மின்கடத்தா (மின்கடத்தா உலர்த்துதல்) உயர் அதிர்வெண் வெப்பமாக்கலுக்கான முறைகளின் இயற்பியல் அடிப்படை

தொழில்துறை தொழில்நுட்ப செயல்முறைகளில், மின்கடத்தா மற்றும் குறைக்கடத்திகளின் குழுவிற்கு சொந்தமான பொருட்களை வெப்பமாக்குவது பெரும்பாலும் அவசியம். அத்தகைய பொருட்களின் வழக்கமான பிரதிநிதிகள் பல்வேறு வகையான ரப்பர், மரம், துணிகள், பிளாஸ்டிக், காகிதம், முதலியன.

அத்தகைய பொருட்களின் மின்சார வெப்பமாக்கலுக்கு, மின்கடத்தா மற்றும் குறைக்கடத்திகளின் திறனைப் பயன்படுத்தும் நிறுவல்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அவை மாற்று மின்சார புலத்திற்கு வெளிப்படும் போது கைப்பற்றப்படுகின்றன.

வெப்பம் ஏற்படுகிறது, ஏனெனில் இந்த வழக்கில் மின்சார புலத்தின் ஆற்றலின் ஒரு பகுதி மீளமுடியாமல் இழக்கப்பட்டு, வெப்பமாக மாறும் (மின்கடத்தா வெப்பமாக்கல்).

இயற்பியல் பார்வையில், இந்த நிகழ்வு இடப்பெயர்ச்சி ஆற்றலின் நுகர்வு மூலம் விளக்கப்படுகிறது மின் கட்டணம் அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகளில், இது ஒரு மாற்று மின்சார புலத்தின் செயல்பாட்டினால் ஏற்படுகிறது.

உற்பத்தியின் முழு அளவையும் ஒரே நேரத்தில் சூடாக்குவதன் காரணமாக மின்கடத்தா வெப்பமாக்கல் குறிப்பாக சீரான மற்றும் மென்மையான உலர்த்துதல் தேவைப்படும் பயன்பாடுகளுக்கு பரிந்துரைக்கப்படுகிறது.உணவு, தொழில்துறை மற்றும் மருத்துவத் தொழில்களில் வெப்ப உணர்திறன் தயாரிப்புகளை உலர்த்துவதற்கு இந்த தீர்வு மிகவும் பொருத்தமானது, அவற்றின் அனைத்து பண்புகளையும் பாதுகாக்க.

ஒரு மின்கடத்தா அல்லது குறைக்கடத்தியில் ஒரு மின்சார புலத்தின் விளைவு மின்முனைகளுக்கும் பொருளுக்கும் இடையே நேரடி மின் தொடர்பு இல்லாத நிலையில் கூட நிகழ்கிறது என்பதைக் கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும். மின்முனைகளுக்கு இடையில் செயல்படும் மின்சார புலத்தின் பகுதியில் பொருள் இருப்பது மட்டுமே அவசியம்.

மின்கடத்தாவை வெப்பப்படுத்த உயர் அதிர்வெண் மின்சார புலங்களைப் பயன்படுத்துவது 1930 களில் முன்மொழியப்பட்டது. எடுத்துக்காட்டாக, US காப்புரிமை 2,147,689 (1937 இல் பெல் டெலிபோன் ஆய்வகத்திற்கு தாக்கல் செய்யப்பட்டது) கூறுகிறது: "தற்போதைய கண்டுபிடிப்பு மின்கடத்தாக்கான வெப்பமூட்டும் சாதனத்துடன் தொடர்புடையது, மேலும் தற்போதைய கண்டுபிடிப்பின் நோக்கம் அத்தகைய பொருட்களை ஒரே மாதிரியாகவும் கணிசமாகவும் ஒரே நேரத்தில் வெப்பப்படுத்துவதாகும்."

