微波設備中調配的問題

微波設備中調配的問題

    調配微波源和加熱器的調配在整個調試工作中占 主要地位。匹配不好會影響加熱效率，同時對微波源本身也 不利。嚴重的不匹配會引起磁控管跳火、陽極電流劇增、保護磁控管的快速熔絲燒毀、磁控管壽命下降、高壓硅堆燒壞、 磁控管燒壞等不良后果。

影響匹配的因素有：磁控管陽極電壓的變化，磁控管陽 極電流的變化，加熱器箱體尺寸的變化，加熱器箱體內一些 金屬支撐物大小形狀或位置的改變，加熱介質品種、數量、形 狀、位置的改變等。上述諸因素對匹配的影響原因可歸納為是引起了微波頻率的改變和負載阻抗的改變。

所謂匹配，就是從微波源發生的 入射諛（入射能量）進入加熱器后，不引起反射波或引起的 反射波不返回微波源。從微波源端看，即是沒有反射波。要 達到匹配有二條途徑。一是不使引起反射波。微波源發出的 入射波（入射能量）進到加熱莽，加熱器中除了物料外^再 沒有能很好吸收微波能的物質（箱體是金屬鋁，除了它不光 滑，接縫處配合不好，鉚釘、瞟釘一些凸出物存在小部分的 微波能損耗外〕。微波能只有被物料吸收才是合情合理的，這 就要求被加熱介質對微波吸收的性能極好。例如水，它吸收 2 450從只微波性能很好。這就意味著被加熱物體中的含水 量越大，且物體在加熱器中數量越多，則越不容易引起反射 波，越容易達到匹配。二是使引起的反射波不返回微波源。這 可用調配器加以解決。加調配器可理解為增多一個產生反射 波的器件，使諸因素產生的反射波和該器件產生的反射波大 小相等，相位相反，使所有反射波相互抵消，因而從微波源 端看來，就不存在反射波了。

試比較二條達到匹配的途徑：第一條途徑優越，因為它 的頻率：駐波響應平坦，即匹配是寬頻帶的，因此，許多 設備的終端匹配負載，往往是用水或石墨尖劈等吸收微波性 能好的物質來擔任，被加熱介質含水量越高的越容易調配,且 加熱效率也越高。但是，當加熱介質的品種、數量、形狀或 在加熱器中的位置經常需要改變時，就要采取第二條途徑了， 它的弱點是頻率一一駐波響應尖銳，即匹配是窄頻帶的，因 此，當影響匹配的因素有所變化時，就得重新調節調配器。

微波食品加工設備的加工對象是復雜的，一方面它所含 水分變化范圍大，含水率一般在14“?50^之間；另一方面它品種多，介電常數不一樣;同時，考慮到加熱的均勻性問 題，如傳送帶的移動，物料在加熱器內立體的分布情況，許 多食品物料既不是吸收微波很佳的物質，又不一定處于微波 入射能量高的理想位置。實踐證明，有時不用調配器就不能 達到很好的匹配，設備無法正常工作。如果使用調配器，如 四螺釘調配器，對不同的品種、不同的功率要求，可分別獲 得四螺釘一組最佳的位置，使微波源和加熱器達到匹配。匹 配后、微波源工作正常了，微波能也就較好地被集中在要加 熱的物料上了。換句話說，微波在加熱器內的熱點大部分到 了物料上。

調配器的所謂調節匹配也可理解為是在調節微鈹源的頻 率，使加熱箱內的模式改變，調節設備工作狀態達到從監視 反射功率的儀表上讀數最小，這就表示能量已移到了物料上， 并被物料所吸收，因此，也就是達到匹配了。用四螺釘調配可以將反射調得非常小（駐波比在1.1以 下但與此同時，頻率一駐波響應就很尖銳，各0素稍有變 化，駐波比就會起很大變化。我們現在把反射功率調到小于 入射功率的10^，即駐波比小于2，這樣，兼顧了一些頻率 一駐波響應，在某些因素變化時，如磁控管陽極電壓的變化 在7?時，駐波比還是在2以下。操作中如一時不能做 到自動匹配，首先要做到遠控，在操縱4上加裝反射功率的 指示裝置并利用伺服電機，實現遠控調配。