Микроталасна: принцип рада и уређај

Микроталасна пећница је један од незаобилазних апарата у кухињи, без којих су домаћице данас тешко. Сви знају како га користити: ставите посуду, притисните 1-2 дугмета и сачекајте 2-3 минута, након чега остаје да добијете већ загријану храну. Међутим, мало људи разуме принцип рада микроталасне пећнице, односно како функционишу њени главни елементи. Хајде да покушамо да разумемо ово питање.

Мицроваве принцип

Све микровалне пећнице раде на истом принципу, а главни елемент је магнетрон - специјални уређај који може емитовати кратке таласне дужине и фреквенцију од 2450 МХз. У модерним уређајима, његова снага је 700-1000 вати. Имајте на уму да током рада постаје веома вруће, тако да је близу њега постављен вентилатор, који обавља неколико функција одједном: прво, уклања топлоту из магнетрона, а друго обезбеђује циркулацију ваздуха у комори микроталасне пећи. То заузврат обезбеђује равномерно загревање производа.

Заправо, ово је основа читавог принципа микроталаса: магнетрон даје кратке таласе високе фреквенције, који утичу на храну и загревају је. Наравно, такво објашњење је примитивно, али такође пружа могућност да се схвати суштина процеса.

Детаљније објашњење

Микроталаси које емитује магнетрон прелазе у пећну комору кроз специјални таласовод, канал са металним зидовима који рефлектују магнетно зрачење. Након што ови таласи уђу у комору, они утичу на храну, и точније, молекуле воде које се налазе у било ком производу хране. Као резултат тога, диполи (молекуле) под дејством микроталаса почињу да се брзо крећу, трљају се један о други, што доприноси ослобађању топлотне енергије. Тако се загрева храна.

Посебност микроталаса је да могу продријети до 3 цм. Преостали волумен производа се загрева од горњег слоја. Овај принцип рада магнетрона у микроталасној пећници објашњава зашто, након загревања, храна може бити врућа одозго и истовремено хладна изнутра. Топлина продире дубоко због природне топлотне проводљивости.

Ако сте раније користили сличан уређај, нисте могли да не приметите да се он ротира током грејања. То је неопходно како би микроталаси дошли до свих подручја загријаних производа.

Микроталасна заштита

Имајући у виду принцип микроталаса, логично је размишљати о опасностима које оно има за људско здравље. Наравно, микроталаси које емитује магнетрон су штетни за људе. Међутим, након што се врата отворе, магнетрон зауставља свој рад, тако да особа не може физички осјетити њихов утјецај. И тако да не прелазе комору за грејање, обезбеђена је посебна заштита. Сви зидови су направљени од метала, који рефлектују таласе, и не могу напустити уређај. Што се тиче стаклених врата (то једноставно мора бити, тако да корисник може видјети процес гријања или кухања), прекривен је посебном мрежом, рефлектирајућим микроваловима. Ако се ова решетка уклони, таласи могу да напусте простор фотоапарата и то заиста може да нашкоди особи. Неприхватљиво је користити микроталасну пећницу ако постоји оштећење, нпр. Бртва на вратима или решетка.

Успут, с обзиром на чињеницу да метал рефлектује микроталасне, метални прибор не треба користити.

Дизајн уређаја

Све микроталасне пећнице раде на исти начин, стога имају исти састав делова. Посебно се могу разликовати сљедећи структурни елементи:

1. Магнетрон - главна јединица која је извор микроталаса.
2. Камера са ротирајућим писти и металним зидовима који рефлектују радио таласе.
3. Трансформатор за повећање напона.
4. Врата са сигурносном мрежом и прозирним стаклом.
5. Шема комуникације и контроле.
6. Вавегуиде.
7. Вентилатор за хлађење магнетрона.

Сви ови елементи учествују у раду пећи.

Магнетрон оператион

Као што је већ поменуто, магнетрон је срце микроталасне пећи. То је електровакуумска диода направљена од велике цилиндричне аноде. Сама анода је бакар, комбинује 10 сектора бакарног зида.