மாற்று மின்னழுத்தம் பயன்படுத்தப்படும் இரண்டு தட்டையான மின்முனைகளின் வடிவத்தில் மின்கடத்தாவுடன் வெப்பமாக்குவதற்கான சாதனத்தின் எளிமையான வரைபடம் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது.

மின்கடத்தா வெப்ப சுற்று

காட்டப்பட்டுள்ள வரைபடம் மின்சார மின்தேக்கி, இதில் சூடான பொருள் தட்டுகளுக்கு இடையில் ஒரு இன்சுலேட்டராக செயல்படுகிறது.

செயலில் உள்ள சக்தி கூறு பொருளால் உறிஞ்சப்படும் ஆற்றலின் அளவு தீர்மானிக்கப்படுகிறது மற்றும் பின்வரும் விகிதத்தில் காணப்படுகிறது:

P = USe·I காரணம்phi = USe2·w C tg டெல்டா,

எங்கே UTo - மின்தேக்கியின் தட்டுகளில் மின்னழுத்தம்; C என்பது மின்தேக்கியின் கொள்ளளவு; tg டெல்டா - மின்கடத்தா இழப்பு கோணம்.

உட்செலுத்துதல் டெல்டா (மின்கடத்தா இழப்புகளின் கோணம்) 90 ° வரை நிரப்பு கோணம் fi (fi என்பது செயலில் மற்றும் எதிர்வினை சக்தி கூறுகளுக்கு இடையிலான இடப்பெயர்ச்சி கோணம்) மற்றும் அனைத்து மின்கடத்தா வெப்பமூட்டும் சாதனங்களிலும் கோணம் 90 ° க்கு அருகில் இருப்பதால், கோசைன் என்று நாம் கருதலாம். ஃபை தோராயமாக தொடு டெல்டாவிற்கு சமம்.

ஒரு சிறந்த இழப்பற்ற மின்தேக்கிக்கு, கோணம் fi= 90 °, அதாவது மின்னோட்டம் மற்றும் மின்னழுத்த திசையன்கள் ஒன்றுக்கொன்று செங்குத்தாக இருக்கும் மற்றும் சுற்று முற்றிலும் எதிர்வினை சக்தி.

பூஜ்ஜியத்தைத் தவிர வேறு ஒரு மின்கடத்தா இழப்பு கோணம் இருப்பது வழக்கமான மின்தேக்கிகளுக்கு ஒரு விரும்பத்தகாத நிகழ்வாகும், ஏனெனில் இது ஆற்றல் இழப்பை ஏற்படுத்துகிறது.

மின்கடத்தா வெப்ப நிறுவல்களில், துல்லியமாக இந்த இழப்புகள் ஒரு பயனுள்ள விளைவைக் குறிக்கின்றன. இழப்பு கோண டெல்டா = 0 உடன் இத்தகைய நிறுவல்களின் செயல்பாடு சாத்தியமில்லை.

தட்டையான இணை மின்முனைகளுக்கு (பிளாட் மின்தேக்கி), மின்முனைகளுக்கு இடையே உள்ள பொருளின் ஒரு யூனிட் தொகுதிக்கான சக்தியை சூத்திரம் மூலம் கணக்கிடலாம்.

பை = 0.555·e daTgdelta,

f என்பது அதிர்வெண், MHz; Ru - குறிப்பிட்ட உறிஞ்சப்பட்ட சக்தி, W / cm3, e - மின்சார புல வலிமை, kv / cm; da = e / do என்பது பொருளின் தொடர்புடைய மின்கடத்தா மாறிலி.

இது ஒய், மின்கடத்தா வெப்பமாக்கலின் செயல்திறன் தீர்மானிக்கப்படுகிறது என்பதைக் காட்டுகிறது:

• நிறுவல் மூலம் உருவாக்கப்பட்ட மின்சார புலத்தின் அளவுருக்கள் (e மற்றும் f);

• பொருட்களின் மின் பண்புகள் (மின்கடத்தா இழப்பு தொடுகோடு மற்றும் பொருளின் சார்பு மின்கடத்தா மாறிலி).

