CN109813463A - 基于微波加热装置设置的接触式测温装置及其使用方式 - Google Patents
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Abstract
本发明提供基于微波加热装置设置的接触式测温装置及其使用方式，包括具有微波谐振腔的微波加热装置和探针式温度计，所述探针式温度计的探针外探针外套设有表面光滑的铝管，套设有铝管的探针从微波加热装置顶部开设的通孔穿过；所述铝管与通孔接触段套设有硅胶管，微波谐振腔内放置杯体容器，杯体容器配置有容器盖，容器盖开设可供铝管通过的盖孔。本发明提出一种基于微波加热装置设置的接触式测温装置及其使用方式，可准确测量被加热物质内部的温度，克服电磁波对置于大功率微波加热装置内的测温元件的干扰。
Description
技术领域
本发明涉及测温装置技术领域，特别涉及一种基于微波加热装置设置的接触式测温装置及其使用方式。
背景技术
自上世纪30年代人类生产第一只磁控管以来，人们逐步将磁控管应用于军事、工业生产及家庭活动中。磁控管管内电子在相互垂直的恒定磁场和恒定电场的控制下，与高频电磁场发生相互作用，把从恒定电场中获得能量转变成微波能量，微波能量可对物体快速的加热。
人们针对大功率微波加热装置中被加热物质的温度检测和控制进行了较多尝试，现有磁控管类微波加热装置温度检测通常采用非接触式红外线测温和红外热成像仪，上述两种方法不能准确获知被加热物内部，具有一定的局限性。
采用与被加热物质直接接触的接触式测温方式，可以直观的获取被加热物质内部的温度。但由于电磁波可对物体快速加热的特性，直接置于大功率微波加热装置内的接触式温度计金属部件或者金属包裹的温度传感器受到强电磁波的照射而产生高频电流，产生电火花，导致发热，轻者引起温度计失灵，严重时会导致温度计报废或者烧毁。
发明内容
本发明提出一种基于微波加热装置设置的接触式测温装置及其使用方式，通过该装置及方法可准确测量被加热物质内部的温度，克服电磁波对置于大功率微波加热装置内的测温元件的干扰。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案解决上述问题：
基于微波加热装置设置的接触式测温装置，包括具有微波谐振腔的微波加热装置和探针式温度计，所述探针式温度计的探针外探针外套设有表面光滑的铝管，套设有铝管的探针从微波加热装置顶部开设的通孔穿过；所述铝管与通孔接触段套设有硅胶管，微波谐振腔内放置杯体容器，杯体容器配置有容器盖，容器盖开设可供铝管通过的盖孔。
上述方案中，套设有铝管的温度计探针依次穿过微波谐振腔开设的通孔、容器盖开设的盖孔后，与装载于杯体容器中的待测物料直接接触测量，电磁波遇到表面光滑的金属产生反射、折射，因此铝管作为护套将电磁波屏蔽，保护的温度计探针不受到电磁波的影响，保证测量精度。
表面有裂缝和粗糙的金属在电磁波照射时会引起缝隙放电和尖端放电，金属与金属接触面和点在电磁波照射时也会引起缝隙放电和尖端放电，因此在铝管与通孔之间设置硅胶管，可防止缝隙放电和尖端放电现象，同时也可对装置进行密封处理，防止电磁波泄露。
优选的，所述铝管底端侧壁沿圆周开设多列导温孔，导温孔的直径小于微波加热装置电磁波波长的1/4。当孔的孔径小于电磁波波长的1/4时，电磁波无法穿过孔继续传播，将导温孔设于该孔径范围内，可保证探针与待测物料的有效接触，又可避免电磁波对探针的影响。
进一步的，所述铝管底端侧壁沿圆周开设等间距的四列导温孔，每列导温孔之间的夹角为90度。
进一步的，所述微波加热装置顶部开设的通孔直径小于微波加热装置电磁波波长的1/4。
进一步的，所述主铝管为导电氧化处理后的光滑铝管。
进一步的，所述硅胶管采用食品级硅胶管。
进一步的，所述铝管接地良好。
本发明还提供基于微波加热装置设置的接触式测温装置的使用方式，包括以下步骤：
S1：将装有待加热物料的杯体容器放置于微波谐振腔内中间位置，盖上中心开设盖孔的容器盖；
S2：将导电氧化铝管下端通过微波加热装置顶部通孔、容器盖顶部盖孔，浸入杯体容器内的待测物料中，铝管外露部分保持接地良好；
S3：将探针式温度计的探针插入铝管，针尖浸入杯体容器内的待测物料中；
S4：打开探针式温度计开关，打开微波加热装置的电源开关，设定参数并启动，探针式温度计数字平稳上升显示准确温度值。
本发明的优点与效果是：
1、本发明通过光滑铝管在探针外侧形成屏蔽罩，克服微波对探针的影响和损坏，可使探针与杯体容器中的待测物料直接接触，准确的获得被加热物质内部的温度。
2、本发明根据微波波长与孔径传播的特点，将铝管底端侧壁开设的导温孔、微波加热装置顶部的通孔限定在微波波长的1/4范围内，可进一步保证探针与被加热物质的有效接触，并避免微波经由通孔泄露。
附图说明
图1为基于微波加热装置设置的接触式测温装置的结构示意图；
图2为基于微波加热装置设置的接触式测温装置的局部示意图。
图号标识：1、微波加热装置，2、探针式温度计，3、铝管，31、导温孔，4、硅胶管，5、杯体容器，6、容器盖，7、待测物料。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。
