Способ СВЧ-обработки диэлектрических материалов Советский патент 1991 года по МПК H05B6/06 

Изобретение относится к электротехнике, предназначено для обработки диэлектрических материалов электромагнитным полем СВЧ и может быть использовано в СВЧ-установках сельскохозяйственного и промышленного назначения.

Цель изобретения - повышение коэффициента полезного действия.

На чертеже изображено устройство для реализации способа.

Устройство содержит источник 1 электромагнитных колебаний, который соединен с камерой 2. Через камеру 2 проходит конвейерная лента 3, под которой находится экран 4, параллельный ленте 3. Камера 2 на входе и выходе снабжена устройствами загрузки 5 и выгрузки 6

Привод 7 экрана 4 снабжен датчиком 8 перемещения и имеется датчик 9 коэффициента отражения. Выходы двух датчиков 8 и 9 подключены к мультиплексору 10, при этом его выход через аналого-цифровой

преобразователь 11 подключен к микропроцессорному устройству 12, один выход которого подключен к загрузочному устройству 5, а второй - к приводу 7 экрана 4.

В микропроцессорное устройство 12 при помощи клавиатуры 13 вводится код обрабатываемого материала, которому соответствуют значения его электропроводимости а и действительной части диэлектрической проницаемости е. Эти данные содержатся в памяти микропроцессорного устройства 12 и могут быть взяты из справочника.

Способ осуществляется следующим образом.

Микропроцессорное устройство 12 осуществляет расчет толщины обрабатываемого материала Н по формуле

(Л

С

о о

к

р

оо ч

1, 188сг

arcth

1

1/Ј7

(1)

и подает управляющий сигнал на устройство загрузки 5 для поддержания заданной толщины обрабатываемого материала.

Толщина конвейерной ленты h выполненной из диэлектрика выбирается из соотношения

12-4- 2 2Л2

где А-длина волны излучения в воздушной среде, м;

г. действительная часть диэлектрической проницаемости материала ленты

п :ссголние з между кониейсрной лен- fo.i 3 и экраном устамаппивается по соотношению

/

-77-arctg (

1

vЈi tg (

2 лчТ

О

вращения описанной ситуации и по указанному алгоритму позволяет добиться максимальной энергопередачи от источника 1 электромагнитных колебаний к грунту.

5Устройство за счет уменьшения отраженной части энергии электромагнитных колебаний снижает энергоемкость процесса. Благодаря наличию микропроцессорного блока расширяется диапазон

10 обрабатываемых материалов.

Формула изобретения Способ СВЧ-обработки диэлектрических материалов, при котором материал

15 подают на конвейерной ленте под излучатель СВЧ, воздействуют на него электромагнитным полем и контролируют толщину слоя обрабатываемого материала, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью

20 повышения коэффициента полезного действия, толщину конвейерной ленты, выполненной из диэлектрика, выбирают по формуле

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - повышение КПД. При СВЧ-обработке диэлектрического материала, проходящего на конвейерной ленте под излучателем, контролируют и поддерживают на заданном уровне толщину слоя материала, под лентой устанавливают экран, а у излучателя - датчик суммарного коэффициента отражения и, перемещая экран в зоне заданного растояния от ленты, поддерживают суммарный коэффициент отражения минимальным. 1 ил.

В процессе работы датчик 9 контроли- pyei суммарный отраженный cm нал и с помощью привода 7 путем перемещения экрана поддержипается минимум суммарною коэффициента отражения.

В качесгве примера конкретной реали зации способа предлагается случай СВЧ- обработки тепличного грунта на СВЧ-ус1ановке с длиной электромагнитной волны излучения А 0,126 м. Проводимость тепличного грунта о 1-10 см, действительная часть диэлектрической проницаемости грунтаЈi 2,0. Материал конвейерной ленты фторопласт (кг 2,6).

П таком случае тепличный грунт, высотой слоя ,51 м, подают на конвейерной ленте, толщина которой 0,039 м, под излуча- теш и иоздействует на него электромагнитным полем СВЧ Расстояние между лентой и электромагнитным экраном поддерживается равным 0,13 м.

По мере нагрева поступающего в камеру 2 грунта его диэлектрические харак г е р и с т и к и меняются, п частности действительная част ь диэлект рической проницаемости. В результате меняется коэффициент отражения - он уходи г от настроенного минимума и все больше энергии возвращается в источник 1 электромагнитных колебаний, увеличиваются потери электрической энергии и повышается его температура.

Применяемое микропроцессорное устройство в данном случае служит для предот-

25

30

35

l2 -s

Я

2

где 2 - толщина конвейерной ленты, м;

А- длина электромагнитной волны излучения (в воздушной среде), м;

Г2 действительная часть диэлектрической проницаемости конвейерной ленты; толщину слоя обрабатываемого материала поддерживают равной

arcth(7-)где И - толщина слоя обрабатываемого материала, м;

о- проводимость обрабатываемого материала, см;

е, - действительная часть диэлектрической проницаемости обрабатываемого материала.

под лентой устанавливают регулируемый электромагнитный экран на расстоянии, от нее, равном 1з

1з

2л

arctg (

1

I/E7 tg (

2л€

О

в процессе обработки материала контроли- 55 руют суммарный коэффициент отражения и поддерживают его минимум перемещением электромагнитного экрана.