Mikrolaineahi: ajalugu, seade ja tööpõhimõte, jõudluse regulatsioon, ohutu kasutamise aspektid
Mikrolaineahju ajalugu
Percy Spencer oli 50-aastane, kui töötas insenerina Ameerika sõjatööstusettevõttes Raytheon, mis tegeles radariseadmete tootmisega.
See oli 1945. aastal, siis avastas Percy kogemata nähtuse, mis kaks aastat hiljem oli esimese mikrolaineahju aluseks: järjekordse magnetroni katse käigus hakkas Spenceri taskus olnud šokolaaditükk ootamatult ilma nähtava põhjuseta sulama.
Magnetron on seade, mis kiirgab elektromagnetilist energiat mikrolainete kujul. Algselt kasutati radaritehnoloogia jaoks.
Selgus, et ülikõrge sagedusega (mikrolaine)kiirgusega saab toitu tõhusalt soojendada... Juba 8. oktoobril 1945 sai Percy Spencer patendi maailma esimesele toiduainete kiireks sulatamiseks mõeldud mikrolaineahjule.
1947. aastalehitati Radarange kaubamärgi all esimene mikrolaineahju sulataja (nüüd võib öelda, et see lahkus koosteliinilt). See oli umbes suure moodsa külmiku suurune seade, mis kaalus 340 kg ja mille võimsus oli 3 kW.
Esimesed massisaadetised Radarange'i mikrolaineahjud toidu sulatamiseks saadeti sõjaväehaiglate toolidele ja Ameerika sõdurite toolidele. Alates 1949. aastast algas nende ahjude masstootmine, nii et kõigil, kes said sellist ostu endale lubada, oli võimalus osta sulatamiseks mõeldud mikrolaineahi vaid 3000 dollari eest.
Kodumajapidamises kasutatavate toidu soojendamiseks mõeldud mikrolaineahjude tootmise idee sai alguse 25. oktoobrist 1955, mil Ameerika firma «Tappan Company» esitles esimest koduseks kasutamiseks mõeldud mikrolaineahju. Koduste mikrolaineahjude seeriatootmist alustas 1962. aastal Jaapani firma Sharp, kuid nõudlus sellise eksootilise kodutoote järele polnud suur.
NSV Liidus hakati mikrolaineahju ZIL, Elektroonika ja Maria MV tootma 80ndatel. 1990. aastal toodeti magnetronil M-105-1 mikrolaineahi "Dneprianka-1", mille maht oli 32 liitrit, võimsusega 1,3 kW mikrolainevõimsusel 600 W.
Nii algas koduste mikrolaineahjude masstootmine, mis võimaldab toitu kiiresti sulatada, soojendada ja isegi küpsetada. Peamine tingimus on, et mikrolaineahju pandud toode sisaldaks vett.
Mikrolaineahju tööpõhimõte ja seade
Järeldus on, et elektromagnetiline kiirgus detsimeetri vahemikus põhjustab teatud dipoolmomendiga polaarsete dielektriliste (vee) molekulide liikumise kiirenemist.
Molekulide kiirendamisel toimub nende interaktsioon mikrolainekiirguse mõjul, see tähendab, et aine neelab elektromagnetkiirgust, samal ajal kui selle aine temperatuur tõuseb.
Elektromagnetilise kiirguse optimaalne dielektriline neeldumine vee poolt toimub sagedusel 2,45 GHz, mis on just see sagedus, millega tänapäevaste mikrolaineahjude magnetronid töötavad.
Võrreldes tavaliste ahjudega ei kuumene mikrolaineahjus toit mitte ainult pealispinnalt, vaid ka toote mahult, sest elektromagnetlaine tungib kuumutatud kehasse 1,5–2,5 cm sügavusel, mis kiirendab kuumenemist, annab. toidu temperatuuri tõus keskmiselt 0,4 ° C sekundis.
Teatud lainepikkusega mikrolainekiirguse saamiseks kasutatakse mikrolaineahjus spetsiaalselt arvutatud konstruktsiooniparameetritega magnetroni, mille magnetroni tekitatud kiirgus edastatakse läbi lainejuhi ja kontsentreeritakse kambrisse, millesse asetatakse kuumutatud plaat.
Kamber on suletud metalluksega, mis takistab mikrolaine lainete levikut väljaspool selle piire. Magnetroni toide on traditsiooniliselt kõrgepingetrafo (MOT) sekundaarmähist väljundpingega 2000 volti, mida suurendab kahekordistusahel (koosneb kondensaatorist ja dioodist). Magnetroni katoodi soojendamine toimub spetsiaalse sekundaarmähise abil, mille pinge on 4 volti samast trafost.
Klassikaline meetod mikrolaineahju soojusomaduste automaatseks reguleerimiseks on sama, mida kasutatakse triikraudades ja majapidamises kasutatavates küttekehades: magnetron lülitatakse perioodiliselt sisse ja välja, nii et kambrisse elektromagnetlainetena edastatav keskmine soojusvõimsus on sama. võrdne kasutaja määratud määraga.
Mikrolaineahjude ohutusaspektid
Teaduslike andmete kohaselt tekitab mikrolaine lainete otsene mõju inimkehale märgatava soojusefekti ning pikaajalisel (või võimsal) kokkupuutel võib see põhjustada lokaalset ülekuumenemist ja põhjustada tõsiseid põletusi.
Niisiis, kui mikrolaineahju võimsustihedus on umbes 35 mW / cm 2, tunneb inimene kuumenemist. Pikaajaline kokkupuude võimsustihedusega üle 100 mW/cm2 põhjustab katarakti ja võib põhjustada ajutist viljatust.
Mikrolaine tiheduse taset 10 mW/cm2 peetakse ohutuks. Rakendades otse mikrolaineahjudele, ei tohiks vastavalt Euroopa standardile mikrolaineahjust 5 cm kaugusel maksimaalne võimsustihedus ületada 1 mW / ruutcm ja ahjust 50 cm kaugusel ei tohi olla suurem kui 0 ,01 mW / ruutmeetri kohta. cm Just need standardid vastavad kaasaegsetele mikrolaineahjudele nende tootmisel.
Muide, ahju avatud uks blokeerib alati selle aktiveerimise, see tähendab, et mikrolaineahi ei tohiks kunagi töötada avatud uksega.
Nüüd mikrolaine lainete mõjust elektrit juhtivatele ainetele (eriti metallidele). Laine loomulikult ei tungi metallesemetesse, kuid on võimeline indutseerima metallis indutseeritud voolusid, sh. pöörisvoolud, mis omakorda kuumutavad tugevalt metalli.
Sel põhjusel ei saa te mikrolaineahju kasutades metallanumas toitu tõhusalt soojendada. Mida öelda metallimustrite ja servadega nõude kohta, mida mikrolaineahjulained (indutseeritud pöörisvooludest) kergesti hävitavad, mis nõud lihtsalt rikuvad.