本实施例所述的基于微波加热装置设置的接触式测温装置及其使用方式，如附图1所示，包括频率为2450MHz、波长为120mm的微波加热装置1，实施例中微波加热装置1采用微波炉。微波加热装置1具有微波谐振腔，腔体顶部开设一个φ10mm的通孔，通孔的直径小于微波加热装置1电磁波波长1/4，可避免电磁波的泄露。
如附图1、2所示，还包括探针式温度计2，其探针长245mm、φ4mm。探针外套设有经过导电氧化处理的表面光滑的铝管3，铝管的内径6mm，外径8mm，长度250mm。套设有铝管3的探针穿过微波加热装置1顶部通孔伸入微波谐振腔中。
铝管3与通孔接触段套设有硅胶管4，硅胶管4采用食品级硅胶管，其长度50mm，内径8mm，外径10mm。硅胶管4用于隔离铝管3和微波炉谐振腔腔体顶部通孔边沿之间的接触，可避免两者之间点接触形成尖端放电。
微波谐振腔中内放置有杯体容器5，杯体容器5中放置有待测物料7，杯体容器5配置有容器盖6，容器盖6开设可供铝管3通过的盖孔，盖孔φ10。伸入微波谐振腔中的探针和铝管3穿过盖孔与杯体容器5中的待测物料7接触测量。杯体容器5和容器盖6采用玻璃材质，容器盖6可减少液体蒸发。
铝管3底端侧壁沿圆周开设四列等间距的导温孔31，每列导温孔31的夹角为90度。每列开设四个导温孔31，各孔分别设置于距铝管3底端5mm、10mm、15mm、20mm、25mm处。其中导温孔31的直径为2mm，小于微波加热装置1电磁波波长的1/4，可保证探针与待测物料7的有效接触，并避免电磁波对探针的影响。
本发明具体实施例还提供一种上述装置的使用方法，如下：
S1：将装有待加热物料的杯体容器5放置于微波谐振腔内中间位置，盖上中心开设盖孔的容器盖6；
S2：将导电氧化铝管3下端通过微波加热装置1顶部通孔、容器盖6顶部盖孔，浸入杯体容器5内的待测物料7中，铝管3外露部分保持接地良好；
S3：将探针式温度计2的探针插入铝管3，针尖浸入杯体容器5内的待测物料7中；
S4：打开探针式温度计2开关，打开微波加热装置1的电源开关，设定参数并启动，探针式温度计2数字平稳上升显示准确温度值。
本装置及使用方法应用于实际中时：
1、当待测物料为200ml纯净自来水时，水放置于杯体容器5并置于微波谐振腔内中，使用微波加热装置1将其从室温20℃加热至70℃，2分钟内完成，温度显示直观有效，温度值对比准确。
2、当待测物料为60％vol 100ml白酒时：白酒放置于杯体容器5并置于微波谐振腔内中，使用微波加热装置1将其从室温加热至60℃，与原酒对比，气味更香醇，口感更醇厚，温度显示直观有效，温度值对比准确。
3、当待测物料为100克大米、清水200ml混合物时：将混合物室温条件下放置于杯体容器5并置于微波谐振腔内中，不加容器盖6，设定微波加热装置1为高火，2分钟后改为小火。约11分钟混合物煮成熟饭，温度显示直观有效，温度值对比准确。
以上结合附图对本发明的实施方式详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.基于微波加热装置设置的接触式测温装置，其特征在于：包括具有微波谐振腔的微波加热装置(1)和探针式温度计(2)，所述探针式温度计(2)的探针外探针外套设有表面光滑的铝管(3)，套设有铝管(3)的探针从微波加热装置(1)顶部开设的通孔穿过；所述铝管(3)与通孔接触段套设有硅胶管(4)，微波谐振腔内放置杯体容器(5)，杯体容器(5)配置有容器盖(6)，容器盖(6)开设可供铝管(3)通过的盖孔。
2.根据权利要求1所述的基于微波加热装置设置的接触式测温装置，其特征在于：所述铝管(3)底端侧壁沿圆周开设多列导温孔(31)，导温孔(31)的直径小于微波加热装置(1)电磁波波长的1/4。
3.根据权利要求2所述的基于微波加热装置设置的接触式测温装置，其特征在于：所述铝管(3)底端侧壁沿圆周开设等间距的四列导温孔(31)，每列导温孔(31)之间的夹角为90度。
4.根据权利要求1所述的基于微波加热装置设置的接触式测温装置，其特征在于：所述微波加热装置(1)顶部开设的通孔直径小于微波加热装置(1)电磁波波长的1/4。
5.根据权利要求1所述的基于微波加热装置设置的接触式测温装置，其特征在于：所述铝管(3)为导电氧化处理后的光滑铝管。
6.根据权利要求1所述的基于微波加热装置设置的接触式测温装置，其特征在于：所述盖孔开设于容器盖(6)的中心。
7.根据权利要求1所述的基于微波加热装置设置的接触式测温装置，其特征在于：所述硅胶管(4)采用食品级硅胶管。
8.根据权利要求1所述的基于微波加热装置设置的接触式测温装置，其特征在于：所述铝管(3)接地良好。
9.根据权利要求1～8任何一项所述的基于微波加热装置设置的接触式测温装置的使用方式，其特征在于：
S1：将装有待加热物料的杯体容器(5)放置于微波谐振腔内中间位置，盖上中心开设盖孔的容器盖(6)；
S2：将导电氧化铝管(3)下端通过微波加热装置(1)顶部通孔、容器盖(6)顶部盖孔，浸入杯体容器(5)内的待测物料(7)中，铝管(3)外露部分保持接地良好；
S3：将探针式温度计(2)的探针插入铝管(3)，针尖浸入杯体容器(5)内的待测物料(7)中；
S4：打开探针式温度计(2)开关，打开微波加热装置(1)的电源开关，设定参数并启动，探针式温度计(2)数字平稳上升显示准确温度值。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |