Mikroto'lqinli pech

Vikipediya, ochiq ensiklopediya
Navigatsiya qismiga oʻtish Qidirish qismiga oʻtish
Mikroto'lqinli pech

Mikroto'lqinli pech (shuningdek, mikroto'lqinli pech, razg. mikroto'lqinli pech) - suv o'z ichiga olgan moddalarni dekimetr diapazonining elektromagnit nurlanishi (odatda 2450 MGts chastotasi bilan) tufayli isitish imkonini beradigan va tez pishirish, isitish yoki muzdan tushirish uchun mo'ljallangan elektr jihozlari.

Sanoatda bu pechlar quritish, eritish, plastmassani eritish, yopishtiruvchi moddalarni isitish, keramika va boshqalarni yoqish uchun ishlatiladi. variable frequency microwave, VFM).

Klassik pechlardan farqli o'laroq (masalan, o'choq yoki rus pechkasi), mikroto'lqinli pechda ovqatni isitish nafaqat isitiladigan tananing yuzasidan, balki qutbli molekulalarni (masalan, suvni) o'z ichiga olgan hajmda ham sodir bo'ladi, chunki bu chastotaning radio to'lqinlari oziq — ovqat mahsulotlari tomonidan taxminan 1,5-2,5 sm ga kirib, so'riladi. sirtdan chuqurlik. Bu ovqatni isitish vaqtini qisqartiradi; mikroto'lqinli pechlarda o'rtacha isitish tezligi sekundiga 0,3-0,5 °C ni tashkil qiladi.

Ish prinsipi[tahrir | manbasini tahrirlash]

Pechda qutb molekulalarini o'z ichiga olgan moddalarning dielektrik isishi sodir bo'ladi. Elektromagnit to'lqinlarning elektr komponenti dipol momentiga ega molekulalarning harakatini tezlashtiradi va molekulalararo o'zaro ta'sir elektromagnit nurlanishning emirilishiga va modda haroratining oshishiga olib keladi.

Ko'pgina maishiy mikroto'lqinli pechlar 2450 MGts chastotada ishlaydi va AQShda ba'zi sanoat modellari 915 MGts chastotada ishlaydi. Chastota amaliy va konstruktiv sabablarga ko'ra tanlanadi:

  • Chastotani suvning yutilish spektri ichida yotish kerak (u keng va harorat bilan o'zgaradi, amaliy jihatdan qiziqarli diapazonda assimilyatsiya chastotasi oshadi);
  • Boshqa tomondan, radioto'lqinlarning qizdirilgan ob'ektga kirib borish chuqurligi bir necha santimetr mintaqada bo'lishi kerak (chastota qanchalik past bo'lsa, kirish chuqurligi shunchalik katta bo'ladi[1]);
  • 500 Vt yoki undan ortiq quvvatga ega nurlanish manbai - magnetron - maqbul samaradorlik, narx, o'lchamlarga ega bo'lishi kerak;
  • Chastota ruxsat etilgan ajratilgan radiochastota diapazonida bo'lishi kerak. Bunday holda, ISM диапазон(ingl.) mikroto'lqinli pech ixtiro qilinganidan ko'p o'tmay, 1947-yilda[2] izolyatsiya qilingan.

Olovli quvvat[tahrir | manbasini tahrirlash]

Maishiy mikroto'lqinli pechlarning kuchi 500 dan 2500 Vt va undan yuqori. Deyarli barcha maishiy pechlar foydalanuvchiga isitish uchun ishlatiladigan quvvatni sozlash imkonini beradi. Buning uchun arzon narxlardagi pech modellarida isitgich (magnetron) o'rnatilgan quvvat qiymatiga ko'ra vaqti-vaqti bilan yoqiladi va o'chadi, etkazib beriladigan energiyaning o'rtacha miqdorini o'zgartiradi (bu usul boshqa ko'plab isitish moslamalarida, masalan, dazmollar, isitgichlarda ham keng qo'llaniladi).