சூத்திரத்தின் பகுப்பாய்வு காண்பிக்கிறபடி, மின்சார புலத்தின் வலிமை மற்றும் அதிர்வெண் அதிகரிக்கும் போது நிறுவலின் செயல்திறன் அதிகரிக்கிறது. நடைமுறையில், இது சில வரம்புகளுக்குள் மட்டுமே சாத்தியமாகும்.

4-5 MHz க்கும் அதிகமான அதிர்வெண்ணில், உயர் அதிர்வெண் ஜெனரேட்டர்-மாற்றியின் மின் செயல்திறன் கடுமையாக குறைகிறது, எனவே அதிக அதிர்வெண்களின் பயன்பாடு பொருளாதார ரீதியாக லாபமற்றதாக மாறிவிடும்.

மின்சார புல வலிமையின் மிக உயர்ந்த மதிப்பு, ஒவ்வொரு குறிப்பிட்ட வகை பதப்படுத்தப்பட்ட பொருளுக்கும் முறிவு புல வலிமை என்று அழைக்கப்படுவதன் மூலம் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.

முறிவு புலத்தின் வலிமையை அடையும் போது, ​​பொருளின் ஒருமைப்பாட்டின் உள்ளூர் மீறல் அல்லது மின்முனைகள் மற்றும் பொருளின் மேற்பரப்புக்கு இடையில் ஒரு மின்சார வளைவு ஏற்படுவது. இது சம்பந்தமாக, வேலை செய்யும் துறையின் வலிமை எப்போதும் முறிவை விட குறைவாக இருக்க வேண்டும்.

பொருளின் மின் பண்புகள் அதன் இயற்பியல் தன்மையை மட்டுமல்ல, அதன் நிலையை வகைப்படுத்தும் மாறி அளவுருக்களையும் சார்ந்துள்ளது - வெப்பநிலை, ஈரப்பதம், அழுத்தம் போன்றவை.

தொழில்நுட்ப செயல்பாட்டின் போது இந்த அளவுருக்கள் மாறுகின்றன, இது மின்கடத்தா வெப்பமூட்டும் சாதனங்களைக் கணக்கிடும் போது கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளப்பட வேண்டும். இந்த அனைத்து காரணிகளையும் அவற்றின் தொடர்பு மற்றும் மாற்றத்தில் சரியாகக் கருத்தில் கொண்டால் மட்டுமே, தொழில்துறையில் மின்கடத்தா வெப்பமூட்டும் சாதனங்களின் பொருளாதார ரீதியாகவும் தொழில்நுட்ப ரீதியாகவும் சாதகமான பயன்பாட்டை உறுதி செய்ய முடியும்.

உயர் அதிர்வெண் பசை அழுத்தமானது மின்கடத்தா வெப்பத்தைப் பயன்படுத்தும் ஒரு சாதனமாகும், எடுத்துக்காட்டாக, மரத்தை ஒட்டுவதை விரைவுபடுத்த. சாதனம் ஒரு வழக்கமான பசை அழுத்தமாகும். இருப்பினும், ஒட்டப்பட வேண்டிய பகுதியில் அதிக அதிர்வெண் கொண்ட மின்சார புலத்தை உருவாக்குவதற்கான சிறப்பு மின்முனைகளும் இதில் உள்ளன. புலம் விரைவாக (சில பத்து வினாடிகளுக்குள்) உற்பத்தியின் வெப்பநிலையை உயர்த்துகிறது, பொதுவாக 50 - 70 ° C. இது பசை உலர்த்துவதை கணிசமாக துரிதப்படுத்துகிறது.

உயர் அதிர்வெண் வெப்பமாக்கல் போலல்லாமல், நுண்ணலை வெப்பமாக்கல் என்பது 100 மெகா ஹெர்ட்ஸுக்கு மேல் அதிர்வெண் கொண்ட மின்கடத்தா வெப்பமாக்கல் ஆகும், மேலும் மின்காந்த அலைகள் ஒரு சிறிய உமிழ்ப்பாளிலிருந்து உமிழப்பட்டு விண்வெளி வழியாக ஒரு பொருளை நோக்கி செலுத்தப்படும்.

