マイクロ波は技術の発展の概況を加熱します
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マイクロ波の技術まず応用するのは文通で、ラジオ放送、テレビの技術の中です。 これらの分野の中で,マイクロ波は一種類の情報あるいは情報の担体として利用されます。マイクロ波工程の数に十をかけると年に文通するで,応用し中見つけて始終伴って一種類へ引きおこしてマイクロ波へ消耗してなんとかしてと取り除く有害な要素防止する必要があることができる - -加熱効果です。1945年にアメリカは人がいることについてマイクロ波のこういう加熱効果の以来で材料に対して加熱する考え方を利用するを出します。すぐあとでたくさんの人のこれに対して課題があります - -マイクロ波は加熱します - -区の探求模索をて、実験することと研究するです。60年代未まで。
マイクロ波はやっと一種類のエネルギ-として利用されることができて,加熱して、乾燥して、虫をころして、工業項目に菌類、醫療を消えるです。首都創業集団は食品工業の面で,家庭用電子レンジの出現は一歩進んでマイクロ波を拡げてから技術を加熱する応用領域です。いま,マイクロ波は加熱して一項の新しい技術のもう各学際を受ける重視と応用開発とするです。
国外はマイクロ波に対して応用研究および学術交流はずっととても活溌で重視するとことができます。1966年北アメリカカナダにいるア-ルおじは穏やかだ ( Alberta ) 都市は国際マイクロ波のパワ-の学会を設立する(IMPIを略称する) ,毎年一回のシンポジウムを行なって,それに定期的に季刊「マイクロ波のパワ-の雑志」を出版する(「The Joural of Microwve Power」) .
我国が70年代マイクロ波は研究の仕事を応用することができることが始まって,1973年マイクロ波が加熱して技術の研究とマイクロ波を応用して加熱してパ-マトロンの開発を使うことを始めます。1974年1980年の電子工業部の開きと「全国のマイクロ波は技術の交流会を拡張して応用することができました」 ,マイクロ波の学術および応用の技術の問題を交流します。81年3 月経の四きっかけの課は許可して,配置する機関の科学技術の力を引き抜いて,設立した - -中国の電子部品の工業総会社のマイクロ波は拡張して応用して立つて,全国のマイクロ波拡張して応用する組織に責任を負って、研究の仕事を設計します。1983年10月中国の電子学会は第一回開いてから「全国のマイクロ波は学術の交流会を応用することができました」 . 国内のマイクロ波の事業の発展を促進するために,相続人のあと二年ごとに全国でいい地区を拡張して応用して順番にマイクロ波を催して技術交流を応用することを選択します。毎回は全部論文集出版があって,工業、農業、醫薬、科学研究などの方面の応用領域に関連します。
目下のところ 我国はもう皮革にいた 材木は、カラ-いんさつして、食品、紙、化学工業、陶磁器、薬品、葉たばこ、建築材料、ゴム及び醫療などの業種だんだんマイクロ波の技術を採用する それによい経済効益を取りました。マイクロ波は技術が一種の新しい加工の手立てとしてことができる,各業種にの技術改造とスクラップアンドビルドはもうとても大きく打ちつけることを成しました。特に今のところ それぞれ経営者の前に並べるのは産品結構と社会の需要を解決する問題で,製品の品質、品種の要求のアップに対する社会発展に応じます。そのフォ-カスの一つは技術が新しい不足、品質を創造して進級してヒステリシスします。マイクロ波の技術の出現は産品等級を高めて、技術の進歩、創立の高附加価値の製品を追いつけるためによい条件を提供しました。
1、食品工業
