1、微波爐的工作原理 .txt 你無法改變別人，但你可以改變自己；你無法改變天氣，但你可以改 變心情；你無法改變生命長(zhǎng)度，但你可以拓展它的寬度。微波爐的工作原理1946 年，斯潘瑟還是美國(guó)雷聲公司的研究員。一個(gè)偶然的機(jī)會(huì)，他發(fā)現(xiàn)微波溶化了糖果。事 實(shí)證明，微波輻射能引起食物內(nèi)部的分子振動(dòng)， 從而產(chǎn)生熱量。 1947 年，第一臺(tái)微波爐問世。 顧名思義，微波爐就是用微波來煮飯燒菜的。微波是一種電磁波。這種電磁波的能量不僅比 通常的無線電波大得多，而且還很有"個(gè)性 " ，微波一碰到金屬就發(fā)生反射，金屬根本沒有辦法吸收或傳導(dǎo)它；微波可以穿過玻璃、陶瓷、塑料等絕緣材料，但不會(huì)消耗能量；而

2、含有水 分的食物，微波不但不能透過，其能量反而會(huì)被吸收。微波爐正是利用微波的這些特性制作的。微波爐的外殼用不銹鋼等金屬材料制成，可以阻擋 微波從爐內(nèi)逃出，以免影響人們的身體健康。裝食物的容器則用絕緣材料制成。微波爐的心 臟是磁控管。 這個(gè)叫磁控管的電子管是個(gè)微波發(fā)生器， 它能產(chǎn)生每秒鐘振動(dòng)頻率為 24.5 億次 的微波。這種肉眼看不見的微波，能穿透食物達(dá)5cm深，并使食物中的水分子也隨之運(yùn)動(dòng)，劇烈的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生了大量的熱能，于是食物"煮" 熟了。這就是微波爐加熱的原理。用普通爐灶煮食物時(shí)，熱量總是從食物外部逐漸進(jìn)入食物內(nèi)部的。而用微波爐烹飪，熱量則是直接深入 食物內(nèi)部，所以烹飪

3、速度比其它爐灶快 4 至 10 倍，熱效率高達(dá) 80%以上。目前，其它各種爐 灶的熱效率無法與它相比。而微波爐由于烹飪的時(shí)間很短，能很好地保持食物中的維生素和天然風(fēng)味。比如，用微波爐 煮青豌豆，幾乎可以使維生素 C 一點(diǎn)都不損失。另外，微波還可以消毒殺菌。使用微波爐時(shí)，應(yīng)注意不要空 " 燒"，因?yàn)榭?"燒"時(shí)，微波的能量無法被吸收，這樣很容易損 壞磁控管。另外，人體組織是含有大量水分的，一定要在磁控管停止工作后，再打開爐門， 提取食物。微波爐的基本結(jié)構(gòu)微波爐的基本外形和構(gòu)造 門安全聯(lián)鎖開關(guān) - 確保爐門打開，微波爐不能工作，爐門關(guān)上，微波爐才能工作； 視

4、屏窗 - 有金屬屏蔽層，可透過網(wǎng)孔觀察食物的烹飪情況； 通風(fēng)口 - 確保烹飪時(shí)通風(fēng)良好； 轉(zhuǎn)盤支承 - 帶動(dòng)玻璃轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)； 玻璃轉(zhuǎn)盤 - 裝好食物的容器放在轉(zhuǎn)盤上，加熱時(shí)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，使食物烹飪均勻； 控制板 - 控制各檔烹飪； 爐門開關(guān) - 按此開關(guān)，爐門打開。工作原理(1) 爐腔。 爐腔是一個(gè)微波諧振腔， 是把微波能變?yōu)闊崮軐?duì)食品進(jìn)行加熱的空間。 為了使?fàn)t腔 內(nèi)的食物均勻加熱，微波爐爐腔內(nèi)設(shè)有專門的裝置。最初生產(chǎn)的微波爐是在爐腔頂部裝有金 屬扇頁，即微波攪拌器，以干擾微波在爐腔中的傳播，從而使食物加熱更加均勻。目前，則 是在微波爐的爐腔底部裝一只由微型電機(jī)帶動(dòng)的玻璃轉(zhuǎn)盤，把被加熱食品放在轉(zhuǎn)盤上

