Mikrobangų krosnelė: istorija, prietaisas ir veikimo principas, veikimo reguliavimas, saugaus naudojimo aspektai

Mikrobangų krosnelės istorija

Percy Spencer buvo 50 metų, kai dirbo inžinieriumi Amerikos karinės pramonės įmonėje „Raytheon“, užsiimančioje radarų įrangos gamyba.

Tai buvo 1945 m., tada Percy atsitiktinai atrado reiškinį, kuris po dvejų metų bus pirmosios mikrobangų krosnelės pagrindas: per kitą eksperimentą su magnetronu, šokolado gabalėlis Spenserio kišenėje staiga pradėjo tirpti be jokios aiškios priežasties.

Magnetronas yra prietaisas, skleidžiantis elektromagnetinę energiją mikrobangų pavidalu. Iš pradžių buvo naudojamas radarų technologijai.

Paaiškėjo, kad itin aukšto dažnio (mikrobangų) spinduliuotė gali efektyviai pašildyti maistą... Dar 1945 metų spalio 8 dieną Percy Spenceris gavo patentą pirmajai pasaulyje mikrobangų krosnelei, skirtai greitam maisto atšildymui.

1947 metaisbuvo pastatytas pirmasis mikrobangų atitirpinimo įrenginys su Radarange prekės ženklu (dabar galima sakyti, kad jis nuėjo nuo surinkimo linijos). Tai buvo maždaug didelio modernaus šaldytuvo dydžio agregatas, sveriantis 340 kg ir 3 kW galia.

Pirmosios masinės „Radarange“ mikrobangų krosnelių, skirtų maistui atšildyti, siuntos buvo išsiųstos į karo ligoninių kėdes ir amerikiečių karių kėdes. Nuo 1949 m. pradėta masinė šių krosnelių gamyba, todėl kiekvienas, kuris galėjo sau leisti tokį pirkinį, turėjo galimybę įsigyti atitirpinimo mikrobangų krosnelę tik už 3000 USD.

Buitinių mikrobangų krosnelių, skirtų maistui šildyti, gamybos idėja kilo 1955 m. spalio 25 d., kai amerikiečių kompanija „Tappan Company“ pristatė pirmąją namų naudojimui skirtą mikrobangų krosnelę. Serijinę namų mikrobangų krosnelių gamybą 1962 metais pradėjo Japonijos įmonė „Sharp“, tačiau tokio egzotiško buities gaminio paklausa nebuvo didelė.

SSRS mikrobangų krosnelės „ZIL“, „Elektronika“ ir „Maria MV“ pradėtos gaminti devintajame dešimtmetyje. 1990 m. M-105-1 magnetrone buvo pagaminta 32 litrų tūrio mikrobangų krosnelė „Dneprianka-1“, kurios galia 1,3 kW, kai mikrobangų galia 600 W.

Taip prasidėjo masinė namų mikrobangų krosnelių gamyba, kurios leidžia greitai atitirpinti maistą, pašildyti ir net virti. Pagrindinė sąlyga – į mikrobangų krosnelę įdėtame gaminyje yra vandens.

Mikrobangų krosnelės veikimo principas ir įtaisas

Peršasi išvada, kad elektromagnetinė spinduliuotė decimetro diapazone pagreitina polinių dielektrikų (vandens) molekulių, turinčių tam tikrą dipolio momentą, judėjimą.

Molekulėms įsibėgėjus, jų sąveika vyksta veikiant mikrobangų spinduliuotei, tai yra, medžiaga sugeria elektromagnetinę spinduliuotę, o šios medžiagos temperatūra pakyla.

Optimalus dielektrinis elektromagnetinės spinduliuotės sugertis vandeniu vyksta 2,45 GHz dažniu, būtent tokiu dažniu veikia šiuolaikinių mikrobangų krosnelių magnetronai.

Lyginant su įprastomis orkaitėmis, mikrobangų krosnelėje maistas šildomas ne tik paviršiumi, bet ir gaminio tūriu, nes elektromagnetinė banga prasiskverbia į įkaitusį kūną 1,5–2,5 cm gylyje, o tai pagreitina įkaitimą, suteikia vidutinis maisto temperatūros padidėjimas 0,4 ° C per sekundę.

Tam tikro bangos ilgio mikrobangų spinduliuotei gauti mikrobangų krosnelėje naudojamas specialiai apskaičiuotų projektavimo parametrų magnetronas, kurio generuojama spinduliuotė perduodama bangolaidžiu ir koncentruojama kameroje, kurioje dedama įkaitinta plokštelė.

Kameroje yra metalinės durys, kurios neleidžia sklisti mikrobangų bangoms už jos ribų. Magnetronas maitinamas tradiciškai iš antrinės aukštos įtampos transformatoriaus apvijos (MOT) su 2000 voltų išėjimo įtampa, kurią padidina padvigubinimo grandinė (sudaryta iš kondensatoriaus ir diodo). Magnetrono katodo šildymas užtikrinamas specialia antrine apvija, kurios įtampa yra 4 voltai iš to paties transformatoriaus.

Klasikinis automatinio mikrobangų krosnelės šiluminių charakteristikų reguliavimo metodas yra toks pat kaip ir naudojamas lygintuvuose ir buitiniuose šildytuvuose: magnetronas periodiškai įjungiamas ir išjungiamas taip, kad vidutinė šiluminė galia, tiekiama į kamerą elektromagnetinių bangų pavidalu lygus vartotojo nustatytam.

Mikrobangų krosnelių saugos aspektai

Remiantis moksliniais duomenimis, tiesioginis mikrobangų poveikis žmogaus organizmui sukelia pastebimą šilumos efektą, o esant ilgalaikiam (arba galingam) poveikiui, gali sukelti vietinį perkaitimą ir rimtus nudegimus.

Taigi, kai mikrobangų galios tankis yra apie 35 mW / cm 2, jaučiamas šildymas. Ilgalaikis poveikis, kai galios tankis didesnis nei 100 mW/cm2, sukelia kataraktą ir gali sukelti laikiną nevaisingumą.

10 mW/cm2 mikrobangų tankio lygis laikomas saugiu. Taikant tiesiai ant mikrobangų krosnelių, pagal Europos standartą, 5 cm atstumu nuo mikrobangų krosnelės, maksimalus galios tankis neturi viršyti 1 mW / kvadratinis cm, o 50 cm atstumu nuo krosnelės ne daugiau kaip 0 ,01 mW / kv. cm. cm.Būtent tokie standartai atitinka šiuolaikines mikrobangų krosneles gamybos metu.

Beje, atviros orkaitės durelės visada blokuoja jos įsijungimą, tai yra, mikrobangų krosnelė niekada neturėtų dirbti atidarius duris.

Dabar apie mikrobangų bangų poveikį elektrai laidžioms medžiagoms (ypač metalams). Žinoma, banga neprasiskverbia į metalinius daiktus, tačiau ji gali sukelti metale indukuotas sroves, įskaitant sūkurinės srovės, kurios savo ruožtu stipriai įkaitina metalą.

Dėl šios priežasties naudodamiesi mikrobangų krosnele negalėsite efektyviai pašildyti maisto metaliniame inde. Ką jau kalbėti apie indus su metaliniais raštais ir krašteliais, kuriuos lengvai ardo mikrobangų bangos (nuo sukeltų sūkurinių srovių), kurios tiesiog gadina indus.