食糧が人民の大本,食品工業は我国の速く興る支柱産業です。マイクロ波を利用すると食品に対して膨脹化、乾燥を行って、鮮度保持処理となまぐさく脱ぐことができます。目下のところもうお菓子、ジャ-キ、じゃがいもかけら、魚ぎれに使って、ブラインのアヒル、カシュ-、ピ-ナッツ、ヒマワリ種、大豆などの方面の生産の中にやりました。 弊社は毎年生産して50-6セットのマイクロ波の設備が食品工業で応用します。
2、材木は加工します
マイクロ波は1-6センチンメ-トルの厚さの木板に満遍なくことができて、高速的に乾かして,ただ十ぐらい分間乾燥して,それに裂けなくて、小さく変形するです 同時に材木の内部たまごの虫とようちゅうを殺します; 合板に対してまたは必死になって硬くなることができてセメンチングの固体化は処理しますか; 竹製品は乾燥して、消えてかびて殺菌します。
3、ゴムの工業
日本は2450MHz、5-10kwマイクロ波で設備を加熱してタイヤに対して一回つくって加熱して,ブ-ムになって硫化の温度のあとで熱風の保温を使う しかし硫化の3-グラム・トンの重量のタイヤです; アメリカはヒ-タ- が輻射するとして915MHz、50kwラッパのアンテナを採用する シ-ケンスコントロ-ルを利用して大規模なタイヤに対して回転な走査を行って,それの長処満遍なく加熱して、硫化時間は1/3短縮します。弊社の開発するマイクロ波の設備は福建で一般的なゴムの本あるいはメタルの骨格のゴムの本付きののつづけて硫化に使う 品質が輸入設備と同程度にすぐれることができて,価格はそれの1/3です。
4は、虫をころして菌類を消えます
マイクロ波で割合に低い温度の下に菌類を消えて虫をころします。食品、薬品、たばこ、材木を処理します。70-8摂氏度の時きて虫をころして菌類を消える役割を果すことができます。それにスピ-ドがはやくブ-ムになって,材料の厚さ、形の影響を受けないです。
5は、硫黄を脱ぎます
原炭の中の硫黄が黄鉄鉱で現われる 黄鉄鉱は石炭よりもっと高い消耗角が切っていて,それで利用のマイクロ波は黄鉄鉱にセレクチビティ-が加熱して気体と反応することが起こることを得させることができて,硫黄を脱ぎます。しかし石炭は影響されないです。理想的な方法は持続的な時間を0.1秒とするpulse波がbatch式を加熱して,黄色い鉄の鉱石は650摂氏度期日になる高温を加熱しようとします。 こういう方法は硫黄の効果に行くのはよくて,値段が高いカタリストがほしくないです 資金を節約して,エネルギ-の能率は高くて,環境汚染は小さいです。
6、マイクロ波のプラズマの技術
半導体の生産工芸の中でもうマイクロ波のプラズマの技術を採用した 刻んで食いこむことをて、四方にとびちり、腹が立ってお互いにシリコンウェハを沈積して、酸化します; またメタル、合金、ノンメタルのクラッディングに使うことができます; プラズマのスペクトルに使ってしかし十つの何種類の要素を検測すると分析します。
7、醫療
細かいボセン物の反応は加熱効果を分けるのはと加熱効果ではないです。そのへ醫療の面で行ってマイクロ波理学療法、配合放射線治療法と化学療法が行ってずっと熱くがんを治療することができるか; ほかにまたマイクロ波の血漿を加熱して、氷が解ける冷蔵の器官を利用することができます; またマイクロ波のメスを設計することができて,手術を受けて止血して速くて出血量がすくないです。
8は、測量します
マイクロ波は精度を測量するのは高くて,適宜に生産の中でのつづけて測量とオ-トマチックコントロ-ルよりです。もう広泛に距離測定して、暖かくおしはかって、厚くおしはかって、速度を検測する方面ために用いました。
9、陶磁器のケ-キング
マイクロ波は陶磁器の満遍ないcompact化のケ-キングをすすめることができる 最高温度は2000摂氏度に達することができて,ジャンボサイズの精細な陶磁器を獲得します。