5、與轉(zhuǎn)盤 一起繞電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)， 使其與爐內(nèi)的高頻電磁場(chǎng)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)， 來達(dá)到爐內(nèi)食品均勻加熱的目的。 國(guó)內(nèi)獨(dú)創(chuàng)的自動(dòng)升降型轉(zhuǎn)盤，使得加熱更均勻，烹飪效果更理想。(2) 爐門：爐門是食品的進(jìn)出口，也是微波爐爐腔的重要組成部分。對(duì)它要求很高，即要求 從門外可以觀察到爐腔內(nèi)食品加熱的情況，又不能讓微波泄漏出來。爐門由金屬框架和玻璃 觀察窗組成。觀察窗的玻璃夾層中有一層金屬微孔網(wǎng)，既可透過它看到食品，又可防止微波 泄漏。由于玻璃夾層中的金屬網(wǎng)的網(wǎng)孔大小是經(jīng)過精密計(jì)算的，所以完全可以阻擋微波的穿 透。為了防止微波的泄漏， 微波爐的開關(guān)系統(tǒng)由多重安全聯(lián)鎖微動(dòng)開關(guān)裝置組成。 爐門沒有關(guān)好， 就不能使微波爐工作，微

6、波爐不工作，也就談不上有微波泄漏的問題了。 為了防止在微波爐爐門關(guān)上后微波從爐門與腔體之間的縫隙中泄漏出來，在微波爐的爐門四 周安有抗流槽結(jié)構(gòu)，或裝有能吸收微波的材料，如由硅橡膠做的門封條，能將可能泄漏的少 量微波吸收掉。抗流槽是在門內(nèi)設(shè)置的一條異型槽結(jié)構(gòu)，它具有引導(dǎo)微波反轉(zhuǎn)相位的作用。 在抗流槽入口處，微波會(huì)被它逆向的反射波抵銷，這樣微波就不會(huì)泄漏了。由于門封條容易破損或老化而造成防泄作用降低，因此現(xiàn)在大多數(shù)微波爐均采用抗流槽結(jié)構(gòu) 來防止微波泄漏，很少采用硅橡膠門封條?？沽鞑劢Y(jié)構(gòu)是從微波輻射的原理上得到的防止微 波泄漏的穩(wěn)定可 *的方法。廣東格蘭仕企業(yè) (集團(tuán)) 公司生產(chǎn)的格蘭仕微波爐所采用

7、的就是國(guó) 際上最先進(jìn)的抗流槽結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝，加上其開發(fā)研制的多重防微波泄漏技術(shù)，使微波泄漏 控制技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。(3) 電氣電路：電氣電路分高壓電路、控制電路和低壓電路三部分。(a) 高壓電路： 高壓變壓器次級(jí)繞組之后的電路為高壓電路， 主要包括磁控管、 高壓電容器、 高壓變壓器、高壓二極管。(b) 磁控管：磁控管是微波爐的心臟，微波能就是由它產(chǎn)生并發(fā)射出來的。磁控管工作時(shí)需 要很高的脈動(dòng)直流陽極電壓和約34V的陰極電壓。由高壓變壓器及高壓電容器、高壓二極管構(gòu)成的倍壓整流電路為磁控管提供了滿足上述要求的工作電壓。(c) 低壓電路：高壓變壓器初級(jí)繞組之前至微波爐電源入口之間的電路為低壓電路

