微波炉炉腔原理,微波炉工作原理
1、微波炉炉腔原理
炉腔是微波炉的主要部件,也是微波加热物体的场所。通常,微波炉的炉腔是一个多模微波谐振腔。当磁控管产生微波能量,会经波导馈给炉腔,在炉腔内形成微
1、微波炉炉腔原理
炉腔是微波炉的主要部件,也是微波加热物体的场所。通常,微波炉的炉腔是一个多模微波谐振腔。当磁控管产生微波能量,会经波导馈给炉腔,在炉腔内形成微波场。然后电磁波在腔内壁间多次反射,叠加形成驻波场。
而家用的微波炉炉腔一般是方形结构。腔体是实现微波场和被加热食物相互作用的空间。腔内能量应尽量分布均匀,这样才能达到均匀加热食物的目的。炉腔也有分大炉腔和小炉腔。相比小炉腔,大炉腔谐振模式多,均匀性好,适合处理体积较大的物品,空载时,输入端的电压驻波也比较小。但制造大炉腔所需的材料多,造价高,体积笨重,所以,炉腔也不需要太大。
如果炉腔内可能存在的谐振模式数多,能量分布均匀,物体被加热的均匀也就越好。如果炉腔的模式谐振模式少,分布均匀性很差,则有可能出现磁控管的振荡频率正好落在模式稀疏区,工作不稳定,加热质量差的情况。但如果炉腔的模式谐振频率分布较均匀,就不会出现这种情况,证明产品质量一般比较好。
2、微波炉工作原理
在家中,经常用到的电器之一就是微波炉。每天早上起来,想要把馒头蒸热,需要用到微波炉。中午在公司,想要把带来的饭菜加热,需要用到微波炉。微波炉使用频率非常高,使用前最好先了解其工作原理。
微波炉主要利用微波来加热食物,而微波能穿透介质内部。在穿透过程中,微波炉能量被消耗转化为热能,场强也会随着穿透深度指数衰减。此外,如果要对食物进行均匀加热,要求微波炉电场分布十分均匀。如果由于电场的分布不均匀造成加热不均匀时,温度高的地方损耗大,吸收的微波能量大,会出现局部烤焦的现象。因此,加热食物时,要求微波炉场分布均匀,还要求适当降低微波加热功率,使过热部分通过热传导及水分蒸发等扩散热量,以达到热均衡。
并非所有的物质都能采用微波加热,比如铜、铁、铝等金属物质,不能利用微波加热,因为微波场作用于其表面,尤如光线从镜子上反射一样,能够几乎全部被反射回来。而且,金属物质不吸收微波能量,所以,不要用于盛装食物。而陶瓷、玻璃等耐高温的物质能用于微波炉加热,不会产生损害人体的物质,所以,可以放心使用。
3、微波炉原理
微波炉主要利用微波加热食物,而微波加热本质可认为是介质分子从微波场中取得位能,再转变成为热能的过程。微波其实是波长1cm到1m的电磁波,其相应频率为300000赫兹到300赫兹,属超高频。微波在传输过程中遇到不同物质时,由于这些物质的介电常数、介质损耗系数、比热、形状和含水量的不同,就会产生反射、吸收或穿透现象。
在穿透过程中,微波能量别消耗转化为热能,场强随穿透深度指数性衰减。除硕大或特厚的物质外,用微波加热,都能穿透食物内部,达到均匀加热的目的。相比常规的加热,无论是热源还是煤气,都不能达到这种效果。
而微波加热是利用微波场加热。食物置于微波场中,微波电场深入介质内部。在微波场的作用下,物体表面与体内的极性分子均发生每秒24.5亿次的取向振荡。在克服分子之间作用及分子热运动的阻力时,物体表面和体内毫无区别地同时发热。实际上,由于物体表面散热,物体内部的温度会比表面还要高。由此可见,微波介质加热,与热传导无关,被加热物体的表面和体内一起发热,主要是利用物体本身分子运动发热。
4、微波炉加热原理
微波炉烹调,主要是利用炉内磁控管放射微波炉,使食物内外同时受热,从而让食物熟透。因为炉内没有火焰,炉体也不会变热,所以,没有热量散失和污染。
微波所以能加热食物,是食物中的水分、油脂、糖及蛋白质等这些带有极性的成分,吸收微波而使自身发生急速变化,每秒产生24.5亿次剧烈振动,使食物分子相互摩擦碰撞,而产生大量的热。
由于此种热来自食物内部本身,不需传递媒体,不靠对流,食物温度便可很快上升,从而可以全面、快速、均匀地煮熟食物,并且可以对几种食物同时即热。
烹调时,周围空气及盛装食物的器皿均不受微波影响,也不会变热,因而热能损失很小,热效率可高达80-90%。