Mikroviļņu krāsns: vēsture, ierīce un darbības princips, darbības regulējums, drošas lietošanas aspekti

Mikroviļņu krāsns vēsture

Persijs Spensers bija 50 gadus vecs, kad viņš strādāja par inženieri amerikāņu militāri rūpnieciskajā uzņēmumā Raytheon, kas nodarbojās ar radara iekārtu ražošanu.

Tas bija 1945. gads, tad Persijs nejauši atklāja parādību, kas pēc diviem gadiem būs pirmās mikroviļņu krāsns pamatā: cita eksperimenta laikā ar magnetronu Spensera kabatā šokolādes gabals pēkšņi bez redzama iemesla sāka kust.

Magnetrons ir ierīce, kas izstaro elektromagnētisko enerģiju mikroviļņu veidā. Sākotnēji izmantoja radaru tehnoloģijām.

Izrādījās, ka īpaši augstas frekvences (mikroviļņu) starojums spēj efektīvi uzsildīt pārtiku... Jau 1945. gada 8. oktobrī Pērsijs Spensers saņēma patentu pasaulē pirmajai mikroviļņu krāsnij, kas paredzēta pārtikas ātrai atkausēšanai.

1947. gadātika uzbūvēts pirmais mikroviļņu atkausētājs ar Radarange zīmolu (tagad var teikt, ka tas ir aizgājis no montāžas līnijas). Tā bija liela moderna ledusskapja izmēra vienība, kas svēra 340 kg ar jaudu 3 kW.

Pirmie masu sūtījumi ar Radarange mikroviļņu krāsnīm pārtikas atkausēšanai tika nosūtīti uz militāro slimnīcu krēsliem un amerikāņu karavīru krēsliem. Kopš 1949. gada sākās šo krāšņu masveida ražošana, tāpēc ikvienam, kurš varēja atļauties šādu pirkumu, bija iespēja iegādāties mikroviļņu krāsni atkausēšanai tikai par 3000 USD.

Ideja ražot sadzīves mikroviļņu krāsnis pārtikas sildīšanai aizsākās 1955. gada 25. oktobrī, kad pirmo mikroviļņu krāsni mājas lietošanai prezentēja amerikāņu kompānija «Tappan Company». Mājas mikroviļņu krāsniņu sērijveida ražošanu 1962. gadā uzsāka Japānas kompānija Sharp, taču pieprasījums pēc tik eksotiska sadzīves preces nebija liels.

PSRS mikroviļņu krāsnis «ZIL», «Elektronika» un «Maria MV» sāka ražot 80. gados. 1990. gadā uz M-105-1 magnetrona tika ražota mikroviļņu krāsns "Dņeprianka-1" ar tilpumu 32 litri ar jaudu 1,3 kW ar mikroviļņu jaudu 600 W.

Tā sākās mājas mikroviļņu krāsniņu masveida ražošana, kas ļauj ātri atkausēt ēdienu, uzsildīt un pat pagatavot. Galvenais nosacījums ir, lai produkts, kas ievietots mikroviļņu krāsnī, satur ūdeni.

Mikroviļņu krāsns darbības princips un ierīce

Secinājums ir tāds, ka elektromagnētiskais starojums decimetru diapazonā izraisa polāro dielektrisko (ūdens) molekulu, kurām ir noteikts dipola moments, kustības paātrinājumu.

Paātrinot molekulas, to mijiedarbība notiek mikroviļņu starojuma ietekmē, tas ir, viela absorbē elektromagnētisko starojumu, savukārt šīs vielas temperatūra paaugstinās.

Optimālā elektromagnētiskā starojuma dielektriskā absorbcija ar ūdeni notiek 2,45 GHz frekvencē, kas ir tieši tāda frekvence, kādā darbojas mūsdienu mikroviļņu krāsnis magnetroni.

Salīdzinot ar parastajām krāsnīm, mikroviļņu krāsnī ēdiens tiek uzkarsēts ne tikai virspusē, bet arī produkta tilpumā, jo elektromagnētiskais vilnis iekļūst sakarsētajā ķermenī 1,5 līdz 2,5 cm dziļumā, kas paātrina uzsilšanu, dod pārtikas temperatūras paaugstināšanās vidēji par 0,4 ° C sekundē.

Lai iegūtu mikroviļņu starojumu ar noteiktu viļņa garumu, mikroviļņu krāsnī tiek izmantots magnetrons ar speciāli aprēķinātiem konstrukcijas parametriem, magnetrona radītais starojums tiek pārraidīts caur viļņvadu un koncentrēts kamerā, kurā ievietota apsildāma plāksne.

Kamera ir aizvērta ar metāla durvīm, kas novērš mikroviļņu viļņu izplatīšanos ārpus tās robežām. Magnetrons tiek darbināts tradicionāli no augstsprieguma transformatora (MOT) sekundārā tinuma ar izejas spriegumu 2000 volti, ko palielina dubultošanas ķēde (sastāv no kondensatora un diodes). Magnetrona katoda sildīšanu nodrošina īpašs sekundārais tinums ar 4 voltu spriegumu no tā paša transformatora.

Klasiskā mikroviļņu krāsns termisko parametru automātiskās regulēšanas metode ir tāda pati kā gludekļos un sadzīves sildītājos: magnetrons tiek periodiski ieslēgts un izslēgts, lai vidējā siltuma jauda, ​​kas tiek piegādāta kamerai elektromagnētisko viļņu veidā, ir tāda pati. vienāds ar lietotāja iestatīto.

Mikroviļņu krāsns drošības aspekti

Saskaņā ar zinātniskiem datiem mikroviļņu tiešā ietekme uz cilvēka ķermeni rada ievērojamu siltuma efektu, un ilgstošas ​​(vai spēcīgas) iedarbības gadījumā tā var izraisīt lokālu pārkaršanu un nopietnus apdegumus.

Tātad, ja mikroviļņu jaudas blīvums ir aptuveni 35 mW / cm 2, ir jūtama karsēšana. Ilgstoša iedarbība, ja jaudas blīvums pārsniedz 100 mW/cm2, izraisa kataraktu un var izraisīt īslaicīgu neauglību.

Mikroviļņu blīvuma līmenis 10 mW/cm2 tiek uzskatīts par drošu. Lietojot tieši uz mikroviļņu krāsnīm, saskaņā ar Eiropas standartu, 5 cm attālumā no mikroviļņu krāsns, maksimālais jaudas blīvuma līmenis nedrīkst pārsniegt 1 mW/kvadrātcm, un 50 cm attālumā no cepeškrāsns. nedrīkst būt lielāka par 0 ,01 mW / kv.cm. cm Tieši šie standarti atbilst mūsdienu mikroviļņu krāsnīm to ražošanas laikā.

Starp citu, cepeškrāsns atvērtās durvis vienmēr bloķē tās aktivizēšanu, tas ir, mikroviļņu krāsns nekādā gadījumā nedrīkst strādāt ar atvērtām durvīm.

Tagad par mikroviļņu ietekmi uz elektrību vadošām vielām (īpaši metāliem). Vilnis, protams, neiekļūst metāla priekšmetos, taču spēj inducēt metālā inducētas strāvas, t.sk. virpuļstrāvas, kas savukārt spēcīgi silda metālu.

Šī iemesla dēļ jūs nevarēsiet efektīvi uzsildīt ēdienu metāla traukā, izmantojot mikroviļņu krāsni. Ko lai saka par traukiem ar metāla rakstiem un malām, kurus viegli iznīcina mikroviļņu viļņi (no inducētās virpuļstrāvas), kas vienkārši sabojā traukus.