工业微波炉的工作原理

工业微波炉的工作原理

    1946年，斯潘瑟还是美国雷声公司的研究员。一个偶然的机会，他发现微波溶化了糖果。事实证明，微波辐射能引起食物内部的分子振，从而产生热量。1947年第一台微波炉问世。

    微波是一种电磁波。这种电磁波的能量不仅比通常的无线电波大得多，而且还很有“个性”微波一碰到金属就发生反射，金属根本没有办法吸收或传导它；微波可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料，但不会消耗能量；而含有水分的物料，微波能量则会被吸收。

    工业微波炉正是利用微波的这些特性制作的。工业微波炉的外壳用不锈钢等金属材料制成，可以阻挡微波从炉内逃出，以免影响人们的身体健康。物料则在输送带上通过。工业微波炉的心脏是磁控管。这个叫磁控管的电子管是个微波发生器，它能产生每秒钟振动频率为 24.5亿或9.15次的微波。这种肉眼看不见的微波，能穿透食物达5cm 或更深，并使物料中的水分子也随之运动，剧烈的运动产生了大量的热能，于是可以对物料进行加热了。这就是工业微波炉加热的原理。用其它方式加热物料时，热量总是从物料外部逐渐进入物料内部的。而用微波加热，热量则是直接深入物料内部，所以其加热速度比其它加热方式（热风、红外等）快4至10倍，热效率高达80%以上。

    目前，其他各种设备的热效率无法与它相比。 而工业微波炉由于加热的时间很短，能很好地保持物料中的成份。比如，用工业微波炉烤青豌豆，几乎可以使维生素C一点都不损失。另外，工业微波炉最大的用途是可以广泛应用在食品及制药领域的消毒杀菌。

    使用工业微波炉时，应注意不要“空载”（即没有可吸收微波的介质），因为“空载”时，微波的能量无法被吸收，这样很容易损坏磁控管。另外，人体组织是含有大量水分的，一定要在磁控管停止工作后，再打开炉门，提取物料。

基本结构及关键术语：

    ☆ 空腔谐振器（加热箱）：它是物料受微波作用的地方。是一种具有集中参数的特殊的专用振荡回路。

    ☆ 抑制器：用来抑制微波泄漏的特殊装置。

    ☆ 微波发生器：频率在300MHz～300KMHz 的电磁能发生器。

    ☆ 微波泄漏：从微波设备中泄漏出的微波表面功率密度。

    ☆ 加热器门：在加热器门上，为了进出料，不用工具就能打开的结构件。

    ☆ 进口或出口：边续式微波设备加热器上的永久性开口，被处理材料通过该口或出口。

    ☆ 易接近部位：指除进口和出口的内部以外，工作人员易接触到的所有部位。

    ☆ 波导：由圆型或矩形截面的金属管制造而成，微波在其中传输的特殊装置。

详细工作原理：

    (1) 炉腔。炉腔是一个微波谐振腔，是把微波能变为热能对物料进行加热的空间。为了使炉腔内的物料均匀加热，工业微波炉就做成隧道式样，物料在输送带上连续运转。

    (2) 炉门。炉门的设置在工业微波炉当中主要是为了便于清扫炉腔内的卫生而设计的。为了防止微波的泄漏，工业微波炉的开关系统由多重安全联锁微动开关装置组成。炉门没有关好，就不能使工业微波炉工作，微波炉不工作，也就谈不上有微波泄漏的问题了。为了防止在工业微波炉炉门关上后微波从炉门与腔体之间的缝隙中泄漏出来，在微波炉的炉门四周安有抗流槽结构，或装有能吸收微波的材料，如由硅橡胶做的门封条，能将可能泄漏的少量微波吸收掉。抗流槽是在门内设置的一条异型槽结构，它具有引导微波反转相位的作用。在抗流槽入口处，微波会被它逆向的反射波抵销，这样微波就不会泄漏了。

    由于门封条容易破损或老化而造成防泄作用降低，因此现在大多数工业微波炉均采用抗流槽结构来防止微波泄漏，很少采用硅橡胶门封条。抗流槽结构是从微波辐射的原理上得到的防止微波泄漏的稳定可靠的方法。我公司采用的就是国际上最先进的抗流槽结构和生产工艺，加上新开发的多重防微波泄漏技术，使微波泄漏控制技术达到国际先进水平。

    (3) 电气电路。电气电路分低压电路、控制电路和高压电路三部分。高压变压器次级绕组之后的电路为高压电路，主要包括磁控管、高压电容器、高压变压器、高压二极管。

    (4) 磁控管。磁控管是微波炉的心脏，微波能就是由它产生并发射出来的。磁控管工作时需要很高的脉动直流阳极电压和约3～4V的阴极电压。由高压变压器及高压电容器、高压二极管构成的倍压整流电路为磁控管提供了满足上述要求的工作电压。

    高压变压器初级绕组之前至工业微波炉电源入口之间的电路为低压电路（也包括了控制电路），主要包括保险管、热断路器保护开关、联锁微动开关、照明灯、定时器及功率分配器开关、输送带电机、风扇电机等。

    (5) 定时器。微波炉一般有两种定时方式，即机械式定时和电脑定时。基本功能是选择设定工作时间，设定时间过后，定时器自动切断微波炉主电路。

    (6) 功率分配器。功率分配器用来调节磁控管的平均工作时间（即磁控管断续工作时， “工作”、“停止”时间的比例），从而达到调节微波炉平均输出功率的目的。

    (7) 联锁微动开关。联锁微动开关是工业微波炉的一组重要安全装置。它有多重联锁作用，均通过炉门的开门按键或炉门把手上的开门按键加以控制。当炉门未关闭好或炉门打开时，断开电路，使微波炉停止工作。

    (8) 热断路器。热断路器是用来监控磁控管或炉腔工作温度的元件。当工作温度超过某一限值时，热断路器会立即切断电源，使微波炉停止工作。

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