Mikrodalga fırın: tarihçe, cihaz ve çalışma prensibi, performans düzenlemesi, güvenli kullanım yönleri

Mikrodalga fırının tarihi

Percy Spencer, radar ekipmanı üretimi yapan Amerikan askeri-sanayi şirketi Raytheon'da mühendis olarak çalışırken 50 yaşındaydı.

Yıl 1945'ti, sonra Percy yanlışlıkla iki yıl sonra ilk mikrodalga fırının temeli olacak bir fenomeni keşfetti: magnetronla yapılan başka bir deney sırasında, Spencer'ın cebindeki bir parça çikolata, görünürde bir sebep olmadan aniden erimeye başladı.

magnetron mikrodalga şeklinde elektromanyetik enerji yayan bir cihazdır. Başlangıçta radar teknolojisi için kullanıldı.

Ultra yüksek frekanslı (mikrodalga) radyasyonun yiyecekleri etkili bir şekilde ısıtabileceği ortaya çıktı... 8 Ekim 1945 gibi erken bir tarihte, Percy Spencer, yiyeceklerin hızlı buzunu çözmek için tasarlanmış dünyanın ilk mikrodalga fırını için bir patent aldı.

1947'deRadarange markası altında ilk mikrodalga buz çözücü üretildi (artık montaj hattından çıktığı söylenebilir). 3 kW gücünde, 340 kg ağırlığında, büyük ve modern bir buzdolabı boyutunda bir üniteydi.

Yiyeceklerin buzunu çözmek için Radarange mikrodalga fırınların ilk toplu sevkiyatları askeri hastanelerin ve Amerikan askerlerinin koltuklarına gönderildi. 1949'dan beri bu fırınların seri üretimi başladı, bu nedenle böyle bir satın almaya gücü yeten herkes sadece 3.000 $ 'a buz çözme için bir mikrodalga fırın satın alma fırsatı buldu.

Yiyecekleri ısıtmak için ev tipi mikrodalga fırınlar üretme fikrinin kökeni, Amerikan şirketi «Tappan Company» tarafından ev kullanımı için ilk mikrodalga fırının sunulduğu 25 Ekim 1955'e kadar uzanıyor. Ev yapımı mikrodalga fırınların seri üretimi 1962'de Japon şirketi Sharp tarafından başladı, ancak bu kadar egzotik bir ev ürününe olan talep büyük değildi.

SSCB'de mikrodalga fırınlar «ZIL», «Elektronika» ve «Maria MV» 80'lerde üretilmeye başlandı. 1990 yılında M-105-1 magnetron üzerinde 32 litre hacimli, 600 W mikrodalga gücünde 1.3 kW gücünde mikrodalga fırın "Dneprianka-1" üretildi.

Böylece, yiyecekleri hızlı bir şekilde çözmenize, ısıtmanıza ve hatta pişirmenize izin veren ev yapımı mikrodalga fırınların seri üretimi başladı. Ana koşul, mikrodalga fırına konulan ürünün su içermesidir.

Mikrodalga fırının çalışma prensibi ve cihazı

Sonuç, desimetre aralığındaki elektromanyetik radyasyonun, belirli bir dipol momentine sahip polar dielektrik (su) moleküllerinin hareketinin hızlanmasına yol açtığıdır.

Moleküller hızlandırıldıkça mikrodalga radyasyonun etkisi altında etkileşimleri gerçekleşir, yani madde elektromanyetik radyasyonu emerken bu maddenin sıcaklığı yükselir.

Elektromanyetik radyasyonun su tarafından optimum dielektrik absorpsiyonu, tam olarak modern mikrodalga fırınların magnetronlarının çalıştığı frekans olan 2,45 GHz'lik bir frekansta gerçekleşir.

Geleneksel fırınlarla karşılaştırıldığında, bir mikrodalga fırında, yiyecekler yalnızca yüzeyde değil, aynı zamanda ürünün hacminde de ısıtılır, çünkü elektromanyetik dalga ısıtılmış gövdeye 1,5 ila 2,5 cm derinlikte nüfuz eder, bu da ısınmayı hızlandırır, verir. Gıda sıcaklığındaki ortalama artış saniyede 0,4 °C'ye eşittir.

Belirli bir dalga boyuna sahip mikrodalga radyasyonu elde etmek için mikrodalga fırında özel olarak hesaplanmış tasarım parametrelerine sahip bir magnetron kullanılır.Magnetronun ürettiği radyasyon bir dalga kılavuzu aracılığıyla iletilir ve ısıtılmış bir plakanın yerleştirildiği bir haznede yoğunlaştırılır.

Oda, mikrodalga dalgalarının sınırlarının ötesine yayılmasını önleyen metal bir kapı ile kapatılmıştır. Magnetron geleneksel olarak çalıştırılır bir yüksek gerilim trafosunun (MOT) sekonder sargısından 2000 voltluk bir çıkış voltajı ile, bir katlama devresi (bir kondansatör ve bir diyottan oluşan) ile arttırılır. Magnetronun katodunun ısıtılması, aynı transformatörden 4 voltluk bir voltaj ile özel bir sekonder sargı ile sağlanır.

Bir mikrodalga fırının termal özelliklerini otomatik olarak ayarlamanın klasik yöntemi, ütülerde ve ev tipi ısıtıcılarda kullanılanla aynıdır: magnetron periyodik olarak açılıp kapatılır, böylece odaya elektromanyetik dalgalar şeklinde iletilen ortalama termal güç kullanıcı tarafından ayarlanana eşittir.

Mikrodalga fırınların güvenlik yönleri

Bilimsel verilere göre, mikrodalga dalgalarının insan vücudu üzerindeki doğrudan etkisi, gözle görülür bir ısı etkisi yaratır ve uzun süreli (veya güçlü) maruz kalma durumunda, yerel aşırı ısınmaya ve ciddi yanıklara neden olabilir.

Böylece, yaklaşık 35 mW / cm2'lik bir mikrodalga güç yoğunluğunda, kişi ısınma hisseder. 100 mW/cm2'nin üzerindeki güç yoğunluklarına uzun süre maruz kalmak katarakta neden olur ve geçici kısırlığa yol açabilir.

10 mW/cm2'lik bir mikrodalga yoğunluk seviyesi güvenli kabul edilir. Direkt olarak mikrodalga fırınlara uygulanacak Avrupa standardına göre mikrodalga fırından 5 cm mesafede, maksimum güç yoğunluğu seviyesi 1 mW/cm²'yi geçmemeli ve fırından 50 cm uzaklıkta, 0,01 mW/cm2'den fazla olmamalıdır. cm Modern mikrodalga fırınları üretimleri sırasında karşılayan tam da bu standartlardır.

Bu arada, fırının açık kapısı her zaman aktivasyonunu engeller, yani mikrodalga fırın asla kapı açıkken çalışmamalıdır.

Şimdi mikrodalga dalgalarının elektriği ileten maddeler (özellikle metaller) üzerindeki etkisine geçelim. Dalga, tabii ki, metal nesnelere nüfuz etmez, ancak metalde indüklenen akımları indükleyebilir. girdap akımları, bu da metali güçlü bir şekilde ısıtır.

Bu nedenle, metal bir kaptaki yiyecekleri mikrodalga fırın kullanarak etkili bir şekilde ısıtamazsınız. Bulaşıkları basitçe bozan mikrodalga dalgaları (indüklenen girdap akımlarından) tarafından kolayca yok edilen metal desenlere ve kenarlara sahip tabaklar hakkında ne söyleyebiliriz.