8、，也包括 了控制電路。主要包括保險(xiǎn)管、熱斷路器保護(hù)開關(guān)、聯(lián)鎖微動(dòng)開關(guān)、照明燈、定時(shí)器及功率 分配器開關(guān)、轉(zhuǎn)盤電機(jī)、風(fēng)扇電機(jī)等。(4) 定時(shí)器。微波爐一般有兩種定時(shí)方式，即機(jī)械式定時(shí)和計(jì)算機(jī)定時(shí)?；竟δ苁沁x擇設(shè) 定工作時(shí)間，設(shè)定時(shí)間過后，定時(shí)器自動(dòng)切斷微波爐主電路。(5) 功率分配器。 功率分配器用來調(diào)節(jié)磁控管的平均工作時(shí)間 (即磁控管斷續(xù)工作時(shí)， " 工作"、 "停止 "時(shí)間的比例)，從而達(dá)到調(diào)節(jié)微波爐平均輸出功率的目的。機(jī)械控制式一般有36個(gè)刻度文件位，而計(jì)算機(jī)控制式微波爐可有 10 個(gè)調(diào)整檔位。(6) 聯(lián)鎖微動(dòng)開關(guān)。聯(lián)鎖微動(dòng)開關(guān)是微波爐的一組重要安

9、全裝置。它有多重聯(lián)鎖作用，均通 過爐門的開門按鍵或爐門把手上的開門按鍵加以控制。當(dāng)爐門未關(guān)閉好或爐門打開時(shí)，斷開 電路，使微波爐停止工作。(7) 熱斷路器。熱斷路器是用來監(jiān)控磁控管或爐腔工作溫度的組件。當(dāng)工作溫度超過某一限 值時(shí)，熱斷路器會(huì)立即切斷電源，使微波爐停止工作。使用、維護(hù)上的禁忌 一 微波爐要放置在通風(fēng)的地方，附近不要有磁性物質(zhì)，以免干擾爐腔內(nèi)磁場(chǎng)的均勻狀態(tài)， 使工作效率下降。還要和電視機(jī)、收音機(jī)離開一定的距離，否則會(huì)影響視、聽效果。 二 爐內(nèi)未放烹飪食品時(shí)，不要通電工作。不可使微波爐空載運(yùn)行，否則會(huì)損壞磁控管，為 防止一時(shí)疏忽而造成空載運(yùn)行，可在爐腔內(nèi)置一盛水的玻璃杯。 三 凡金屬

10、的餐具，竹器、塑料、漆器等不耐熱的容器，有凹凸?fàn)畹牟Ａе破?，均不宜在?波爐中使用。瓷制碗碟不能鑲有金、銀花邊。盛裝食品的容器一定要放在微波爐專用的盤子 中，不能直接放在爐腔內(nèi)。 四微波爐的加熱時(shí)間要視材料及用量而定，還和食物新鮮程度、含水量有關(guān)。由于各種食 物加熱時(shí)間不一，故在不能肯定食物所需加熱時(shí)間時(shí)，應(yīng)以較短時(shí)間為宜，加熱后可視食物 的生熟程度再追加加熱時(shí)間。否則，如時(shí)間太長(zhǎng)，會(huì)使食物變得發(fā)硬，失去香、色、味。按 照食物的種類和烹飪要求，調(diào)節(jié)定時(shí)及功率(溫度)旋鈕，可以仔細(xì)閱讀說明書，加以了解。 五 帶殼的雞蛋、帶密封包裝的食品不能直接烹調(diào)。以免爆炸。 六 一定要關(guān)好爐門， 確保連鎖開關(guān)

11、和安全開關(guān)的閉合。 微波爐關(guān)掉后， 不宜立即取出食物， 因此時(shí)爐內(nèi)尚有余熱，食物還可繼續(xù)烹調(diào)，應(yīng)過 1 分鐘后再取出為好。七爐內(nèi)應(yīng)經(jīng)常保持清潔。 在斷開電源后， 使用濕布與中性洗滌劑擦拭， 不要沖洗， 勿讓水流 入爐內(nèi)電器中。 八 定期檢查爐門四周和門鎖，如有損壞、閉合不良，應(yīng)停止使用，以防微波泄漏。不宜把 臉貼近微波爐觀察窗，防止眼睛因微波輻射而受損傷。也不宜長(zhǎng)時(shí)間受到微波照射，以防引 起頭暈、目眩、乏力、消瘦、脫發(fā)等癥狀，使人體受損。使用微波爐的 9 個(gè)禁忌1. 忌用普通塑料容器：一是熱的食物會(huì)使塑料容器變形，二是普通塑料會(huì)放出有毒物質(zhì)，污 染食物，危害人體健康。使用專門的微波爐器皿盛裝食