நவீன மைக்ரோவேவ் அடுப்புகள் அதிக அதிர்வெண் ஹீட்டர்களை விட அதிக அதிர்வெண்களில் மின்காந்த அலைகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. வழக்கமான வீட்டு நுண்ணலைகள் 2.45 GHz வரம்பில் இயங்குகின்றன, ஆனால் 915 MHz மைக்ரோவேவ்களும் உள்ளன. அதாவது மைக்ரோவேவ் வெப்பமாக்கலில் பயன்படுத்தப்படும் ரேடியோ அலைகளின் அலைநீளம் 0.1 செ.மீ முதல் 10 செ.மீ வரை இருக்கும்.

நுண்ணலை அடுப்புகளில் மைக்ரோவேவ் அலைவுகளின் உருவாக்கம் நடைபெறுகிறது மேக்னட்ரான்களுடன்.

ஒவ்வொரு மின்கடத்தா வெப்பமூட்டும் நிறுவலும் அதிர்வெண் மாற்றி ஜெனரேட்டர் மற்றும் ஒரு மின்வெப்ப சாதனம் ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது - சிறப்பாக வடிவிலான தகடுகளுடன் கூடிய மின்தேக்கி. ஏனெனில் மின்கடத்தா வெப்பமாக்கலுக்கு அதிக அதிர்வெண் தேவைப்படுகிறது (நூற்றுக்கணக்கான கிலோஹெர்ட்ஸ் முதல் மெகாஹெர்ட்ஸ் அலகுகள் வரை).

உயர் அதிர்வெண் நீரோட்டங்களுடன் மின்கடத்தாப் பொருட்களை சூடாக்குவதற்கான தொழில்நுட்பத்தின் மிக முக்கியமான பணி, முழு செயலாக்கத்தின் போது தேவையான பயன்முறையை உறுதி செய்வதாகும்.இந்த சிக்கலுக்கான தீர்வு, வெப்பம், உலர்த்துதல் அல்லது போது பொருட்களின் மின் பண்புகள் மாறுவதால் சிக்கலானது. பொருளின் நிலையில் மற்ற மாற்றங்களின் விளைவாக. இதன் விளைவு செயல்முறையின் வெப்ப ஆட்சியின் மீறல் மற்றும் விளக்கு ஜெனரேட்டரின் செயல்பாட்டு முறையில் மாற்றம் ஆகும்.

இரண்டு காரணிகளும் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன. எனவே, உயர் அதிர்வெண் நீரோட்டங்களைக் கொண்ட மின்கடத்தாப் பொருட்களை சூடாக்குவதற்கான தொழில்நுட்பத்தை உருவாக்கும் போது, ​​பதப்படுத்தப்பட்ட பொருளின் பண்புகளை கவனமாக ஆய்வு செய்ய வேண்டும் மற்றும் இந்த பண்புகளில் மாற்றம் தொழில்நுட்ப சுழற்சி முழுவதும் பகுப்பாய்வு செய்யப்பட வேண்டும்.

ஒரு பொருளின் மின்கடத்தா மாறிலி அதன் இயற்பியல் பண்புகள், வெப்பநிலை, ஈரப்பதம் மற்றும் மின்சார புல அளவுருக்களைப் பொறுத்தது. பொருள் காய்ந்தவுடன் மின்கடத்தா மாறிலி பொதுவாக குறைகிறது மற்றும் சில சமயங்களில் பல்லாயிரக்கணக்கான முறை மாறலாம்.