10、ケミカルインダストリ-
マイクロ波へ化学の中に広泛応用にある,たとえばマイクロ波へ解消して抽出して、解媒反応など加水分解するか。
二、マイクロ波は原理および特色を加熱します
1、何がマイクロ波だ
マイクロ波と無線電話電信のなみ、テレビ信号、通信のレ-ダ-、赤外線、可視光線などは同じで すべて電磁波に属して,ただウエ-ブ・レングスは同じではないです。マイクロ波は頻度が300メガヘルツから300のギガヘルツの電磁波まで(ウエ-ブ・レングスの1メ-トルにある - 1ミリメ-トル) ,普通テレビに使うのは、ラジオ放送、通信の技術の中で,もし考える(一) . しかし近代はマイクロ波を一種類のエネルギ-とする またひとつの分 の技術を拡張した,工農業の上で加熱して、乾燥します; ケミカルインダストリ-の中に行って解媒、エキストラクションなどの化学反応とプラズマを激発します; ちょっと待ってください …. 家庭用電子レンジのがマイクロ波の技術をもっと表わすのでますます熟します。
電磁波の応用はきわめて広泛でと普及するから,お互いに邪魔することを避けるために,特に文通する分野 国際無線電話電信の管理委員会は頻度の区分に対して具体的な規定をしました。 工業、科学と醫学の使う頻度に分配して433メガヘルツ、915メガヘルツ、2450メガヘルツ、5800メガヘルツ、22125メガヘルツある 文通の頻度と別別に使用します。目下のところ国内は工業の加熱する常用頻度に使うのは915メガヘルツと2450メガヘルツです。マイクロ波の頻度のパワ-の選びとは加熱される材料の形、テクスチュア、含水率の違いによって決めることができます。
2、マイクロ波は原理を加熱します
材料の媒質の極性によってぶんしとぜひ極性のぶんしの組織 電気へ磁界へ作用する下これらは任意分布して状態へ転じてたよって電 方向が定位に配列するからぶんしか。それにマイクロ波で電気の磁界が作用して,これらの定位の運動は毎秒で十億回の頻度を数えて絶えずに変化する ぶんしの劇烈な運動は沖突すると摩擦することを引き起こして,これによって熱量が生まれて,電能の媒質のなかに直接的にに転化する熱エネルギ-に達します。明らかなように,マイクロ波は加熱する媒質の材料の自己が電 のエネルギ-を消耗するのに発熱します。違う媒質の材料のダイレクトリックコンスタントεrおよび誘電正接の価値のtgδは違うので,マイクロ波電気の磁界へ作用して加熱効果も同じではないだから。極性のぶんしのアレンジした物質によって,比較的よくマイクロ波を吸収することができることができます。 ヒドロンはきわめてつよい極性を呈している マイクロ波のいちばんよい媒質を吸収して,だからおよそ含水のぶんしの物資はきっとマイクロ波を吸収します。別の類はぜひ極性のぶんしから構成するでしたで,それらは大体吸収しないたまたは少ない吸収のマイクロ波, この物質はテフロン、ポリプロピレン、ポリエチレン、 に集まる、プラスチック製品とガラス、陶磁器などがある それらはマイクロ波をしみ通ることができますが,マイクロ波を吸収しないです。この材料はマイクロ波として使う容器あるいは支承の物を加熱することができて,あるいはエンキャプシュラントを作ります。 マイクロ波の電 の中に,媒質へ吸収してマイクロ波パワ-の大きさP正比が頻度にf、電 強度Eの平方、誘電係数εrおよび媒質へ消耗してちゃんと価値 tgδを切るか。
すでに P = 2πf・ εr・tgδ
V ----材料の媒質はマイクロ波の有効な体積を吸収します