12、物放入微波爐中加熱，2. 忌用金屬器皿：因?yàn)榉湃霠t內(nèi)的鐵、鋁、不銹鋼、搪瓷等器皿，微波爐在加熱時(shí)會(huì)與之產(chǎn) 生電火花并反射微波，既損傷爐體又加熱不熟食物。3. 忌使用封閉容器：加熱液體時(shí)應(yīng)使用廣口容器，因?yàn)樵诜忾]容器內(nèi)食物加熱產(chǎn)生的熱量不 容易散發(fā)，使容器內(nèi)壓力過高，易引起爆破事故。即使在煎煮帶殼食物時(shí)，也要事先用針或 筷子將殼刺破，以免加熱后引起爆裂、飛濺弄臟爐壁，或者濺出傷人。4. 忌超時(shí)加熱：食品放入微波爐解凍或加熱，若忘記取出，如果時(shí)間超過2 小時(shí)，則應(yīng)丟掉不要，以免引起食物中毒。5. 忌將肉類加熱至半熟后再用微波爐加熱：因?yàn)樵诎胧斓氖称分屑?xì)菌仍會(huì)生長(zhǎng)，第二次再用 微波爐加熱時(shí)，由于時(shí)間

13、短，不可能將細(xì)菌全殺死。冰凍肉類食品須先在微波爐中解凍，然 后再加熱為熟食。6. 忌再冷凍經(jīng)微波爐解凍過的肉類：因?yàn)槿忸愒谖⒉t中解凍后，實(shí)際上已將外面一層低溫 加熱了，在此溫度下細(xì)菌是可以繁殖的，雖再冷凍可使其繁殖停止，卻不能將活菌殺死。已 用微波爐解凍的肉類，如果再放入冰箱冷凍，必須加熱至全熟。7. 忌油炸食品：因高溫油會(huì)發(fā)生飛濺導(dǎo)致火災(zāi)。如萬一不慎引起爐內(nèi)起火時(shí)，切忌開門，而 應(yīng)先關(guān)閉電源，待火熄滅后再開門降溫。8. 忌將微爐置于臥室，同時(shí)應(yīng)注意不要用物品覆蓋微波爐上的散熱窗柵。9. 忌長(zhǎng)時(shí)間在微波爐前工作： 開啟微爐后， 人應(yīng)遠(yuǎn)離微波爐或人距離微波爐至少在 1 米之外。 如何清除微波爐

14、頑垢 微波爐用過后若不隨即擦拭，很容易在內(nèi)部結(jié)成油垢，所以只好用特別的招數(shù)除垢：將一個(gè) 裝有熱水的容器放入微波爐內(nèi)熱兩三分鐘，讓微波爐內(nèi)充滿蒸氣，這樣可使頑垢因飽含水分 而變得松軟，容易去除。清潔時(shí)， 用中性清潔劑的稀釋水先擦一遍， 再分別用清水洗過的抹布和干抹布作最后的清潔， 如果仍不能將頑垢除掉，可以利用塑料卡片之類來刮除，千萬不能用金屬片刮，以免傷及內(nèi) 部。最后，別忘了將微波爐門打開，讓內(nèi)部徹底風(fēng)干。微波爐原理概述微波能量是由微波發(fā)生器產(chǎn)生的，微波發(fā)生器包括微波管和微波管電源兩個(gè)部分。其中 微波管電源（簡(jiǎn)稱電源或微波源）的作用是把常用的交流電能變成直流電能，為微波管的工 作創(chuàng)造條件。微波