У средишту уређаја налази се катодни штап, унутар којег се налази навој. Намењен је за емисију електрона. Да би уређај генерисао микроталасе, потребно је да направите магнетно поље у шупљини. У ту сврху се користе прстенасти магнети велике снаге - налазе се на крајевима дијела. И за стварање емисије на аноду служи напон једнак четири хиљаде волти. Да би се постигао овај напон, у игру улази микроталасни трансформатор. Принцип рада сваког модела претпоставља његово присуство.

У унутрашњости уређаја налазе се и жичане петље које се спајају на катоду, а оне на зрачну антену. Управо из овог елемента микроталаси улазе директно у таласовод, одакле излазе и улазе у просторију са храном.

Повер цонтрол

Ако је за кување потребно мање енергије, магнетрон се може укључити или искључити. У науци, ова технологија се назива модулација ширине пулса.

Да би уређај са снагом од 400 В дао пола за 20 секунди, активираће се 10 секунди, након чега ће се напајање искључити за истих 10 секунди. Наравно, све се то дешава при пуној аутоматизацији.

Магнетрон хлађење

Имајте на уму да током рада уређај емитује велики количина топлоте стога се мора охладити. За то је сам уређај уграђен у плочасти радијатор, а хладњак се налази у близини. Пуши радијатор и уклања топлоту из магнетрона. Ако вентилатор не ради, уређај се може једноставно прегријати током рада и тривијално се покварити. Али да би се то спречило, додатно је опремљено специјалним термичким осигурачем - заштитним уређајем.

Додељивање осигурача

Да би се решетка и магнетрон прегрејали, у неким моделима се уграђују специјални термички осигурачи (термални прекидачи). Могу бити другачији. Посебно, главна разлика је у количини топлине коју могу издржати.

Овај уређај је прилично једноставан у смислу рада. Израђена је од алуминијумске легуре, причвршћена помоћу прирубничког споја, што осигурава поуздан контакт са подручјем гдје се мјери температура. Унутар кућишта налази се биметална плоча која може издржати одређену температуру. А ако вредност температуре пређе одређену границу, плоча се компримује и активира потискивач, и отвара круг контактне групе. Снабдевање електричном енергијом у јединици се тада зауставља, магнетрон се искључује и постепено се хлади, плоча се враћа у првобитни положај док се магнетрон хлади. Након одређеног времена, контакти се поново затварају.

Ево једноставног принципа микроталасне пећи, посебно осигурача од прегревања. Имајте на уму да у јефтиним моделима овај елемент може бити одсутан, јер је потпуно непотребан за нормално функционисање уређаја. Ово је само елемент заштите који повећава поузданост и радни век пећи, ништа више.

Улога хладњака

Говорећи о томе како ради микроталасна, принцип рада мора бити објашњен узимајући у обзир све структурне елементе који се у њему могу примијенити. Хладњак је један од њих. Наравно, ово је важна компонента система, без које уређај и рад микровалне пећнице неће бити комплетни.

Његови задаци:

1. Хлађење магнетрона. То је најважнији задатак, без којег би магнетрон горио први дан употребе пећи.
2. Хлађење других компоненти које генеришу топлоту током рада. Посебно говоримо о чиповима.
3. У моделима на којима се налази роштиљ, хладњак производи расхладни термостат.
4. Стварање вишка притиска у комори у којој се храна налази. Због тога се испарења и ваздух испуштају кроз вентилационе стазе.

Најчешће за обављање свих ових функција довољан је само један вентилатор. Због отвора канала за ваздух у комори, ваздух се равномерно шири.

Камера

У принципу, физика микроталасне није тешко, јер је од школе познато да је јака електромагнетна радијација опасна за људе. Долази из магнетрона и улази у комору са храном, тако да је потребан снажан вишестепени систем заштите у овом уређају.