これ以外 実際的に応用する中に一種類の現象が現われようとして,あるのはずっと加熱して,あるものは加熱して通らないです これひとつが能力を投射して深みをもって加熱することが存在する問題について,何がさせる能力を通り抜けます。能力を通り抜けて電磁波が媒質の内部腕前に着入って,電磁波の媒質からの表面はに入ってそれにその内部で伝播する時 からエネルギ-は絶えない吸収して熱エネルギ-にに転化する,それ媒質表面の距離に深く入りこむにつれて指数で減衰しますか。透過の深さは定義される 材料のうちがわにパワ-の密度ために表面エネルギ-の密度の1 / eあるいは36.8%つきあう起算するな深さのD,以上は
λは0
D = -----------------------
2π √εr・
様式の中から見える マイクロ波のは加熱するのは深みをもって紅外線より加熱するのはとても大きくて,マイクロ波のウエ-ブ・レングスは紅外線ウエ-ブ・レングスの千倍近くだから。紅外線ただ表面を加熱して加熱して,マイクロ波は深い内部が加熱します。
3、マイクロ波の加熱する長処
(1)スピ-ドがはやく加熱します
常例は加熱する(たとえば火炎は、風は、、水蒸気など電熱熱い) 全部熱量のまず加熱される物に次から次へと伝える表面熱伝導、コンベクション、熱輻射を利用する また熱伝導を通じてしだいに中心の温度に上がられる(いつも発表する以上は外部は加熱する) .それは中心の部位に必要な温度に達させる ある熱伝導の時間かかって,熱伝導率に対する足りない物体は必要な時間がもっと長いです。マイクロ波は加熱して内部に属して方法を加熱して,電気の磁気エネルギ-のダイレクトアクションは媒質でぶんしは熱さに転換する それに透過は媒質の内外を同時に熱を受けさせて,熱伝導がいらなくて,だから短い時間の内に満遍なく加熱することに達する。
(2)満遍なく加熱します
外部で方法を加熱すると加熱する時,引きあげるために速度を加熱して,外部の温度を上がる必要がある 温度差のグラジェントを大くします。 しかしつきしたがって外部が生まれて内生現象をあせやすいです。マイクロ波は加熱する時形はどのようなにもかかわらず,マイクロ波も満遍なく滲透することができて,熱量が生まれる それでフラットネスは大いに改善します。
: (3)省エネルギ-効率が高い
違い材料へマイクロ波に対してアブソ-プティビティ違うにある,物質吸収マイクロ波やさしいことができる水 を含有するか。ガラス、陶磁器、ポリプロピレン、ポリエチレン、弗素のプラスチックなど少ない吸収のマイクロ波 メタルは電波を反射しようとして,これらの物質もマイクロ波に加熱されてはいけないです。マイクロ波は加熱する時,加熱される材料は一般メタルに置かれて作るのて室内を加熱して,室を加熱するのが電磁波にとって閉鎖のからだで 電磁波は外部が漏れてはいけない,物体を加熱されて吸収するよりしかたがない,室内の空気の対応の容器とを加熱されてすべて加熱されるはずがないです だからサ-マルエフィシェンシ-は高い。同時に仕事場の環境の温度はもできないのにそのために上がって,生産環境は明らかに改善します。
(4)控えやすいです
マイクロ波のパワ-の制御はスイッチ、ボタンによって調節して,開ける以上は使う 熱い慣性がないんで,パワ-はつづけて調整することができて,やすいオ-トマタイゼ-ションです。
(5)清潔な衛生
食品、薬品に対して加工して乾燥する時で マイクロ波の加熱効果の生物の反応とは割合に低い温度の下に速く虫をころして全部消えることができる 最大限度のは栄養の成分ともとの色とつやを保つことができて,だからマイクロ波は加熱して食品工業の中に広泛な応用を得ます。
(6)セレクチビティ-は加熱します
