتح الباب وإغلاقه.

التحكم الثاني أو منظم الأمان في الفرن:

نظرًا لإمكانية تعطل منظم الأجهزة الحرارية المخبرية، فإن المعيار DIN12880 يفرض على الشركات المصنعة للمعدات المخبرية أن تكون الأجهزة المخبرية المنتجة مجهزة بمنظم ثانٍ، بحيث في حالة تعطل المنظم الأول، يعمل هذا المنظم كالفيوز ويقطع تيار التسخين أو يتحكم فيه ليمنع الزيادة غير المرغوب فيها في درجة الحرارة داخل الجهاز. يجب أن تعلم أنه في حالة عدم تجهيز الجهاز بمنظم ثانٍ، هناك خطر تعطل المنظم الأول وزيادة درجة الحرارة، مما قد يؤدي إلى تلف العينات أو حتى احتراق مكونات الجهاز. وفقًا لمعيار DIN12880، تم تحديد ثلاثة أنواع من منظمات الأمان، ويجب على الشركة المصنعة تحديد نوع المنظم الأمني المستخدم في الجهاز. فيما يلي نظرة عامة على هذه الأنواع:

CLASS1: يتم ضبط منظم الأمان فقط عند أعلى درجة استخدام للجهاز من قبل الشركة المصنعة، وعند حدوث خطأ، يقطع التيار عن عنصر التسخين في الجهاز ويتعين على المستخدم إعادة تعيين هذا المنظم لتشغيل الجهاز مرة أخرى. نظرًا لأن التيار الكهربائي إلى عنصر التسخين يتم قطعه عند أعلى درجة استخدام للجهاز، قد يتعرض العينة للتلف، ويتعطل إجراء الاختبار. لذلك، في هذه الفئة من الأمان يتم حماية الجهاز فقط.

CLASS2: في هذه الحالة، يمكن ضبط منظم الأمان من قبل المستخدم بحيث يمكن للمستخدم ضبطه على درجة حرارة أعلى بقليل من درجة نقطة التعيين. عند تجاوز درجة الحرارة لنقطة التعيين، يقوم منظم الأمان بقطع التيار عن عنصر التسخين لمنع ارتفاع درجة الحرارة أكثر. من الواضح أن هذه الفئة تحمي العينات والجهاز من ارتفاع درجة الحرارة غير المرغوب فيه، ولكن عملية الاختبار ستظل نصف مكتملة.

CLASS3: أفضل فئة حماية حيث يتم حماية كل من العينة والجهاز، كما يمكن أن تستمر عملية الاختبار. في هذه الفئة، يكون منظم الأمان قابلًا للتعديل، وفي خلاف الفئات السابقة، لا يقوم بقطع التيار عن عنصر التسخين عند تجاوز درجة الحرارة لنقطة التعيين، بل يقوم بالتحكم في درجة الحرارة ضمن النطاق الذي يحدده المستخدم. هذه الفئة متاحة في ثلاثة أوضاع:

Class 3-1: تنشيط منظم الأمان فقط عندما تتجاوز درجة الحرارة النطاق المحدد من قبل المستخدم. Class 3-2: تنشيط منظم الأمان فقط عندما تقل درجة الحرارة عن النطاق المحدد من قبل المستخدم. Class 3-3: التحكم في درجة الحرارة عندما تتجاوز درجة الحرارة أو تنخفض عن النطاق المحدد من قبل المستخدم.

معايير الأفران المخبرية:

تسعى الشركات المصنعة للأفران المخبرية عادة إلى طرح منتجاتها في السوق وفقًا للمعايير والشهادات المعتمدة. تشمل المعايير والشهادات المختلفة المرتبطة بإنتاج الأفران المخبرية ما يلي:

ISO 9001: معيار عالمي لإدارة الجودة. شهادة ISO 9001 تشير إلى أن الشركة تمتلك نظام إدارة جودة قوي وقابل للتنفيذ. ISO 14001: شهادة ISO 14001 تشير إلى أن الشركة تستخدم نظام إدارة بيئي عالمي وتولي اهتمامًا بحماية البيئة في إنتاجها. ISO 13485: هذا المعيار مخصص للمؤسسات التي تنتج المعدات الطبية. تشير شهادة ISO 13485 إلى الالتزام بالسلامة والجودة في تصنيع المعدات الطبية. CE: علامة CE تعني أن منتجات الشركة تتوافق مع متطلبات الاتحاد الأوروبي من حيث السلامة والصحة والبيئة. UL: شهادة UL تعني أن منتجات الشركة تم اختبارها من قبل مختبرات UL المستقلة للسلامة. CSA: شهادة CSA تشير إلى أن منتجات الشركة تتوافق مع معايير جمعية معايير كندا (CSA).

