Cascade TEK CTVR522-H, Installation And Operational Manual

37

 | 

P a g e

OPERATION 

 
Heating in a Vacuum 

In conventional ovens, powered elements transfer heat into the chamber air. The heated air then 

circulates by natural convection or blower fan action, surrounding the product on the shelves and 

gradually bringing it to temperature. In a vacuum oven, heat transfer takes place in part through 

infrared radiation. However, a significant portion happens through conduction. The oven heating 

elements located outside the chamber walls and floor transfer heat to the shelves. Each shelf then 

carries heat to the products or samples resting on it via conduction. 

The displayed oven temperature may change when pumping down the oven. This reflects the 

chamber probe transitioning from measuring air temperature to shelf temperature, followed by a 

redistribution of thermal energy in the vacuum environment. This typically presents as a drop in 

temperature followed by an apparent rise. The drop may take place even if the oven is actively 

heating. 

Heating Control 

The controller monitors the oven chamber shelving temperature using a thermocouple temperature 

probe extending into the chamber from the back wall. In a vacuum environment, the probe senses 

the temperature of the shelf placed immediately above it. Placement of a shelf in close proximity to, 

but not in contact with the probe, is crucial for accurate measurement of the shelving temperature in 

the vacuum chamber. 

The unit uses Proportional – Integral – Derivative (PID) control to avoid significantly overshooting the 

setpoint. The rate of heating will slow as the chamber temperature approaches the target temperature. If 

the chamber temperature is above the setpoint, the unit uses minimum heating to control the rate of 

cooling and avoid dipping below the setpoint. 

PID loops also optimize heating rates to compensate for the temperature environment around the 

unit. If the unit is operating in a cool room, the controller will increase the length of the heating 

pulses. Likewise, when operating in a warm room the unit uses shorter pulses. If the ambient 

temperature conditions change significantly, there may be minor over or undershoots as the unit 

adapts. 

The oven relies on natural heat radiation for cooling. It can achieve a low-end operating temperature 

of the ambient room temperature plus the oven waste heat. The oven chamber is well insulated 

when sealed and can take a day or longer to passively cool to ambient temperature. 

Oven Limit (OTP) System 

The oven controller contains a heating cutoff system with independent circuitry connected to a redundant 

temperature sensor probe inside the oven chamber. This oven limit system depowers the oven heating 

elements whenever the chamber temperature exceeds the current limit setting. This safeguards the oven 

in the event of a failure of the main temperature control circuitry or main temperature sensor probe. 

The oven limit is set by the operator

 to a minimum of 10˚C above the highest temperature the oven is 

intended to be run at during your baking application. Overriding the oven limit system voids the oven 

manufacturing defect warranty in the event of an overtemperature event.