微波设备中调配的问题

微波设备中调配的问题

    调配微波源和加热器的调配在整个调试工作中占 主要地位。匹配不好会影响加热效率，同时对微波源本身也 不利。严重的不匹配会引起磁控管跳火、阳极电流剧增、保护磁控管的快速熔丝烧毁、磁控管寿命下降、高压硅堆烧坏、 磁控管烧坏等不良后果。

影响匹配的因素有：磁控管阳极电压的变化，磁控管阳 极电流的变化，加热器箱体尺寸的变化，加热器箱体内一些 金属支撑物大小形状或位置的改变，加热介质品种、数量、形 状、位置的改变等。上述诸因素对匹配的影响原因可归纳为是引起了微波频率的改变和负载阻抗的改变。

所谓匹配，就是从微波源发生的 入射谀（入射能量）进入加热器后，不引起反射波或引起的 反射波不返回微波源。从微波源端看，即是没有反射波。要 达到匹配有二条途径。一是不使引起反射波。微波源发出的 入射波（入射能量）进到加热莽，加热器中除了物料外^再 没有能很好吸收微波能的物质（箱体是金属铝，除了它不光 滑，接缝处配合不好，铆钉、瞟钉一些凸出物存在小部分的 微波能损耗外〕。微波能只有被物料吸收才是合情合理的，这 就要求被加热介质对微波吸收的性能极好。例如水，它吸收 2 450从只微波性能很好。这就意味着被加热物体中的含水 量越大，且物体在加热器中数量越多，则越不容易引起反射 波，越容易达到匹配。二是使引起的反射波不返回微波源。这 可用调配器加以解决。加调配器可理解为增多一个产生反射 波的器件，使诸因素产生的反射波和该器件产生的反射波大 小相等，相位相反，使所有反射波相互抵消，因而从微波源 端看来，就不存在反射波了。

试比较二条达到匹配的途径：第一条途径优越，因为它 的频率：驻波响应平坦，即匹配是宽频带的，因此，许多 设备的终端匹配负载，往往是用水或石墨尖劈等吸收微波性 能好的物质来担任，被加热介质含水量越高的越容易调配,且 加热效率也越高。但是，当加热介质的品种、数量、形状或 在加热器中的位置经常需要改变时，就要采取第二条途径了， 它的弱点是频率一一驻波响应尖锐，即匹配是窄频带的，因 此，当影响匹配的因素有所变化时，就得重新调节调配器。

微波食品加工设备的加工对象是复杂的，一方面它所含 水分变化范围大，含水率一般在14“〜50^之间；另一方面它品种多，介电常数不一样;同时，考虑到加热的均匀性问 题，如传送带的移动，物料在加热器内立体的分布情况，许 多食品物料既不是吸收微波很佳的物质，又不一定处于微波 入射能量高的理想位置。实践证明，有时不用调配器就不能 达到很好的匹配，设备无法正常工作。如果使用调配器，如 四螺钉调配器，对不同的品种、不同的功率要求，可分别获 得四螺钉一组最佳的位置，使微波源和加热器达到匹配。匹 配后、微波源工作正常了，微波能也就较好地被集中在要加 热的物料上了。换句话说，微波在加热器内的热点大部分到 了物料上。

调配器的所谓调节匹配也可理解为是在调节微铍源的频 率，使加热箱内的模式改变，调节设备工作状态达到从监视 反射功率的仪表上读数最小，这就表示能量已移到了物料上， 并被物料所吸收，因此，也就是达到匹配了。用四螺钉调配可以将反射调得非常小（驻波比在1.1以 下但与此同时，频率一驻波响应就很尖锐，各0素稍有变 化，驻波比就会起很大变化。我们现在把反射功率调到小于 入射功率的10^，即驻波比小于2，这样，兼顾了一些频率 一驻波响应，在某些因素变化时，如磁控管阳极电压的变化 在7〜时，驻波比还是在2以下。操作中如一时不能做 到自动匹配，首先要做到远控，在操纵4上加装反射功率的 指示装置并利用伺服电机，实现远控调配。