أيضًا، يُعتبر المعيار IEC 61010-2-010 أحد أهم المعايير المرتبطة بالأفران المخبرية، والذي تم وضعه من قبل اللجنة الدولية للإلكترونيات والسلامة في الأجهزة المخبرية. يحدد هذا المعيار المواصفات والمتطلبات الأمنية الكهربائية المتعلقة بتركيب وتشغيل وصيانة أجهزة الأفران في بيئات مختلفة.

من بين المعايير الأخرى الهامة لجهاز الفرن المخبري يوجد DIN 12880، الذي تم وضعه من قبل المعهد الألماني للمعايير “Deutsches Institut für Normung”، ويغطي مجموعة واسعة من المعدات المخبرية الحرارية والتبريد والغرف التي تتحكم في درجات الحرارة مثل الأفران والحاضنات والغرف الرطبة وغيرها.

الفرق بين الفرن والحاضنة:

الأفران المخبرية والحاضنات المخبرية مختلفتان تمامًا، وقد تم تصميم كل منهما لتطبيقات منفصلة في المختبرات. ومع ذلك، بسبب الشكل المماثل، في بعض الأحيان يتم الخلط بينهما مما يؤدي إلى مشاكل للمستخدمين. أهم الفرق بين الفرن والحاضنة هو في الاستخدام والنطاق الحراري ودقة الحرارة والمظهر. لمزيد من التفاصيل حول الفرق بين الأفران والحاضنات، يمكن الرجوع إلى المقالة “الفرق بين الفرن والحاضنة”.

كيفية تدفق الهواء في الفرن المخبرية:

عادةً ما يتم تصنيع الأفران المخبرية في طرازين: مع مروحة ودون مروحة. على الرغم من أن الأفران ذات المروحة عادةً ما تكون أكثر انتظامًا في الحرارة مقارنة بالأفران دون مروحة، إلا أن الأفران دون مروحة يجب أن تحافظ على توزيع حراري جيد. واحدة من أفضل الطرق لتحقيق التوزيع الحراري المنتظم هي استخدام الجدار الثالث، حيث قامت شركة FG بتقديم تقنية HCT لتحقيق ذلك في الأفران سواء كانت مع مروحة أو بدون مروحة.

عند شراء فرن مخبري، يجب مراعاة النقاط التالية:

على الرغم من أن استخدام الأفران المخبرية يختلف باختلاف نوع الاستخدام، إلا أن هناك بعض النقاط التي تعتبر أساسية جدًا والتي يجب على المستهلكين أن يولوا اهتمامًا خاصًا لها عند الشراء، من بينها: التأكد من حجم الجهاز المناسب لتلبية احتياجات الاختبار الخاص بك، مع مراعاة ضرورة وجود مسافة بين العينات وجدران الجهاز، ومن الأفضل اختيار جهاز أكبر قليلاً من احتياجاتك.

تعتبر نطاقات الحرارة للجهاز أمرًا بالغ الأهمية، ويجب التأكد من مطابقتها لاحتياجاتك. أيضًا، نظرًا لأن استخدام الأفران عند درجات حرارة عالية قد يتسبب في مشاكل مثل سخونة الهيكل واحتراق عناصر التسخين، من الأفضل التحقق من الحد الأقصى لدرجة حرارة التشغيل للجهاز لمدة طويلة مع الشركة المصنعة.

السلامة والموثوقية تعتبر مهمة جدًا. تأكد من أن الجهاز مجهز بمنظم أمان ثانٍ، حيث قد يؤدي تعطل المستشعر أو المنظم الرئيسي للجهاز إلى ارتفاع درجة الحرارة في الحجرة، مما قد يؤدي إلى تلف الجهاز والعينات. لذلك، تعد المعايير الدولية المعتمدة إلزامية للأجهزة التي تحتوي على منظم أمان ثاني. يجب أن يحتوي هذا المنظم على مستشعر ومخرج مستقل ويعمل بشكل منفصل عن المنظم الرئيسي.

الصيانة وتنظيف الفرن المخبرية:

تُعتبر المختبرات بيئات حساسة ودقيقة، ولضمان دقة وموثوقية النتائج، تعتبر الصيانة والمعايرة السليمة للأجهزة أمرًا بالغ الأهمية. فيما يلي بعض المبادئ والإرشادات المتعلقة بالصيانة، وطريقة التعامل مع الفرن المخبرية والمعايرة:

الصيانة:

1. البيئة الفيزيائية: يجب أن يتم تخزين الأجهزة في بيئة ذات درجة حرارة ورطوبة مثالية. يجب أن تكون البيئة تحمي المعدات من التلف والخراب. الحماية من الصدمات والاهتزازات والأضرار الميكانيكية أمر بالغ الأهمية.
2. النظافة: يجب تنظيف الأفران المخبرية بانتظام باستخدام مواد تنظيف مناسبة والامتناع عن استخدام المواد الحمضية أو المواد مثل المذيبات لتجنب تضرر الأجهزة.
3. صيانة البطاريات: إذا كانت الأفران تحتوي على جهاز تسجيل بيانات (داتا لوجر)، تأكد من شحن البطارية بشكل كافٍ لضمان تسجيل درجات الحرارة أثناء انقطاع التيار الكهربائي. في حالة انخفاض مستوى الشحن، سيتم إشعارك بذلك.

معايرة الفرن المخبرية:

المعايرة أمر بالغ الأهمية، وغالبًا ما يتم تنفيذ عملية المعايرة من قبل الشركات المعتمدة التي تديرها الهيئات التنظيمية للمعايير، ويتم تحديد أخطاء الجهاز في تقرير المعايرة. إذا كان الجهاز لا يمتلك القدرة على التجديد الجيد أو إذا كانت درجات الحرارة تتفاوت بشكل كبير، فإن الجهاز قد لا يكون قابلًا للمعايرة. اليوم، تحتوي الأفران المتقدمة على إمكانيات للمعايرة عبر لوحة التحكم بحيث يمكن للمستخدم معايرة الجهاز بسهولة وتقليل الأخطاء المحتملة.

1. برنامج المعايرة: يُوصى بوضع برنامج منتظم للمعايرة مع مراعاة فترات زمنية مناسبة استنادًا إلى نوع واستخدام الجهاز.
2. المعايير والإرشادات: يُنصح بأن تتم المعايرة وفقًا لإرشادات دليل المستخدم للجهاز.
3. تسجيل النتائج بدقة: يجب تسجيل نتائج المعايرة بدقة، وفي حال حدوث اختلافات كبيرة، يجب صيانة أو ضبط الأجهزة على الفور.
4. تدريب الموظفين: يجب تدريب الموظفين بشكل مناسب لضمان القدرة على تنفيذ عملية المعايرة بشكل صحيح.

من خلال اتباع هذه المبادئ والإرشادات، يمكن تحسين صيانة ومعايرة الأفران المخبرية وضمان دقة نتائج الاختبارات.

بعض الميزات الفريدة للفرن الذكي المخبرية FG:

• توزيع حراري ممتاز باستخدام تقنيات HCT الجديدة
• منظم فازي للتحكم الدقيق في درجة الحرارة
• منظم أمان
• فتحة تصريف هواء متقدمة مع تحكم دقيق
• قائمة المعايرة عبر التحكم وأيضًا عبر الإنترنت
• جهاز تسجيل بيانات مع قدرة على تسجيل درجة الحرارة لمدة تصل إلى عامين
• بطارية لتسجيل قيم الجهاز حتى ساعتين بعد انقطاع التيار الكهربائي
• إمكانية الاتصال بالإنترنت للتحكم والمراقبة والبرمجة من أي مكان في العالم

أفضل مزود للأفران المخبرية:

شركة فن آزما گستر هي الشركة الرائدة في إنتاج الأجهزة المخبرية في إيران وأول شركة إنتاج أجهزة مخبرية ذكية، بما في ذلك الأفران المخبرية الذكية. تقدم شركة FG أحدث الأفران المخبرية الذكية، مما يمثل خطوة كبيرة في مجال تحول قطاع المختبرات والأبحاث في البلاد.

أبعاد الفرن المخبرية الذكي FG:

• فرن مخبري 55 لتر
• فرن مخبري 120 لتر
• فرن مخبري 240 لتر

أسعار الأفران المخبرية:

تختلف أسعار الأفران المخبرية حسب نوعها وحجمها. للتعرف على أسعار الأفران المخبرية من FG أو لشراء، يمكنك الاتصال بقسم المبيعات لدى FG.

شراء فرن مخبري:

شركة فن آزما گستر هي شركة معترف بها ومرموقة في مجال تصنيع الأجهزة المخبرية، وتعتبر من الشركات الرائدة في هذه الصناعة.