Qurilma[tahrir | manbasini tahrirlash]

Magnetronni almashtirish sxemasi

Magnetron mikroto'lqinli pechning asosiy komponentlari:

  • metall, metalllashtirilgan eshik bilan, isitiladigan mahsulotlar joylashtiriladigan kamera (yuqori chastotali radiatsiya, masalan, 2450 MGts zich joylashgan);
  • transformator - magnetronning yuqori kuchlanishli elektr ta'minoti;
  • boshqaruv va kommutatsiya sxemalari;
  • to'g'ridan-to'g'ri mikroto'lqinli emitter - magnetron;
  • magnetrondan kameraga nurlanishni o'tkazish uchun to'lqin qo'llanmasi ;
  • yordamchi elementlar:
    • mahsulotni har tomondan bir xil isitish uchun aylanadigan stol yoki sobit stolli pechlarda aylanadigan antenna kerak;
    • qurilmani boshqarish (taymer) va xavfsizligini (bloklash rejimlari) ta'minlaydigan sxemalar va sxemalar;
    • magnetronni fan bilan sovutish va kamerani ventilyatsiya qilish.

Turlari[tahrir | manbasini tahrirlash]

Qurilish turi bo'yicha mikroto'lqinli pechlar quyidagilarga bo'linadi.

  • yakkaxon - faqat mikroto'lqinli radiatsiya, panjara va konveksiyasiz;
  • panjara bilan - o'rnatilgan elektr panjarani o'z ichiga oladi;
  • konveksiya bilan - maxsus fan kameraga issiq havoni puflaydi va shu bilan pechga o'xshash bir xil pishirishni ta'minlaydi.

Jadval turi:

  • aylanuvchi stol bilan
  • qattiq stol bilan.

Boshqarish turiga ko'ra mikroto'lqinli pechlar quyidagilarga bo'linadi:

  • vaqt va quvvatning mexanik - mexanik regulyatorlari qo'llaniladi;
  • bosish tugmasi - boshqaruv paneli tugmalar to'plamidan iborat,
  • sensorli tugmalar ishlatiladi.

Tarixi[tahrir | manbasini tahrirlash]

1941-yil 13-iyunda "Trud" gazetasida Butunittifoq go'sht sanoati ilmiy-tadqiqot institutining magnit to'lqinlar laboratoriyasida ishlab chiqilgan go'sht mahsulotlarini qayta ishlash uchun Ultra yuqori chastotali oqimlardan foydalangan maxsus qurilma tavsifi bilan eslatma chop etildi.

1945-yilda amerikalik muhandis Persi Spenser mahsulotlarni isitish uchun Ultra yuqori chastotali nurlanish qobiliyatini birinchi marta payqadi va mikroto'lqinli pechni patentladi. Ixtiro paytida Spenser radar uskunalarini ishlab chiqarish bilan shug'ullanadigan Raytheon kompaniyasida ishlagan. Afsonaga ko'ra, u boshqa magnetron bilan tajriba o'tkazganida, Spenser cho'ntagidagi shokolad eriganini payqadi. Boshqa bir versiyaga ko'ra, u magnetronga qo'yilgan sendvichni qizdirganini payqadi.

Mikroto'lqinli patentga talabnoma 1945-yil 8-oktabrda topshirilgan. Dunyodagi birinchi mikroto'lqinli pech "Radarange" 1947-yilda Raytheon tomonidan ishlab chiqarilgan va ovqat tayyorlash uchun emas, balki mahsulotlarni tezda eritish uchun mo'ljallangan va faqat harbiylar tomonidan ishlatilgan (askarlarning oshxonalari va harbiy shifoxonalarda). Uning balandligi taxminan inson o'sishiga teng edi, vazni 340 kg, kuchi 3 kVt edi, bu zamonaviy maishiy mikroto'lqinli pechning kuchidan ikki baravar ko'p. 1949-yilda ularning ommaviy ishlab chiqarilishi boshlandi. Ushbu pechka $3000 atrofida edi.

