一种测定微波加热温度对物料吸波能力影响的测定装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种测定微波加热温度对物料吸波能力影响的测定装置，所述测定装置包括微波产生器、环行器、单模波导、激励波导、吸收反射波腔体、样品测量室、测温仪；微波产生器安装在激励波导背离所述环行器的一端上，用于产生微波；样品测量室位于单模波导背离环行器一端的内腔里，用于放置样品；环行器用于定向控制微波导向，微波经由所述激励波导及所述环行器输入所述单模波导；未被样品吸收的微波余量由所述单模波导反射，经由所述环行器进入所述吸收反射波腔体；吸收反射波腔体内设置有中间媒介，所述中间媒介用于吸收微波余量，测温仪用于测量待测样品和所述中间媒介的温度。测定装置结构简单、操作简易，使用方便，实验数据精准一致、偏差小，重复性强。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种针对微波加热物料后温度对物料吸收微波能力变化所用的测定装置。
技术介绍
目前用于衡量物料在微波场中加热后温度对物料吸收微波能力影响的方法是通过测定物料的介电常数和磁导率随温度的变化，并且温度的控制以传统加热为主，并非微波加热的实际效果，难以反映出微波时间加热物料时其吸收微波能力变化；同时当采用测温仪器直接测定物料在微波场中的温度变化来衡量物料吸收微波能力大小时，关注是微波辐射效果或者物料吸波后的表观效应，且温度变化不代表吸波能力。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种针对微波加热物料后温度对物料吸收微波能力变化的测定测定装置。本技术目的是通过以下技术方案实现的：一种测定微波加热温度对物料吸波能力影响的测定装置，其特征在于：所述测定装置包括微波产生器、环行器、单模波导、激励波导、吸收反射波腔体、样品测量室、测温仪；所述单模波导、所述激励波导、所述吸收反射波腔体分别连接在所述环行器上，所述单模波导的轴线与所述激励波导的轴线同轴，并且垂直于所述吸收反射波腔体的轴线，并且所述单模波导的轴线、所述激励波导的轴线、所述吸收反射波腔体的轴线位于同一平面上；所述微波产生器安装在所述激励波导背离所述环行器的一端上，用于产生微波；所述样品测量室位于所述单模波导背离环行器一端的内腔里，用于放置样品；所述环行器用于定向控制微波导向，微波经由所述激励波导及所述环行器输入所述单模波导；未被样品吸收的微波余量由所述单模波导反射，经由所述环行器进入所述吸收反射波腔体；所述吸收反射波腔体内设置有中间媒介，所述中间媒介用于吸收微波余量；所述测温仪用于测量待测样品和所述中间媒介的温度。本专利技术的测定装置结构简单、操作简易，使用方便，实验数据精准一致、偏差小，重复性强。优选地，在所述单模波导背离环行器一端上，距离端面4cm从顶面向下开设有3mm直径的测温孔，放置在所述样品测量室内的容器与所述测温孔同轴；所述测温仪的温度探头尺寸与所述测温孔匹配，用于测量所述容器内样品的温度；测量样品温度时，将测温仪的温度探头深入即可进行测温。优选地，所述吸收反射波腔体的内腔长宽高尺寸为30cm×22cm×25cm。优选地，所述测量室底部放置有一用保温材料制作成的模具，所述模具的四边尺寸与所述测量室匹配，厚度与所述容器的高度相当，模具顶部开设有通孔；所述通孔的形状与大小与容器匹配，且与所述测温孔同轴。优选地，选择型号为BJ26的单模波导。优选地，所述中间媒介为水。采用上述测定装置测定微波加热温度对物料吸波能力影响的方法，该测定方法由样品制备、样品盛装、空白测定、样品测定、计算样品吸收的微波相对能量、改变辐射时间并重复空白测定和样品测定、绘制样品吸收的微波相对能量与辐射时间对应关系图的步骤组成；所述样品制备:将待测物料制成粉末样品；所述样品盛装：将制备好的粉末样品盛装于容器中；所述空白测定：将未盛装有待测样品的相同规格容器置于样品测量室，用微波产生器产生的微波辐射样品，并用环行器控制微波进入所述样品测量室，微波辐射时间t；微波被所述环行器定向控制导向进入所述样品测量室加热待测样品后，未被吸收的微波余量，被所述环行器反射导出，被中间媒介吸收，测量所述中介媒介的温度为T1,计算所述中间媒介所吸收的微波能量为Qw-1；物质吸收微波能量的计算公式为：Q＝Cpm-p×m×△t；式中Q：物质吸收的微波能量，单位：J；△t：物质的温度变化值，单位：℃；Cpm-p：物质在测试温度内的平均比热容，单位：J·g-1·℃-1；m：待测物料质量，单位：g；所述样品测定：将盛装有待测样品的容器置于所述样品测量室中，微波辐射时间为t，测量中间媒介的温度为T2、同时记下微波停止后被测样品的温度为T2’，计算中间媒介吸收的微波能量Qw-2，则样品所吸收的微波能量为Qw-1-Qw-2；所述计算样品吸收的微波相对能量：样品温度从室温升至T2’所吸收的相对微波能量为REy，REy＝(Qw-1-Qw-2)/Pt；所述改变辐射时间并重复空白测定和样品测定：改变微波辐射时间,随着微波辐射时间的增加，所述空白测定和所述样品测定中，所述中间媒介、样品的温度随之升高，计算每次样品吸收的微波相对能量；绘制样品吸收的微波相对能量与辐射时间对应关系图：将每次样品吸收的微波相对能量与每次微波辐射时间对应绘制成图，由公知常识可知，微波辐射时间与物料温度呈正相关性，被测样品随微波加热时间变化的吸波特性趋势与随微波加热温度变化的吸波特性趋势是一致的，可间接得到被测样品随微波加热温度变化的吸波特性趋势。本测定方法的有益效果：通过微波加热使物料在不同温度下，然后采用量热法测量吸收反射波腔体中的中间媒介所吸收的微波能量，间接地计算物料随微波加热温度变化时吸波能力强弱。该方法属于直接、方便、快捷地测定物料吸收微波能力随微波加热温度的变化，对实际微波处理物料的指导性和适用性强。优选地，样品制备中将待测物料制成粒度小于或等于0.074mm的粉末。优选地，用于盛装样品的容器为石英坩埚，直径为4cm，高为3.8cm，厚为0.2cm，所取待测样品质量为32g。优选地，在空白测定和样品测定步骤中用石英棉为保温材料包裹住所述容器。特别地，所用保温材料为石英棉。附图说明图1是技术明所述的测量装置示意图。图2是赤铁矿吸收的微波相对能量与微波加热时间关系图。图3是磁铁矿吸收的微波相对能量与微波加热时间关系图。附图标记对照表：微波产生器1环行器2单模波导3保温石英棉4待测样品5石英坩埚容器6吸收反射波腔体7中间媒介水8激励波导10具体实施方式为了使本专利技术的目的、方法及操作更加清楚明白，以下结果附图及测定实例，对本专利技术进行进一步详细说明，此处所述的具体实例仅仅用以解释本专利技术，并不限定本专利技术。如图1所示，本专利技术提供一种测量微波加热温度对物料吸波能力影响的测定装置，用于测定待测样品5吸收的微波相对能量大小，所述测定装置包括微波产生器1、环行器2、单模波导3、保温石英棉4、石英坩埚容器6、吸收反射波腔体7、中间媒介水8、测温仪9、激励波导10、样品测量室(图中未显示)、测温孔(图中未显示)。所述单模波导3、所述激励波导10、所述吸收反射波腔体7分别连接在所述环行器2上，所述单模波导3的轴线与所述激励波导10的轴线同轴，并且垂直于所述吸收反射波腔体7的轴线，并且所述单模波导3的轴线、所述激励波导10的轴线、所述吸收反射波腔体7的轴线位于同一平面上；优选地，单模波导3的选择的型号为BJ26；所述微波产生器1安装在所述激励波导10背离所述环行器2的一端上，用于产生微波；所述样品测量室位于所述单模波导背离环行器2一端的内腔里，由保温石英棉4、待测样品5、石英坩埚容器6所占空间构成；所述环行器2用于定向控制微波导向，微波经由所述激励波导10及所述环行器2输入所述单模波导3；未被样品吸收的微波余量由所述单模波导3反射导出，经由所述环行器2进入所述吸收反射波腔体7；所述吸收反射波腔体7内设置有中间媒介水8，所述中间媒介水8用于吸收微波余量；在所述单模波3导背离环行器2一端上，距离端面4cm从顶面向下开设有3mm直径的测温孔，放置在所述样品测量室内的石英坩埚容器6与所述测温孔同轴；所述测温仪9的温度探头尺寸与所述测温孔匹配，用于测量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测定微波加热温度对物料吸波能力影响的测定装置，其特征在于：所述测定装置包括微波产生器、环行器、单模波导、激励波导、吸收反射波腔体、样品测量室、测温仪；所述单模波导、所述激励波导、所述吸收反射波腔体分别连接在所述环行器上，所述单模波导的轴线与所述激励波导的轴线同轴，并且垂直于所述吸收反射波腔体的轴线，并且所述单模波导的轴线、所述激励波导的轴线、所述吸收反射波腔体的轴线位于同一平面上；所述微波产生器安装在所述激励波导背离所述环行器的一端上，用于产生微波；所述样品测量室位于所述单模波导背离环行器一端的内腔里，用于放置样品；所述环行器用于定向控制微波导向，微波经由所述激励波导及所述环行器输入所述单模波导；未被样品吸收的微波余量由所述单模波导反射，经由所述环行器进入所述吸收反射波腔体；所述吸收反射波腔体内设置有中间媒介，所述中间媒介用于吸收微波余量；所述测温仪用于测量待测样品和所述中间媒介的温度。

【技术特征摘要】
1.一种测定微波加热温度对物料吸波能力影响的测定装置，其特征在于：所述测定装置包括微波产生器、环行器、单模波导、激励波导、吸收反射波腔体、样品测量室、测温仪；所述单模波导、所述激励波导、所述吸收反射波腔体分别连接在所述环行器上，所述单模波导的轴线与所述激励波导的轴线同轴，并且垂直于所述吸收反射波腔体的轴线，并且所述单模波导的轴线、所述激励波导的轴线、所述吸收反射波腔体的轴线位于同一平面上；所述微波产生器安装在所述激励波导背离所述环行器的一端上，用于产生微波；所述样品测量室位于所述单模波导背离环行器一端的内腔里，用于放置样品；所述环行器用于定向控制微波导向，微波经由所述激励波导及所述环行器输入所述单模波导；未被样品吸收的微波余量由所述单模波导反射，经由所述环行器进入所述吸收反射波腔体；所述吸收反射波腔体内设置有中间媒介，所述中间媒介用于吸收微波余量；所述测...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏秀娟，何春林，马少健，莫伟，封金鹏，王桂芳，杨金林，张敏，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：新型
国别省市：广西;45