Mikroaaltouuni: historia, laite ja toimintaperiaate, suorituskykysääntely, turvallisen käytön näkökohdat

Mikroaaltouunin historia

Percy Spencer oli 50-vuotias, kun hän työskenteli insinöörinä amerikkalaisessa sotilasteollisuusyrityksessä Raytheonissa, joka harjoitti tutkalaitteiden tuotantoa.

Oli vuosi 1945, jolloin Percy löysi vahingossa ilmiön, joka kaksi vuotta myöhemmin olisi ensimmäisen mikroaaltouunin perusta: toisessa magnetronin kokeessa Spencerin taskussa pala suklaata alkoi yhtäkkiä sulaa ilman näkyvää syytä.

Magnetron on laite, joka lähettää sähkömagneettista energiaa mikroaaltojen muodossa. Alunperin käytetty tutkatekniikkaan.

Kävi ilmi, että ultrakorkeataajuinen (mikroaalto)säteily voi lämmittää ruokaa tehokkaasti... Jo 8. lokakuuta 1945 Percy Spencer sai patentin maailman ensimmäiselle mikroaaltouunille, joka on suunniteltu ruoan nopeaan sulatukseen.

Vuonna 1947ensimmäinen mikroaaltouunin sulatuslaite Radarange-tuotemerkillä rakennettiin (sen voidaan nyt sanoa lähteneen kokoonpanolinjalta). Se oli noin suuren modernin jääkaapin kokoinen yksikkö, joka painoi 340 kg ja teho 3 kW.

Ensimmäiset Radarange-mikroaaltouunien massalähetykset ruoan sulattamiseen lähetettiin sotilassairaaloiden tuoleille ja amerikkalaisten sotilaiden tuoleille. Vuodesta 1949 lähtien näiden uunien massatuotanto alkoi, joten jokaisella, jolla oli varaa tällaiseen ostoon, oli mahdollisuus ostaa mikroaaltouuni sulatukseen vain 3 000 dollarilla.

Ajatus kotitalouksien mikroaaltouunien valmistamisesta ruoan lämmittämiseen juontaa juurensa 25. lokakuuta 1955, jolloin amerikkalainen Tappan Company esitteli ensimmäisen mikroaaltouunin kotikäyttöön. Japanilainen Sharp aloitti kotimikroaaltouunien sarjatuotannon vuonna 1962, mutta kysyntä tällaiselle eksoottiselle kotitaloustuotteelle ei ollut suuri.

Neuvostoliitossa mikroaaltouuneja "ZIL", "Elektronika" ja "Maria MV" alettiin valmistaa 80-luvulla. Vuonna 1990 M-105-1 magnetronilla valmistettiin mikroaaltouuni "Dneprianka-1", jonka tilavuus oli 32 litraa, teho 1,3 kW mikroaaltoteholla 600 W.

Näin alkoi kotimikroaaltouunien massatuotanto, jonka avulla voit nopeasti sulattaa ruokaa, lämmittää sitä ja jopa valmistaa sitä. Pääehto on, että mikroaaltouuniin asetettu tuote sisältää vettä.

Mikroaaltouunin toimintaperiaate ja laite

Johtopäätös on, että sähkömagneettinen säteily desimetrialueella johtaa polaaristen dielektristen (vesi) molekyylien liikkeen kiihtymiseen, joilla on tietty dipolimomentti.

Kun molekyylejä kiihdytetään, niiden vuorovaikutus tapahtuu mikroaaltosäteilyn vaikutuksesta, eli aine absorboi sähkömagneettista säteilyä, kun taas tämän aineen lämpötila nousee.

Veden sähkömagneettisen säteilyn optimaalinen dielektrinen absorptio tapahtuu 2,45 GHz:n taajuudella, joka on juuri se taajuus, jolla nykyaikaisten mikroaaltouunien magnetronit toimivat.

Perinteisiin uuneihin verrattuna mikroaaltouunissa ruoka kuumenee paitsi pinnalta myös tuotteen tilavuudessa, koska sähkömagneettinen aalto tunkeutuu kuumennetun kappaleen läpi 1,5-2,5 cm:n syvyydessä, mikä nopeuttaa kuumenemista, antaa ruoan lämpötilan nousu keskimäärin 0,4 °C sekunnissa.

Tietyn aallonpituuden omaavan mikroaaltosäteilyn saamiseksi käytetään mikroaaltouunissa magnetronia, jolla on erityisesti lasketut suunnitteluparametrit. Magnetronin tuottama säteily välitetään aaltoputken läpi ja keskitetään kammioon, johon sijoitetaan lämmitetty levy.

Kammio on suljettu metalliovella, joka estää mikroaaltojen leviämisen sen rajojen ulkopuolelle. Magnetronin virtalähteenä on perinteisesti korkeajännitemuuntajan (MOT) toisiokäämistä lähtöjännitteellä 2000 volttia, jota lisää kaksinkertaistuspiiri (joka koostuu kondensaattorista ja diodista). Magnetronin katodin lämmitys saadaan aikaan erityisellä toisiokäämityksellä, jonka jännite on 4 volttia samasta muuntajasta.

Klassinen menetelmä mikroaaltouunin lämpöominaisuuksien automaattiseen säätämiseen on sama kuin silitysraudoissa ja kotitalouksien lämmittimissä: magnetroni kytketään ajoittain päälle ja pois, jolloin kammioon sähkömagneettisten aaltojen muodossa toimitettu keskimääräinen lämpöteho on sama kuin käyttäjän asettama.

Mikroaaltouunien turvallisuusnäkökohdat

Tieteellisten tietojen mukaan mikroaaltojen suora vaikutus ihmiskehoon aiheuttaa huomattavan lämpövaikutuksen, ja pitkäaikaisessa (tai voimakkaassa) altistuksessa se voi johtaa paikalliseen ylikuumenemiseen ja aiheuttaa vakavia palovammoja.

Joten mikroaaltouunin tehotiheydellä noin 35 mW / cm 2 tunnetaan kuumeneminen. Pitkäaikainen altistuminen tehotiheyksillä yli 100 mW/cm2 aiheuttaa kaihia ja voi johtaa tilapäiseen hedelmättömyyteen.

Mikroaaltotiheystasoa 10 mW/cm2 pidetään turvallisena. Levitettynä suoraan mikroaaltouuniin, eurooppalaisen standardin mukaisesti, 5 cm etäisyydellä mikroaaltouunista, maksimitehotiheys ei saa ylittää 1 mW / neliöcm ja 50 cm etäisyydellä uunista sen tulisi ei saa olla suurempi kuin 0 ,01 mW / neliöcm. Juuri nämä standardit täyttävät nykyaikaiset mikroaaltouunit tuotantonsa aikana.

Muuten, uunin avoin ovi estää aina sen aktivoitumisen, eli mikroaaltouunin ei pitäisi koskaan toimia luukku auki.

Nyt mikroaaltojen vaikutuksesta sähköä johtaviin aineisiin (erityisesti metalleihin). Aalto ei tietenkään tunkeudu metalliesineisiin, mutta se pystyy indusoimaan metalliin indusoituja virtoja, mm. pyörrevirrat, mikä puolestaan ​​lämmittää metallia voimakkaasti.

Tästä syystä et voi lämmittää tehokkaasti ruokaa metalliastiassa mikroaaltouunilla. Mitä voimme sanoa astioista, joissa on metallikuvioita ja -reunoja, jotka tuhoutuvat helposti mikroaaltojen (indusoitujen pyörrevirtojen) vaikutuksesta, jotka yksinkertaisesti pilaavat astiat.