Установка для свч-обработки

 

Использование: средства термической обработки материалов, преимущественно биологического происхождения. Сущность изобретения: установка содержит СВЧ-генератор с мембраной и рабочей камерами, цепь питания, реле, установленное в цепи питания СВЧ-генератора, отрезок волновода, запредельного к основной гармонике СВЧ-генератора, элемент связи запределеного волновода с рабочей камерой и преобразователь СВЧ-энергии, подключенный к запредельному волноводу. При аварийных режимах работы уровень сигнала на высших кратных гармониках, т. е. на входе блока управления, резко возрастает, реле срабатывает и отключает цепь питания СВЧ-генератора. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к электронной технике СВЧ, а именно к устройствам для термической обработки материалов.

Известны установки для СВЧ-обработки, содержащие для повышения надежности работы термодатчики, расположенные на корпусе генератора СВЧ и обеспечивающие его отключение при перегреве.

Недостатком данных установок является большая инерционность.

Известны также установки для СВЧ-обработки, в которых для повышения надежности работы, предотвращения аварийного режима генератора СВЧ использованы ферритовые вентили и балластные нагрузки.

Недостатком данных установок является снижение КПД, что приводит к дополнительному поглощению СВЧ-энергии.

Известна также установка для СВЧ-обработки, в которой для повышения надежности в рабочей камере размещается газонаполненная лампа.

Недостатком данной установки является то, что применение газонаполненной лампы вызывает искажение распределения СВЧ-поля в рабочей камере и дополнительные потери СВЧ-мощности, что, в свою очередь, снижает КПД установки.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой является установка для СВЧ обработки, содержащая генератора СВЧ с магнетроном и рабочей камерой, полосовой фильтр, связанный с анодной цепью магнетрона, усилитель, реле с нормально замкнутыми контактами, установленным в цепи питания генератора СВЧ, при этом выход полосового фильтра связан с усилителем, к выходу которого подсоединена обмотка катушки реле.

Работа данного устройства основана на искажении формы кривой тока в цепи питания магнетрона от синусоидальной при аварийном режиме работы.

К недостатком данного устройства следует отнести невысокую надежность, обусловленную тем, что искажение формы тока в цепи питания магнетрона не позволяет однозначно идентифицировать наличие аварийного режима работы генератора СВЧ, значительную сложность при применении импульсного питания, невозможность непрерывного контроля параметров материала в камере в процессе обработки.

Целью изобретения является повышение надежности работы.

Поставленная цель достигается тем, что в установку для СВЧ-обработки, содержащую генератор СВЧ с магнетроном и рабочей камерой, реле с нормально замкнутыми контактами, установленными в цепи питания генератора СВЧ, введен запредельный к основной гармонике СВЧ-генератора волновод, элемент связи его с рабочей камерой и преобразователь СВЧ, подключенный к запредельному волноводу.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемой установки Установка содержит генератор СВЧ 1, соединенный с рабочей камерой 2, отрезок волновода 3, запредельного к основной гармонике генератора СВЧ, устройство связи запредельного волновода с рабочей камерой, например, состоящего из зонда 4 и настроечного поршня 5, преобразователь СВЧ 6, соединенный с запредельным волноводом, к выходу преобразователя подключен блок 7, выход которого соединен с обмоткой управляющего реле 8, контакты которого установлены в цепи питания генератора СВЧ.

Предлагаемая установка работает следующим образом.

При нормальной загрузке рабочей камеры генератор СВЧ вырабатывает электромагнитные колебания основной частоты, которые вызывают нагрев помещенного в рабочую камеру материала. В этом случае рассогласование генератора и рабочей камеры (характеризуется коэффициентом стоячей волны) минимально и уровень излучения на кратных гармонических составляющих невелик. Уровень кратных гармонических составляющих в поглощающей камере зависит как от уровня излучения генератора СВЧ на кратных гармониках, так и от степени поглощения электромагнитного излучения (затухания) материалом, помещенным в рабочую камеру. Причем зависимость затухания от параметров обрабатываемого материала (например влажность) на высших кратных гармониках значительно превышает аналогичную зависимость на основной частоте. Кроме того, уровень излучения на кратных гармониках при загруженной камере от степени согласования генератора СВЧ поглощающей камеры практически не зависит. Т.о. контролируя уровень излучения в поглощающей камере на высших кратных гармониках можно определять изменение параметров материала в процессе обработки. Уровень генерации на кратных гармониках (при основной частоте) и размеры запредельного волновода при соответствующей настройке согласующего поршня частота контролируемая высшей гармоники определяется преобразователем СВЧ.

При аварийном режиме работы генератора СВЧ уровень генерации на высших кратных гармониках, а следовательно, и сигнал на входе блока управления резко возрастает и превышает уровень срабатывания реле. Нормально замкнутые контакты реле размыкаются и цепь питания генератора СВЧ оказывается разомкнутой.

Экспериментальный макет устройства был создан на базе серийной микроволновой печи "Электроника СП-25". Результаты измерения уровня 13-й гармоники при возникновении аварийного режима и в процессе обработки материала (изменения влажность кирпича от 18 до 6%) отображены в таблице.

Формула изобретения

УСТАНОВКА ДЛЯ СВЧ-ОБРАБОТКИ, содержащая генератор СВЧ с магнетроном и рабочей камерой, реле с нормально замкнутыми контактами, установленными в цепи питания генератора СВЧ, отличающаяся тем, что в нее введен волновод, критическая частота которого выше основной частоты генератора СВЧ, элемент связи его с рабочей камерой и преобразователь СВЧ, подключенный к запредельному волноводу.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2