Объекты и средства исследования

Работа проводится на лабораторном стенде, внешний вид, которого представлен на рис. 1. Стенд представляет собой стол со столешницей (1), под которой размещаются сменные экраны (2), используемые для изучения экранирующих свойств различных материалов. На столешнице размещены СВЧ - печь (3) как источник излучения, планшет с координатной сеткой (4) и измерительный прибор мультиметр (7).

Печь микроволновая бытовая «Плутон СП-19» имеет следующие технические данные:

Питание.......................... сеть переменного тока 220 В с частотой 50 Гц

Выходная микроволновая мощность....................................................800 Вт

Рабочая частота.................................................2450 МГц

Габаритные размеры печи:

ширина.............................470 мм;

высота.............................. 285 мм;

длина................................385 мм

Объем рабочей камеры..........................................................17 л

Режим работы СВЧ печи:

продолжительность работы, не более……………………………. 5 мин

продолжительность перерыва между рабочими циклами, не менее………30 с

уровень мощности …………………………………………100%

 

1 - стол, 2 - экран, 3 - микроволновая печь, 4 - планшет, 5 - датчик,

6 - стойка, 7 - измерительный прибор

Рисунок 1- Расположение приборов и оборудования на стенде

В СВЧ –печи используется специальный генератор, создающий СВЧ поле для приготовления пищи и ее разогрева. Рабочая частота СВЧ-излучения составляет 2,4 ГГц. Современные микроволновые печи оборудованы достаточно надежной защитой, обеспечивающей, эффективное экранирование внутреннего объема камеры. По разным причинам часть ЭМП, предназначенного для пищи, проникает наружу, причем особенно интенсивно это происходит, как правило, в районе правого нижнего угла дверцы.

В качестве нагрузки в СВЧ печи используется строительный красный кирпич, установленный на неподвижную подставку - неглубокую фаянсовую тарелку. Это обеспечивает стабильность измеряемого сигнала.

Координатное устройство (4) выполнено в виде планшета, приклеенного к столешнице (1). На планшет нанесена сетка.

С планшета (4) считывается перемещение датчика (5)СВЧ поля по осям Х и У. Координата Z определяется по шкале, нанесенной на измерительную стойку (6), по которой датчик (5) может свободно перемещаться. Это дает возможность исследовать распределение СВЧ излучения в пространстве со стороны передней панели СВЧ печи (элемента наиболее интенсивного излучения).

Стойка (6)изготовлена из диэлектрического материала (органического стекла), чтобы исключить искажение распределения СВЧ поля.

Датчик (5) выполнен в виде полуволнового вибратора, рассчитанного на частоту 2,45 ГГц, и состоит из диэлектрического корпуса, вибраторов и СВЧ диода.

Сигнал с датчика (5) поступает на мультиметр (7), размещенного на свободной части столешницы. Цифровой мультиметр М 3900 измеряет токи в диапазоне от 20 мкА до 20 мА. Соотношение показаний мультиметра и измерителя плотности потока энергии 1 мкА = (0,35мкВт/см²).

На столешнице (1) имеются гнезда для установки сменных защитных экранов (2), выполненных из следующих материалов:

- сетка из оцинкованной стали с ячейками 50 мм;

- сетка из оцинкованной стали с ячейками 10 мм;

- лист алюминия;

- полистирол;

- резина.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Требования безопасности

Включение печи производит преподаватель.

При проведении эксперимента следует соблюдать меры безопасности:

- запрещается работать с открытой дверцей СВЧ печи;

- запрещается ремонтировать дверь, панель управления и другие части печи;

- не допускается включение и работа печи без нагрузки. Рекомендуется в перерывах между рабочими циклами оставлять в печи кирпич. При случайном включении печи кирпич будет выполнять роль нагрузки;

- СВЧ печь должна быть заземлена.

Порядок выполнения работы и оформления отчета

1. Ознакомиться с мерами по технике безопасности при проведении лабораторной работы и строго их выполнять.

2. Осуществлять включение СВЧ печи «Плутон» в рабочий режим следующим образом:

- открыть дверцу нажатием прямоугольной клавиши в нижней части лицевой панели;

- установить ручку «мощность» в крайнее правое положение;

- установить ручку «время» в положение 5 мин;

- в печь на подставку (перевернутая тарелка) положить кирпич;

- плотно закрыть дверцу;

- разместить датчик на отметке 0 по оси X координатной системы.

3. Ознакомиться и выполнить следующие задания.