違う性質の材料はマイクロ波の吸収に対して違って消耗する セレクチビティ-が加熱する特色以上は,このは利益があって過程を乾燥します。ヒドロンはマイクロ波の吸収に対していちばん大きく消耗するから,だから含水の数量の高い部位,マイクロ波のパワ-を吸収するのは含水量の割合に低い部位より多いです これによって日に日に一致のになって速さを乾燥します。しかし一部の物質は負性温度係数を呈している,温度はすればするほど高いで εrとtgδは大くなろうとして,すればするほどよく吸収して,ちゃんとフィ-ドバックしてこの一部の温度を急激に上升させることを引き起こします。この物質に対してマイクロ波は加熱すると合理的に加工製造技術を制定すると注意しなければならないです。
(7)安全で無害だ
普通マイクロ波はメタルで閉鎖を作って室、ウェ-ブダクトを加熱して管理するなかに伝輸するようになることができる。会社は集めて数年経験と技術装置を加工する 採用して先進的に設計する 出入りしさせて口を推測して、まど、焚き口などつきあうマイクロ波を観察してきびしくもらして国家で安全標準の目標のなかで控えて,大いに国家の制定する安全標準より低いです。それにマイクロ波は放射性の射線に属しなくて、有害気体がなくて,一種類は非常に安全に技術を加熱します。マイクロ波は加熱して方法を乾燥する普通方法を加熱すると(たとえば熱い空気、火炎、電熱器、ガス・スト-ブ、赤外線、高周波感応するのは加熱する) 比較して,たくさんの特色があります。主要に 熱量は表面から裏へ入る必要があらないのて次から次へと伝えて,直接的に物体の内部を加熱して,それに熱くいつも場の温度が満遍なく分布しますです; 温度はあっという間に控えて,正確にウォ-ムアップタイムを控えます; ウォ-ムアップタイムがほしい短いです; 産品品質、生産高および生産力は引きあげられます; プロセスオ-トメ-ションに適合します; 公害、汚染問題がないです。 我国でまずマイクロ波から理学療法のきっかけの試作が始まる すぐあとで食品、茶の葉、たばこ、皮革、薬品、紙、材木、ゴムなどの軽工業製品の加工の方面に拡張する 及び農業の受ける食糧の乾燥、種子処理などの方面。
三、マイクロ波の食品工業の内にの応用
目下のところ,国外は食品工業の中に一番多くマイクロ波の技術を採用するのが「暖かく返す」に応用する 氷が解けて,食品は乾燥する、膨脹化と料理を與えます。「暖かく返す」 深さから氷が解けて状態が-4まで上升すると氷が解ける食品の温度を指す- -5摂氏度です。このとき食品はまだある硬度がありますが,もう薄片に切ってきりはなすことができました。マイクロ波を使います」 暖かく返します」 食品は常例の方法よりたくさんの際立っている長処がある たとえば時間を加工すると大いに短縮して、控える、製品品質がよくて、色とつやはと新鮮すごすとすべて保つことができやすいです 水分と栄養の成分はすくなく損なう 菌類数量を含有して低くて、能率を処理して高く、コスト低くて、省エネルギ-て、敷地面積は小さくて、労働して条件と環境衛生は改善されます。一の915MHz 25Kwの設備 一時間に1グラム・トンの冷凍肉を処理することができて,電力の消耗はおよそ40度です。 アメリカと日本は今多量にマイクロ波を採用して暖かく返すで(または氷が解ける) さます肉、魚といちごなどです。 アメリカMicrodry 会社開発する915MHzの60Kwのマカロニ-のマイクロ波は乾燥してもう生産に使いました。このきっかけのまず71-8摂氏度を使う熱い空気,35分間の内にうどんの含水数量を18%ぐらいまで落ちる それからマイクロ波を採用して加熱して,同時に付き添って温度を80-9摂氏度として,温度 15-20の熱風コンベクションです。利用するマイクロ波高速的にブ-ムになる、によって中外部蒸発する水分の長処, 熱い風で表面水分の蒸発を速めて,12分間の内に含水数量を13%まで落ちて,最後冷やします。このきっかけはもとの設備の省エネルギ-25%より 時間を加工して8時間から1.5時間まで短縮して,時間がなくてマカロニ-4000ポッド加工して,製品の細菌の含有量はもともと1/15です。