Sovet mikroto'lqinli pechi "Dnepryanka-1"

1955-yil 25-oktabrda Amerikaning Tappan kompaniyasi birinchi marta maishiy mikroto'lqinli pechni taqdim etdi.

Birinchi seriyali maishiy mikroto'lqinli pech 1962-yilda Yaponiyaning Sharp kompaniyasi tomonidan chiqarilgan. Dastlab, yangi mahsulotga bo'lgan talab past edi.

SSSRda 80-yillarning boshidan beri zavodlarda mikroto'lqinli pechlar ishlab chiqarildi:

  • Zil (model "zil") va Janubiy mashinasozlik zavodi (model "Mriya MV")
  • Tambov zavodi "Elektropribor" ("Elektronika" modeli);
  • Dneprovskiy mashinasozlik zavodi ularni. Lenin (DMZ) "Dnepryanka-1" (1990, 32 litr, magnetron M-105-1, quvvat iste'moli 1300 vatt, mikroto'lqinli pechning quvvati 600 vatt, vazni 41 kg, narxi 350 rubl)[3] va "Dnepryanka -2" ni ishlab chiqardi.[4].

Fantaziyadagi bashorat[tahrir | manbasini tahrirlash]

Mikroto'lqinli isitish orqali pishirish (submillimetre) em-radiatsiya 1934-yilda "Znannya" ("bilim") jurnalida chop etilgan sovet yozuvchisi Vladimir Vladkoning "4-ukH-4" (keyinchalik"ajoyib generator" nomi bilan qayta nashr etilgan) fantastik hikoyasida tasvirlangan (№ 18-24)[5]

Xavfsizlik masalalari[tahrir | manbasini tahrirlash]

Elektromagnit xavfsizligi[tahrir | manbasini tahrirlash]

Mikroto'lqinlarning odamga ta'siri kuyish va kataraktda namoyon bo'ladigan termal ta'sirga (mahalliy qizib ketish) kamayadi. Sovet olimlari shuningdek, neyropsikiyatrik ta'sirlarni (charchoq, bosh og'rig'i) qayd etdilar, issiq bo'lmagan ta'sirning sabablari o'rganilmagan.[6]

Bir kishi 20-50 mw/sm2 quvvat zichligi bilan mikroto'lqinli nurlanishni (isitishni his qilish) his qilishi mumkin. 100 MVt/sm2 dan yuqori darajada uzoq muddatli nurlanish katarakt va vaqtincha bepushtlikka olib kelishi mumkin. ANSI standarti 10 mw/sm2 darajasini xavfsiz deb hisoblaydi, mikroto'lqinli pechlar uchun chegara darajasi o'choqdan besh santimetrda 1 mw/sm2 ga o'rnatiladi. Evropa standarti pechdan 50 sm masofada 10 MVt/sm2 (0,01 MVt/sm2) xavfsiz darajasini ko'rib chiqadi[7]. Rossiya normalari (SanPiN 2.2.4./ 2.1.8.055-96) aholi uchun Evropa standartiga amal qiladi; mikroto'lqinli uskunalarga xizmat ko'rsatadigan xodimlar uchun standartlar ancha yuqori[8].

Mikroto'lqinli pechlar ishlab chiqarish vaqtida qat'iy standartlarga javob beradi, bu esa pechdan tashqarida radiatsiya va eshikni ochganda pechning ishlashiga to'sqinlik qiluvchi qulflarni tartibga soladi. Foydalanish jarayonida eshik materiallari eskiradi, chunki odatda eski pechlar uchun katta radiatsiya chegarasi mavjud (ANSI standartida 5 mw/sm2)[6]. 1970-yilda AQShda ishlatiladigan pechlarning tadqiqotlari shuni ko'rsatdiki, ularning katta qismi (20-30 %) chegaradan ancha yuqori bo'lib, natijalar xizmat sifatiga juda bog'liq edi[6].

