微波炉简介

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微波炉是近几年发展起来的先进的炊事用具和加热设备。在我国目前市场上已能见到如附表所示的一些微波炉。微波炉之所以发展较快,是因为它具有许多优点。首先,使用微波炉不必生火,不必用煤气,人们可以免受烟和煤气的毒害。二是微波炉在箱体内用微波加热,因此食品清洁卫生。三是由于微波炉内的微波从四面八方穿透食品,使食品内外同时发热,比传统炉灶和电炉要快几倍,既缩短了加热时间又节省了能源。四是用它烹调出来的各种佳肴,能保持食品天然的色香味及入炉时的形态,同时食品的维生素等营养成分损失也小。

图1
图1 🔍原图 (1815×447)

除了烹调食品外,微波炉还广泛地用在工矿企业、研究单位对各种非金属材料进行热处理和取样分析;石油勘探部门对岩芯快速烘干、测定含水饱和度;农林部门对种子进行处理,以提高发芽率,以及测定棉花蚕茧含水率;医疗卫生防疫单位对冷藏器官、血浆进行快速解冻及对敷料、病历卡、票证,非金属器械进行消毒灭菌。

微波炉的加热原理

微波炉是使用一种叫做微波的电波来进行加热的,只不过它采用的电波频率相当高。国际上为了便于微波器件的标准化和避免对雷达系统、微波通信系统的干扰,规定工业用微波炉选用915兆赫;家用微波炉选用2450兆赫(波长为12.2厘米)。

微波有两个主要特性:一是吸收性。微波容易被含有水分的物品吸收而转变成热。因为绝大部分食品都含有水,所以当微波照射在食品上时,高频电磁场使极性水分子产生激烈振动,因此,造成分子间互相摩擦而产生热,使食品利用自身产生的这种高热而达到熟化或干燥的目的。极性分子的振动原理可参见图1。由于这种加热方式不同于通常热的辐射,对流和传导,所以炉膛内温度并不高。微波特性之二是穿透性。微波能穿透玻璃和陶瓷容器,用这些材料做成盛加热食物的容器放在微波炉内不会发热;而微波却不能穿透金属容器和金属箱体,并被金属表面反射,所以微波炉内不能放置金属容器,否则微波不但不能进入食物,被反射回去还有可能损坏器件。

图2
图2 🔍原图 (688×360)

微波炉的构造及其控制原理

微波炉按其热源可分为只用微波加热的单功能型及微波与电热元件或微波与燃气相结合的组合式微波炉。图2是微波炉的典型结构外观图,它采用微波与电热元件组合的加热方式,只要不安装上、下两根电热管就是单功能型的,若在它的下部加装煤气喷嘴就成为气电组合型。

图3
图3 🔍原图 (808×557)

箱体用不锈钢板或铁板烤漆加工制成。为了防止形成驻波而产生电场变化,在炉体顶部装有搅拌用电扇。为防止食品加热不均匀,炉体下部装有带马达的转盘,可带动容器和食物一起旋转。为防止微波泄漏,在炉门上装有金属网,并且在与炉体接触部位还设有多种防漏的结构。微波灶的控温控时装置除有手工的、机械的以外,还有电子式的。有的炉子还装有湿度、气味传感器,以便感知食品的生熟程度,再调整功率和时间。更为先进的微波灶是装上微机、磁性卡片或盒式录音机用来进行烹调程序的选择,来达到温度、时间、功率的自动控制。还有的高档微波炉是采用音响进行指令控制的。目前国际市场上微波炉的创新设计有几百种,在外观上、控制程序上及造型设计上千变万化,但其内部微波的产生与传导没有根本性的变化。普通的微波灶的内部结构如图3所示。箱内的微波发射管(又称磁控管)是微波炉的心脏,家用微波管的输出功率多为500~650瓦。微波管工作时需要4千伏的直流高压,因此它的电源部分需用高压整流器、电容器和变压器。为防止微波管工作过热,壳体上设有通气孔并装通风电扇。微波管通过天线向波导管输出带有高频能量的连续波,此微波在波导管内经多次反射再传输到炉膛内,进而照射在被加热物品上。

图4
图4 🔍原图 (524×283)
图5
图5 🔍原图 (567×966)

图4为国内市场可以买到的单功能微波炉的控制电路原理图。使用时先把欲加热的物品放入炉膛,关好炉门,即将电源接通,再根据加热食品调整好功率和定时器,此时定时器触点闭合,烹调继电器绕组及定时器电机待命。当要烹调时,按下烹调开关,微波炉开始工作,烹调继电器绕组得电,其触点5和6闭合,定时器电机开始工作,同时,触点1和3、2和4也分别闭合,电流给照明灯,鼓风电机,风扇电机及变压器初级绕组供电,使它们同时启动工作。变压器的次级将低压交流电输向磁控管阴极,将其加热;而次级高压绕组输出的交流电则被送到高压整流电路,再加到磁控管上,使其产生微波。当定时器到时间后,其触点自动断开,烹调继电器的各触点立即释放,烹调工作终止。(龚金华)