製品の色とつや、味、口当りすべて伝統的な方法よりよくて,目下のところ多量に運行を始めます。 このきっかけはまたジャガイモ、タマネギかけらを乾燥することができます。フランスの国際マイクロ波会社,マイクロ波の真空を設計して乾燥して快速に溶けて蜜柑の粉の膨脹化は装置します。バキュ-ムチェンバ- の直径は1.5 mで,長さことは12mです。 贈って2450MHzに入って,48kwのマイクロ波のパワ- ガラスでテフロンを強めて伝輸して持って伝送します。それはまず63%固形を含有する蜜柑のどろりとした液体は引き抜いて吸いこんでそれに塗って広い1.2mにのベルト・コンベヤ-をいっぱいに配置して受けようとして,高い3-7 mmを積む 80- 100Tの低圧へ降りてマイクロ波エネルギ-に入れる,40分間に加熱する,しかし膨脹化へ厚さ80-100 mmにになる 含水の数量の20%のは蜜柑の粉が快速に溶けて,その生産高の58 kg / h,220グラム・トン年間生産します。 製品は蜜柑ジュ-スのもともとの色のかおりを保ったばかりでなく,それに留保するVcは噴霧してフランスが達する可能性がないたのを乾燥します。日本の開発する一種類のマイクロ波の膨脹化は卵の黄身の粉の設備を乾燥して16の2450MHzを使用する 5kwのパ-マトロン,総輸出パヮ-の90 kW,その方法はまず卵の黄身のパルプを塗っていっぱいに配置ベルト・コンベヤ-であがる 遠く使って紅外線前もって熱して80摂氏度になって,それからマイクロ波で加熱して,膨脹化3-5 cmが厚いまで さらに急いで冷やして40摂氏度になって,切ってくだけたあと引き続き常例の方法で卵の黄身の粉を作って,日産1グラム・トンでアメリカはマイクロ波と水蒸気を結び付けて事前にしおからい肉片またはとり肉を煮って工業生産に使います。その特色は スピ-ドがはやく処理して、品質がよく加工して、ぼろぼろにならないんで、原料の27%を節約することができて,今もう多量に工業生産に投入した,頻度は全部915MHzで パワ-150-240 kw,いちばん大きい300 kw,トンネル様式のヒ-タ- あるいはVタイプのヒ-タ- を採用します。マイクロ波で処理してきりはなしたあとのとり肉,違う部位を見てたとえば羽、あし、幹し肉、つめなどは別別に違うパワ-レベルを採用して処理します。設備はひとりでマイクロ波を採用するのがあって,マイクロ波と水蒸気がまだがあるの,マイクロ波のパワ-は50-80 kWで 頻度 915MHz、2450MHzのは全部あって採用します。生産高を高めて、下がって労働力を消耗して、節約することができます。スウェ-デンは2450MHz 30kwのマイクロ波の装置を採用してミ-トパイを生産します。自発的な機械の生産するミ-トパイによって マイクロ波は過程をつくることを完成してから,最後は電熱糸で加熱して表面を褐色溶かさせて,産品品質は明らかに引きあげる 毎もちの段取り時間は2分間で,一時間に16000です。 スウェ-デン洛河かわらの中に会社 80 kWを使う,2450MHzはマイクロ波をパンに殺菌されて防がれてかびるだで,に使った4400ポッド/時間のパンは生産するオンライン, マイクロ波は処理した後温度が20摂氏度から80摂氏度まで上升して,時間ただ1-2分間かかる 嘗味期限もと30-6日間から30-6日間に延びます。これ以外生産は灌腸する中に,常例の方法は90分間かかります。マイクロ波の技術を採用して,つづけて加工の金型を使用することができる 肉の粥、マイクロ波を注ぎこんで加熱して定形化するから、シェッディング,全部でたらない2分間,こういうをやんちゃではなく灌腸して暖かく届けてつくってあるいは袋入れの食品に加工します。しかし腸衣を省略する,生産高を高めた,労働力を減した コストを大いに下げさせます