Operatsion ehtiyot choralari[tahrir | manbasini tahrirlash]

Mikroto'lqinli nurlanish metall buyumlarga kira olmaydi, shuning uchun ovqatni metall idishlarda tayyorlash mumkin emas.

Mikroto'lqinli pechda metall qoplamali idishlarni ("oltin chegara") joylashtirish noto'g'ri emas — hatto bu nozik metall qatlami ham metall püskürtme sohasida idishlarni yo'q qiladigan vorteks oqimlari bilan juda issiq bo'ladi.

Mikroto'lqinli pechda suyuqlikni germetik yopiq idishlarda va butun qush tuxumida isitish mumkin emas-ichidagi suvning kuchli bug'lanishi tufayli yuqori bosim hosil bo'ladi, shuning uchun ular portlashi mumkin. Xuddi shu sabablarga ko'ra, polietilen plyonka bilan qoplangan kolbasa mahsulotlarini qattiq isitish kerak emas (yoki isitishdan oldin har bir sosisni vilka bilan teshish kerak).

Bo'sh mikroto'lqinli pechni yoqish taqiqlanadi. Hech bo'lmaganda unga bir stakan suv qo'yish kerak.

Mikroto'lqinli pechda suvni isitish, shuningdek, ehtiyot bo'lish kerak — suv qizib ketishga qodir, ya'ni qaynash nuqtasidan yuqori isitish. Haddan tashqari qizib ketgan suyuqlik ehtiyotkorlik bilan harakat qilishdan deyarli qaynatiladi. Bu nafaqat distillangan suvga, balki ozgina to'xtatilgan zarrachalarni o'z ichiga olgan har qanday suvga ham tegishli. Suv idishining ichki yuzasi qanchalik yumshoq va bir hil bo'lsa, xavf shunchalik yuqori bo'ladi. Agar tomir tor bo'yinga ega bo'lsa, unda qaynoq boshlanganda qizib ketgan suv quyiladi va qo'llarni yondiradi.

Mikroto'lqinli pechlar haqida afsonalar[tahrir | manbasini tahrirlash]

  • Olovli magnetronning chastotasi suv molekulasining rezonans chastotasiga mos ravishda tanlanganligi haqidagi keng tarqalgan fikr to'g'ri emas - ikkinchisi K-diapazonida (18-27 gigagertsli) yotadi[9], ko'pchilik maishiy mikroto'lqinli pechlarda ishlaydi chastotasi 2, 45 gigagertsli va AQShda ba'zi sanoat modellari - undan ham kamroq, 915 MGts chastotada.
  • Mikroto'lqinli pechga ta'sir qilish suv va oziq-ovqat tarkibini o'zgartirib, foydali moddalarni kanserogenlarga aylantiradi. Aslida, mikroto'lqinli pechda mikroto'lqinli nurlanishning ta'siri an'anaviy isitishdan farq qilmaydi va mikroto'lqinli pechlar olib yuradigan energiya kimyoviy aloqalarni to'g'ridan-to'g'ri yo'q qilish uchun etarli emas [6]. Garchi kimyogarlar mikroto'lqinli nurlanishning issiqlik bo'lmagan ta'siriga ta'sir qilgan ba'zi reaktsiyalarni (juda kam uchraydigan) o'rganishgan bo'lsa-da[10], mustaqil tajribalar[11] natijasida kuzatilgan "issiqlik bo'lmagan" "Ta'sirlar aslida isitishning bir xilligi bilan bog'liq edi va mikroto'lqinli issiqlik ta'sirining mavjudligi haqidagi gipoteza tasdiqlanmadi. Bundan tashqari, zamonaviy ilmiy ma'lumotlarga ko'ra, suv (muzlatilgandan tashqari) doimiy tuzilishga ega bo'lolmaydi (qarang. tegishli maqola).
  • Birinchi marta "Radiomissor" deb nomlangan mikroto'lqinli pech Ikkinchi jahon urushi paytida nemis olimlari tomonidan yaratilgan, u hatto faol nemis armiyasida oziq-ovqatni isitish uchun ishlatilgan, ammo xavfli bo'lib, tashlab ketilgan[12] (ammo, Rossiya saytlari chet elga, xorijiy esa - Sovet Ittifoqining Rossiyaning mavjud bo'lmagan "Kinsk" va "Rajasthan" shaharlarida olib borilgan tadqiqotlari bo'yicha).
  • Eshigi olib tashlangan mikroto'lqinli pechlar armiyada radarni arzon taqlid qilish uchun ishlatilishi mumkin (dushmanni ularni bostirish uchun qimmatbaho o'q-dorilar yoki tiqilib qolgan samolyotlarning resurslarini sarflashga majbur qilish uchun). Odatda nashrlar Kosovodagi Serbiya armiyasi tajribasiga ishora qiladi[13].