பெரும்பாலான பொருட்களுக்கு, மின்கடத்தா மாறிலியின் அதிர்வெண் சார்பு குறைவாக உச்சரிக்கப்படுகிறது மற்றும் சில சந்தர்ப்பங்களில் மட்டுமே கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளப்பட வேண்டும். தோலுக்கு, எடுத்துக்காட்டாக, குறைந்த அதிர்வெண் பகுதியில் இந்த சார்பு குறிப்பிடத்தக்கது, ஆனால் அதிர்வெண் அதிகரிக்கும் போது, ​​அது முக்கியமற்றதாகிறது.

ஏற்கனவே குறிப்பிட்டுள்ளபடி, பொருட்களின் மின்கடத்தா மாறிலி எப்போதும் உலர்த்துதல் மற்றும் வெப்பமாக்கல் செயல்முறைகளுடன் வரும் வெப்பநிலை மாற்றத்தைப் பொறுத்தது.

செயலாக்கத்தின் போது மின்கடத்தா இழப்புகளின் கோணத்தின் தொடுகோடு நிலையானதாக இருக்காது, மேலும் இது தொழில்நுட்ப செயல்முறையின் போக்கில் குறிப்பிடத்தக்க தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது, ஏனெனில் டெல்டா டேன்ஜென்ட் ஒரு மாற்று மின்சார புலத்தின் ஆற்றலை உறிஞ்சும் பொருளின் திறனை வகைப்படுத்துகிறது.

ஒரு பெரிய அளவிற்கு, மின்கடத்தா இழப்பு கோணத்தின் தொடுகோடு பொருளின் ஈரப்பதத்தைப் பொறுத்தது. சில பொருட்களுக்கு, தொடு டெல்டா எந்திர செயல்முறையின் முடிவில் அதன் ஆரம்ப மதிப்பிலிருந்து பல நூறு மடங்கு மாறுகிறது. எனவே, உதாரணமாக, நூலுக்கு, ஈரப்பதம் 70 முதல் 8% வரை மாறும்போது, ​​உறிஞ்சும் கோணத்தின் தொடுகோடு 200 மடங்கு குறைகிறது.

பொருளின் ஒரு முக்கியமான பண்பு முறிவு மின்சார புல அழுத்தம் இந்த பொருளால் அனுமதிக்கப்படுகிறது.

மின்சார புலத்தின் முறிவு வலிமையின் அதிகரிப்பு மின்தேக்கி தகடுகளில் மின்னழுத்தத்தை அதிகரிப்பதற்கான வாய்ப்பைக் கட்டுப்படுத்துகிறது, இதனால் நிறுவக்கூடிய சக்தியின் மேல் வரம்பை தீர்மானிக்கிறது.

பொருளின் வெப்பநிலை மற்றும் ஈரப்பதத்தின் அதிகரிப்பு, அதே போல் மின்சார புலத்தின் அதிர்வெண், முறிவு புலத்தின் வலிமை குறைவதற்கு வழிவகுக்கிறது.

உலர்த்தும் செயல்பாட்டின் போது பொருளின் மின் அளவுருக்களில் ஏற்படும் மாற்றங்களுடன் கூட முன்னரே தீர்மானிக்கப்பட்ட தொழில்நுட்ப பயன்முறையை உறுதிப்படுத்த, ஜெனரேட்டரின் இயக்க முறைமையை சரிசெய்ய வேண்டியது அவசியம். ஜெனரேட்டரின் இயக்க முறைமையில் சரியான மாற்றத்துடன், முழு இயக்க சுழற்சியின் போது உகந்த நிலைமைகளை அடைய மற்றும் நிறுவலின் உயர் செயல்திறனை அடைய முடியும்.

வேலை செய்யும் மின்தேக்கியின் வடிவமைப்பு சூடான பாகங்களின் வடிவம் மற்றும் அளவு, சூடான பொருளின் பண்புகள், தொழில்நுட்ப செயல்முறையின் தன்மை மற்றும் இறுதியாக, உற்பத்தி வகை ஆகியவற்றால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.

