Mikrobølgeovn: historie, enhet og operasjonsprinsipp, ytelsesregulering, aspekter ved sikker bruk

Historien om mikrobølgeovnen

Percy Spencer var 50 år gammel da han jobbet som ingeniør i det amerikanske militærindustrielle selskapet Raytheon, som drev med produksjon av radarutstyr.

Det var 1945, da oppdaget Percy ved et uhell et fenomen som to år senere skulle være grunnlaget for den første mikrobølgeovnen: under et annet eksperiment med magnetronen begynte plutselig en sjokoladebit i Spencers lomme å smelte uten noen åpenbar grunn.

Magnetron er en enhet som sender ut elektromagnetisk energi i form av mikrobølger. Opprinnelig brukt til radarteknologi.

Det viste seg at ultrahøyfrekvent (mikrobølge)stråling effektivt kan varme opp mat... Allerede 8. oktober 1945 fikk Percy Spencer patent på verdens første mikrobølgeovn designet for rask tining av mat.

I 1947den første mikrobølgedefrosteren under Radarange-merket ble bygget (den kan nå sies å ha forlatt samlebåndet). Det var en enhet på størrelse med et stort moderne kjøleskap som veide 340 kg med en effekt på 3 kW.

De første masseforsendelsene av Radarange-mikrobølgeovner for tining av mat ble sendt til stolene til militære sykehus og stolene til amerikanske soldater. Siden 1949 begynte masseproduksjonen av disse ovnene, så alle som hadde råd til et slikt kjøp hadde muligheten til å kjøpe en mikrobølgeovn for tining for bare $ 3000.

Opprinnelsen til ideen om å produsere husholdningsmikrobølgeovner for oppvarming av mat går tilbake til 25. oktober 1955, da den første mikrobølgeovnen for hjemmebruk ble presentert av det amerikanske selskapet «Tappan Company». Serieproduksjon av hjemmemikrobølgeovner startet i 1962 av det japanske selskapet Sharp, men etterspørselen etter et så eksotisk husholdningsprodukt var ikke stor.

I USSR begynte mikrobølgeovner «ZIL», «Elektronika» og «Maria MV» å bli produsert på 80-tallet. I 1990 ble mikrobølgeovnen "Dneprianka-1" med et volum på 32 liter, med en effekt på 1,3 kW ved en mikrobølgeeffekt på 600 W produsert på M-105-1 magnetron.

Dermed begynte masseproduksjonen av hjemmemikrobølgeovner, som lar deg raskt tine mat, varme den og til og med lage den. Hovedbetingelsen er at produktet plassert i mikrobølgeovnen inneholder vann.

Prinsippet for operasjon og enheten til mikrobølgeovnen

Konklusjonen er at elektromagnetisk stråling i desimeterområdet fører til akselerasjon av bevegelsen til polare dielektriske (vann)molekyler som har et visst dipolmoment.

Når molekylene akselereres, skjer deres interaksjon under påvirkning av mikrobølgestråling, det vil si at stoffet absorberer elektromagnetisk stråling, mens temperaturen til dette stoffet stiger.

Den optimale dielektriske absorpsjonen av elektromagnetisk stråling av vann skjer ved en frekvens på 2,45 GHz, som er nøyaktig frekvensen som magnetronene til moderne mikrobølgeovner fungerer med.

Sammenlignet med konvensjonelle ovner, i en mikrobølgeovn, oppvarmes maten ikke bare på overflaten, men også i volumet av produktet, fordi den elektromagnetiske bølgen trenger inn i den oppvarmede kroppen i en dybde på 1,5 til 2,5 cm, noe som akselererer oppvarmingen, gir en gjennomsnittlig økning i temperaturen på maten lik 0,4 ° C per sekund.

For å oppnå mikrobølgestråling med en viss bølgelengde brukes en magnetron med spesielt beregnede designparametere i en mikrobølgeovn Strålingen som genereres av magnetronen sendes gjennom en bølgeleder og konsentreres i et kammer hvor en oppvarmet plate er plassert.

Kammeret er lukket med en metalldør som forhindrer forplantning av mikrobølgebølger utenfor dets grenser. Magnetronen drives tradisjonelt fra sekundærviklingen til en høyspenningstransformator (MOT) med en utgangsspenning på 2000 volt, som økes med en doblingskrets (bestående av en kondensator og en diode). Oppvarming av katoden til magnetronen leveres av en spesiell sekundærvikling med en spenning på 4 volt fra samme transformator.

Den klassiske metoden for automatisk justering av de termiske egenskapene til en mikrobølgeovn er den samme som brukes i strykejern og husholdningsvarmer: magnetronen slås periodisk på og av slik at den gjennomsnittlige termiske kraften som leveres til kammeret i form av elektromagnetiske bølger er lik det som er satt av brukeren.

Sikkerhetsaspekter ved mikrobølgeovner

I følge vitenskapelige data genererer den direkte effekten av mikrobølgebølger på menneskekroppen en merkbar varmeeffekt, og i tilfelle langvarig (eller kraftig) eksponering kan det føre til lokal overoppheting og forårsake alvorlige brannskader.

Så, ved en mikrobølgeeffekttetthet på ca. 35 mW/cm 2, føler man oppvarming. Langvarig eksponering ved effekttettheter over 100 mW/cm2 forårsaker grå stær og kan føre til midlertidig infertilitet.

Et mikrobølgetetthetsnivå på 10 mW/cm2 anses som trygt. Påført direkte på mikrobølgeovner, i henhold til den europeiske standarden, i en avstand på 5 cm fra mikrobølgeovnen, bør det maksimale effekttetthetsnivået ikke overstige 1 mW / kvadrat cm, og i en avstand på 50 cm fra ovnen bør det ikke være mer enn 0,01 mW/sq. Cm. cm Det er nettopp disse standardene som oppfyller moderne mikrobølgeovner under produksjonen.

Forresten blokkerer den åpne døren til ovnen alltid aktiveringen, det vil si at mikrobølgeovnen aldri skal fungere med døren åpen.

Nå for effekten av mikrobølger på elektrisk ledende stoffer (spesielt metaller). Bølgen trenger selvfølgelig ikke gjennom metallgjenstander, men den er i stand til å indusere induserte strømmer i metallet, bl.a. virvelstrømmer, som igjen varmer opp metallet sterkt.

Av denne grunn vil du ikke være i stand til effektivt å varme opp mat i en metallbeholder ved hjelp av en mikrobølgeovn. Hva kan vi si om tallerkener med metallmønstre og kanter som lett ødelegges av mikrobølgebølger (fra induserte virvelstrømmer) som rett og slett ødelegger oppvasken.