15、管是微波發(fā)生器的核心，它將直流電能轉(zhuǎn)變成微波能。微波管有微波晶體管和微波電子管兩大類。微波晶體管輸出功率較小，一般用于測(cè)量和 通訊等領(lǐng)域。微波電子管種類很多，常用的有磁控管、速調(diào)管、行波管等。它們的工作原理 不同、結(jié)構(gòu)不同、性能各異，在雷達(dá)、導(dǎo)航、通訊、電子對(duì)抗和加熱，科學(xué)研究等方面都得 到廣泛的應(yīng)用。由于磁控管的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、工作電壓低、電源簡(jiǎn)單和適應(yīng)負(fù)載變化的 能力強(qiáng)，因而特別適用于微波加熱和微波能的其他應(yīng)用。磁控管由于工作狀態(tài)的不同可分為 脈沖磁控管和連續(xù)波磁控管兩類。微波加熱設(shè)備主要工作于連續(xù)波狀態(tài)，所以多用連續(xù)波磁 控管。磁控管是一種用來產(chǎn)生微波能的電真空器件。實(shí)質(zhì)上是一個(gè)置于恒

16、定磁場(chǎng)中的二極管。 管內(nèi)電子在相互垂直的恒定磁場(chǎng)和恒定電場(chǎng)的控制下，與高頻電磁場(chǎng)發(fā)生相互作用，把從恒 定電場(chǎng)中獲得能量轉(zhuǎn)變成微波能量，從而達(dá)到產(chǎn)生微波能的目的。磁控管種類很多，這里主要介紹多腔連續(xù)波磁控管。磁控管由管芯和磁鋼（或電磁鐵）組成。管芯的結(jié)構(gòu)包括陽極、陰極、能量輸出器和磁 路系統(tǒng)等四部分。管子內(nèi)部保持高真空狀態(tài)。下面分別介紹各部分的結(jié)構(gòu)及其作用。 1 陽極陽極是磁控管的主要組成之一，它與陰極一起構(gòu)成電子與高頻電磁場(chǎng)相互作用的空間。 在恒定磁場(chǎng)和恒定電場(chǎng)的作用下，電子在此空間內(nèi)完成能量轉(zhuǎn)換的任務(wù)。磁控管的陽極除與 普通的二極管的陽極一樣收集電子外，還對(duì)高頻電磁場(chǎng)的振蕩頻率起著決定性的作

17、用。陽極由導(dǎo)電良好的金屬材料（如無氧銅）制成，并設(shè)有多個(gè)諧振腔，諧振腔的數(shù)目必須 是偶數(shù)，管子的工作頻率越高腔數(shù)越多。陽極諧振腔的型式常為孔槽形、扇形和槽扇型，陽 極上的每一個(gè)小諧振腔相當(dāng)于一個(gè)并聯(lián)的2C振蕩回路。以槽扇型腔為例，可以認(rèn)為腔的槽部分主要構(gòu)成振蕩回路的電容， 而其扇形部分主要構(gòu)成振蕩回路的電感。 由微波技術(shù)理論可知， 諧振腔的諧振頻率與腔體的幾何尺寸成反比。腔體越大其工作頻率越低。于是，我們可以根 據(jù)腔體的尺寸來估計(jì)它的工作頻段。磁控管的陽極由許多諧振腔耦合在一起，形成一個(gè)復(fù)雜 的諧振系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)的諧振腔頻率主要決定于每個(gè)小諧振腔的諧振頻率，我們也可以根據(jù) 小諧振腔的大小來估計(jì)

18、磁控管的工作頻段。磁控管的陽極諧振系統(tǒng)除能產(chǎn)生所需要的電磁振蕩外，還能產(chǎn)生不同特性的多種電磁振 蕩。為使磁控管穩(wěn)定的工作在所需的模式上,常用"隔型帶 "來隔離干擾模式 .隔型帶把陽極翼片一個(gè)間隔一個(gè)地連接起來 , 以增加工作模式與相鄰干擾模式之間的頻率間隔。另外, 由于經(jīng)能量交換后的電子還具有一定的能量 , 這些電子打上陽極使陽極溫度升高 , 陽極收集的電子越多 （即電流越大 ）, 或電子的能量越大 （能量轉(zhuǎn)換率越低 ）, 陽極溫度越高 , 因 此, 陽極需有良好的散熱能力 . 一般情況下功率管采用強(qiáng)迫風(fēng)冷 , 陽極帶有散熱片 .大功率管則 多用水冷 , 陽極上有冷卻水套。