எளிமையான வழக்கில், இது ஒருவருக்கொருவர் இணையாக இரண்டு அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட தட்டையான தட்டுகளைக் கொண்டுள்ளது. தட்டுகள் கிடைமட்டமாகவும் செங்குத்தாகவும் இருக்கலாம். மரக்கட்டைகள், ஸ்லீப்பர்கள், நூல்கள், ஒட்டு பலகைகளை உலர்த்துவதற்கு நிறுவல்களில் பிளாட் மின்முனைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

வெப்பமூட்டும் பொருட்களின் சீரான தன்மை, சிகிச்சையளிக்கப்பட்ட பொருளின் முழு அளவு முழுவதும் மின்சார புலத்தின் விநியோகத்தின் சீரான தன்மையைப் பொறுத்தது.

பொருளின் கட்டமைப்பில் ஒத்திசைவின்மை இருப்பது, மின்முனைக்கும் பகுதியின் வெளிப்புற மேற்பரப்புக்கும் இடையில் மாறுபடும் காற்று இடைவெளி, மின்முனைகளுக்கு அருகில் கடத்தும் வெகுஜனங்கள் (உள்ளனர்கள், ஆதரவுகள் போன்றவை) இருப்பது மின்சாரத்தின் சீரற்ற விநியோகத்திற்கு வழிவகுக்கிறது. களம்.

எனவே, நடைமுறையில், வேலை செய்யும் மின்தேக்கிகளுக்கான பலவிதமான வடிவமைப்பு விருப்பங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அவை ஒவ்வொன்றும் ஒரு குறிப்பிட்ட தொழில்நுட்ப செயல்முறைக்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன.

உயர் அதிர்வெண் மின்சார புலத்தில் மின்கடத்தாவுடன் வெப்பமாக்குவதற்கான நிறுவல்கள் இந்த நிறுவல்களில் சேர்க்கப்பட்டுள்ள உபகரணங்களின் அதிக விலையில் ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த செயல்திறனைக் கொண்டுள்ளன. எனவே, பல்வேறு வெப்ப முறைகளின் பொருளாதார மற்றும் தொழில்நுட்ப குறிகாட்டிகளை ஒரு முழுமையான ஆய்வு மற்றும் ஒப்பீடு செய்த பின்னரே அத்தகைய முறையைப் பயன்படுத்துவதை நியாயப்படுத்த முடியும்.

அனைத்து உயர் அதிர்வெண் மின்கடத்தா வெப்ப அமைப்புகளுக்கும் அதிர்வெண் மாற்றி தேவைப்படுகிறது. அத்தகைய மாற்றிகளின் ஒட்டுமொத்த செயல்திறன் மின்தேக்கி தகடுகளுக்கு வழங்கப்படும் மின்சாரத்தின் விகிதத்தில் மின் கட்டத்திலிருந்து பெறப்பட்ட மின்சக்திக்கு வரையறுக்கப்படுகிறது.

பயனுள்ள செயல்பாட்டின் குணகத்தின் மதிப்புகள் 0.4 - 0.8 வரம்பில் உள்ளன. செயல்திறனின் அளவு அதிர்வெண் மாற்றியின் சுமையைப் பொறுத்தது. ஒரு விதியாக, மாற்றியின் அதிகபட்ச செயல்திறன் பொதுவாக ஏற்றப்படும் போது அடையப்படுகிறது.

மின்கடத்தா வெப்ப நிறுவல்களின் தொழில்நுட்ப மற்றும் பொருளாதார குறிகாட்டிகள் மின் வெப்ப சாதனத்தின் வடிவமைப்பை கணிசமாக சார்ந்துள்ளது. பிந்தையது சரியாக தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட வடிவமைப்பு அதிக செயல்திறன் மற்றும் இயந்திர நேர காரணியை உறுதி செய்கிறது.

மேலும் பார்க்க:

மின்சார புலத்தில் மின்கடத்தா

மின்கடத்தா இழப்பு என்றால் என்ன, அது எதனால் ஏற்படுகிறது

மின்சார வெப்பத்தின் முக்கிய வகைகள்