Manbalar[tahrir | manbasini tahrirlash]

  1. Technology Brief 3: Microwave Ovens // Мичиганский университет(ingl.)
  2. „Documents of the International Radio Conference (Atlantic City, 1947) - Doc. No. 1-100“ 464. 4-mart 2016-yilda asl nusxadan arxivlandi. Qaraldi: 17-dekabr 2018-yil. (Inglizcha)
  3. Руководство по эксплуатации «Днепрянка-1»
  4. 6 мифов и 4 факта о микроволновой печи
  5. ЗНАННЯ — НФ: часописи — Бібліотека — Аргонавти Всесвіту
  6. 6,0 6,1 6,2 6,3 Элдер 1971.
  7. Поскольку излучение от точечного источника ослабевает пропорционально квадрату расстояния, требования американского и европейского стандартов схожи.
  8. Иваненко 2007.
  9. McGraw-Hill encyclopedia of science & technology. McGraw-Hill, 1992.(ingl.) С. 328.
  10. Antonio de la Hoz, Angel Diaz-Ortiz, Andres Moreno. Microwaves in organic synthesis. Thermal and non-thermal microwave effects. // Chem. Soc. Rev., 2005, 164—178.
  11. M. Antonia Herrero, Jennifer M. Kremsner, C. Oliver Kappe. Nonthermal Microwave Effects Revisited: On the Importance of Internal Temperature Monitoring and Agitation in Microwave ChemistryAndoza:Недоступная ссылка.. // J. Org. Chem. 2008, 73, 36-47.
  12. Der Mikrowellenherd
  13. Donald E. Vandergriff. The path to victory: America’s Army and the revolution in human affairs. Presidio Press, 2002. С. 171.

Havolalar[tahrir | manbasini tahrirlash]

Adabiyotlar[tahrir | manbasini tahrirlash]

  • Stuart O. Nelson, Ashim K. Datta „Dielectric Properties of Food Materials and Electric Field Interactions“,. Handbook of Microwave Technology for Food Application. Marcel Dekker, Inc., 2001 — 69—114 bet. ISBN 0-8247-0490-8. (Inglizcha)
  • Ashim K. Datta „Fundamentals of Heat and Moisture Transport for Microwaveable Food Product and Process Development“,. Handbook of Microwave Technology for Food Application. Marcel Dekker, Inc., 2001 — 115—172 bet. ISBN 0-8247-0490-8. (Inglizcha)
  • Elder, R.L. Gundaker, W.E. Microwave ovens and their public health significance (англ.) // Journal of Milk and Food Technology. — 1971. — Vol. 34, no. 9. — P. 444—446.
  • Иваненко В. П., Мусаев А. Ф., Кузьмин В. В., Добряков А. Б., Азаев Р. А., Зуев Н. А. Микроволновые печи и безопасность их эксплуатации // Научный журнал НИУ ИТМО. Серия «Процессы и аппараты пищевых производств». — 2007. — № 1. — С. 444—446.