19、2 陰極及其引線磁控管的陰極即電子的發(fā)射體 , 又是相互作用空間的一個(gè)組成部分。 陰極的性能對(duì)管子的 工作特性和壽命影響極大，被視為整個(gè)管子的心臟。陰極的種類很多，性能各異。連續(xù)波磁控管中常用直熱式陰極，它由鎢絲或純鎢絲繞成 螺旋形狀，通電流加熱到規(guī)定溫度后就具有發(fā)射電子的能力。這種陰極具有加熱時(shí)間短和抗 電子轟擊能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在連續(xù)波磁控管中得到廣泛的應(yīng)用。此種陰極加熱電流大，要求陰極引線要短而粗，連接部分要接觸良好。大功率管的陰極 引線工作時(shí)溫度很高，常用強(qiáng)迫風(fēng)冷散熱。磁控管工作時(shí)陰極接負(fù)高壓，因此引線部分應(yīng)有 良好的絕緣性能并能滿足真空密封的要求。為防止因電子回轟而使陽極過熱，磁控管工作

20、穩(wěn) 定后應(yīng)按規(guī)定降低陰極電流以延長(zhǎng)使用壽命。3 能量輸出器能量輸出器是把相互作用空間中所產(chǎn)生的微波能輸送到負(fù)載去的裝置。能量輸出裝置的 作用是無損耗，無擊穿地通過微波，保證管子的真空密封，同時(shí)還要做到便于與外部系統(tǒng)相 連接。小功率連續(xù)波磁控管大多采用同軸輸出在陽極諧振腔高頻磁場(chǎng)最強(qiáng)的地方。放置一個(gè) 耦合環(huán)，當(dāng)穿過環(huán)面的磁通量變化時(shí)，將在環(huán)上產(chǎn)生高頻感應(yīng)電流，從而將高頻功率引到環(huán) 外。耦合環(huán)面積越大耦合越強(qiáng)。大功率連續(xù)波磁控管常用軸向能量輸出器，輸出天線通過極靴孔洞連接到陽極翼片上。 天線一般做成條狀或圓棒也可為錐體。整個(gè)天線被輸出窗密封。輸出窗常用低損耗特性的玻璃或陶瓷制成。它不須保證微波能量

21、無損耗的通過和具有良 好的真空氣密性。大功率管的輸出窗常用強(qiáng)迫風(fēng)冷來降低由于介質(zhì)損耗所產(chǎn)生的熱量。 4磁路系統(tǒng)磁控管正常工作時(shí)要求有很強(qiáng)的恒定磁場(chǎng)，其磁場(chǎng)感應(yīng)強(qiáng)度一般為數(shù)千高斯。工作頻率 越高，所加磁場(chǎng)越強(qiáng)。磁控管的磁路系統(tǒng)就是產(chǎn)生恒定磁場(chǎng)的裝置。磁路系統(tǒng)分永磁和電磁 兩大類。永磁系統(tǒng)一般用于小功率管，磁鋼與管芯牢固合為一體構(gòu)成所謂包裝式。大功率管 多用電磁鐵產(chǎn)生磁場(chǎng)，管芯和電磁鐵配合使用，管芯內(nèi)有上、下極靴，以固定磁隙的距離。 磁控管工作時(shí)，可以很方便的靠改變磁場(chǎng)強(qiáng)度的大小，來調(diào)整輸出功率和工作頻率。另外， 還可以將陽極電流饋入電磁線包以提高管子工作的穩(wěn)定性。5磁控管的正確使用磁控管是微波應(yīng)用設(shè)備的心臟，因此，磁控管的正確使用是維護(hù)微波設(shè)備正常工作的必要條件。磁控管在使用時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)問題：一、負(fù)載要匹配。無論什么設(shè)備都要求磁控管的輸出負(fù)載盡可能做到匹配，也就是它的電壓駐波比應(yīng)盡可 能的小。駐波大不僅反射功率大，使被處理物料實(shí)際得到的功率減少，而且會(huì)引起磁控管跳 模和陰極過熱，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞管子。跳模時(shí)，陽極電流忽然出現(xiàn)跌落。弓I起跳模的原因除管 子本身模式分隔度小外，主要有以下幾個(gè)方面：；(1)電源內(nèi)阻太大，空