Цијела радна комора је покривена емајлом који блокира електромагнетно зрачење. Изнад је метално кућиште које спречава продор таласа у просторију. А за заштиту стаклених врата обезбеђује се челична мрежа са малим ћелијама - блокира радијацију фреквенцијом до 2450 Хз и таласном дужином до 12 цм.

Имајте на уму да су врата најслабије место кроз које микроталаси могу да цуре, тако да треба да буде што је могуће ближе телу и да немају празнине. Ако постоји празнина, рад уређаја је забрањен. У том случају, потребно је да фиксирате шарке врата и вратите их у првобитни положај.

Поред тога, алгоритам рада микроталаса омогућава употребу посебног заштитног уређаја против укључивања са отвореним вратима. Такав систем се може имплементирати на различите начине, најчешће кориштене микропрекидаче који контролирају положај врата. Ови прекидачи могу искључити магнетрон, пренијети информације о положају врата управљачкој јединици.

Цонтрол панел

На сваком је моделу. Код старијих уређаја, контролна плоча је представљена као само два (или чак један) механички прекидач. Одређује се начин рада (загријавање, одмрзавање, итд.), Други пут. Шема је примитивна, али радна и једноставна.

Међутим, модерни модели опремљени су великим панелом осјетљивим на додир. Такви контролни панели пружају кориснику велику функционалност, па чак и могућност програмирања режима. На примјер, можете поставити одређено вријеме за почетак загријавања хране, трајање процеса, чак можете одредити храну или посуђе које ће се гријати. Иако се чини да су такви уређаји софистициранији, постоји неколико техничких разлика. Електронска контролна табла не мења начин на који микровална пећница ради.

Контролна јединица

У сваком уређају постоји командни уређај (не само у микроталасној пећници), у којем се у одређеном тренутку мора извршити та или она акција. Захваљујући томе обезбеђене су различите функције. Нарочито, уређај са својом помоћи може да одржава подешену температуру, да укључи или искључи пећ након подешеног рада.

У старијим микроталасним пећницама, овај уређај је представљен као два електромеханичка прекидача - они су одговорни за горе описане функције и играју важну улогу у опћем уређају микровалне пећнице. Наравно, временом се развила електроника и као резултат тога појавиле су се потпуно електронске контролне јединице. Сада се у микроталасним пећницама (и не само у њима) користе микропроцесори и посебни програми, у складу са којима уређај може да обавља једну или другу функцију:

1. Уграђени сат.
2. Тхавинг фоод.
3. Звучни сигнал о завршетку процеса одмрзавања, кувања или загревања хране.

Закључак

Сада боље знате како ради микроталасна. Принцип рада овог уређаја је релативно једноставан. Заснива се на елементарним законима физике.

Поправљамо оно што смо научили: магнетрон (главни елемент микроталасне пећи) емитује веома кратке радио таласе са високом фреквенцијом. Они делују на молекуле воде, због чега почињу да се активно крећу. Овај процес је праћен ослобађањем топлоте. Узимајући у обзир чињеницу да таласи плитко продиру у храну, загрева се само површина производа, а затим, због природне топлотне проводљивости, топлота прелази у дубине.

Ово је основни принцип микроталаса. Уређај и главни елементи које смо такође разматрали у овом чланку. Сви су класични и користе се у апсолутно свим моделима било ког произвођача. У овом тренутку, горе описана радна схема је једина, иако различити произвођачи могу користити модуле који се разликују по било којим параметрима. На пример, у једном моделу може се користити снажнији магнетрон, који може брже загревати храну. Код других компактних модела овај елемент може имати малу снагу, што вам омогућава да направите уређај мале величине. Постоје стотине сличних разлика, али принцип деловања се не мења у потпуности од овога. Наравно, јачи магнетрон одређује колико микроталасна ради на време да загреје храну исте запремине. Стога, ако не желите да чекате, боље је да одаберете моћнији модел.

То је све. У потпуности смо раставили овај уређај кућни предмет технологије и одговорили на већину питања која су с њим повезана.