| Российский химико-аналитический
портал |
химический анализ и аналитическая химия в фокусе внимания ::: портал химиков-аналитиков ::: выбор профессионалов |
 |
|
| ANCHEM.RU » Форумы » 4. Химический форум ... |
 |
СВЧ: простейший ваттметр >>>
|
 |
| Автор | Тема: СВЧ: простейший ваттметр | |||||
|
DySprozin Пользователь Ранг: 45 |
 11.04.2013 // 0:45:33
Есть такая задача: определить мощность СВЧ-излучения в определенной части СВЧ-печи (на первых порах по бедности любимой лаборатории используется бытовая микроволновка). Идея: берем пеницилиновый пузырек (10 мл), кладем туда пару стеклянных капилляров (кипелки), закрываем пробкой и ставим в печь. Включаем. Когда вода нагреется до температуры кипения, пробку выбьет - фиксируем время. Дальше считаем мощность по формуле: P = V (T2 - T1) * C / t где V = 0.01 л (объем воды) T2 - T1 = 80 градусов C = 4200 кДж (удельная теплоемкость) t = время, сек Таким образом, узнав время, получаем мощность СВЧ-излучения в данном участке микроволновки. Правильно? |
|||||
|
ANCHEM.RU Администрация Ранг: 246 |
||||||
|
Rednuxela Пользователь Ранг: 46 |
11.04.2013 // 6:32:45
Редактировано 1 раз(а) Неправильно. Нагружать магнетрон только 10ю мл воды в том числе. Измерьте так, как описали, и, если микроволновка не сгорит, проделайте то же самое, только поместите в другой участок печи ещё 0,5 л воды. Почувствуйте разницу, сделайте выводы. Поясняю: При правильной конструкции волновода нагружается весь объём печи - внутри волны "скачут", отражаясь многократно. То, что не поглотилось в одном месте, поглотится в другом, или уйдёт обратно в магнетрон и он сгорит. Почитайте про коэффициент стоячей волны. UPD. Вашим методом можно измерять общую полезную мощность печки, но обычно ставят воды побольше, и измеряют разницу в градусах, не доводя до кипения - так точность выше. |
|||||
|
DySprozin Пользователь Ранг: 45 |
11.04.2013 // 8:05:42
Редактировано 1 раз(а) Спасибо за оперативный ответ  > Вашим методом можно измерять общую полезную мощность печки, > но обычно ставят воды побольше хм... а сколько? 100 мл? литр? UPD а, нашел) литр) |
|||||
|
Фускоф Пользователь Ранг: 4 |
11.04.2013 // 8:44:17
Минимальное количество воды можно найти в инструкции к СВЧ печке. Оптимально 300-500 мл. "Липучесть" СВЧ-излучения тоже разная к разным материалам, вы измеряете мощность, передаваемую печкой именно воде? Пробку выбьет не обязательно в момент закипания. Если алюминиевый колпачок надеть - там и 110 и 120 С может получиться. |
|||||
|
chemtip Пользователь Ранг: 102 |
11.04.2013 // 9:13:48
Мы литр ставим. И просто за определенный момент считаем на сколько градусов нагрелась вода. |
|||||
|
Фускоф Пользователь Ранг: 4 |
11.04.2013 // 9:20:22
Хоть там и немного зависит (трансформатор специальный), но для статистики записывайте напряжение в сети. Мощность выставлять на максимум. |
|||||
|
Каталог ANCHEM.RU Администрация Ранг: 246 |
|
|||||
|
varban VIP Member Ранг: 8699 |
11.04.2013 // 9:52:08
Редактировано 1 раз(а) У Вас какая-то неправильная калориметрия Попробуйте зафиксировать время и мерить дельта тэ - так точнее будет. И не доводите до греха - помните, что чем больше дельта тэ, тем больше погрешность. Конечно, калориметрический флакон можно и нужно изолировать, но следует убедиться, что материал флакона и теплоизоляция не греются. В мануале моего кетая есть методика определения пригодности сосуда к микроволнованию - ставишь пустой сосуд в печи и включаешь на минуту (или 30 секунд - забыл) полную мощность. Если сосуд сильно разогревается, он не пригоден. Кстати, у меня не разогрелся только кварцевый стаканчик. Стакан из Simax уже греется градусов до 30. Керамика - так вообще горячая. Еще засада на пути точных измерений - трансформатор современных бытовых печей работает вблизи насыщения сердечника, чтобы печка не сгорела, если ее включить без нагрузки. И мощность магнетрона меняется очень уж нелинейно от загрузки. Лет 8 назад я решил объяснить принципы калориметрии своим детям. И стал мерить дельта тэ воды в стакане. И обнаружил это самое изменение мощности от нагрузки. Для моего кетая получился порог в 300 грамм воды. Так что пришлось греть поллитра. Так что мои рекомендации - еще раз переосмыслить задачу  Если все же возметесь, организуйте измерение потребляемого тока на первичную намотку трансформатора высокого напряжения. Но не думайте свести тепловой баланс по нулям - для этого надо мониторить температуру всех деталей печи, начиная с сердечника трансформатора. |
|||||
|
Фускоф Пользователь Ранг: 4 |
11.04.2013 // 10:11:40
Всем уже интересно: зачем, с какой погрешностью, какие объекты в печи ещё есть и как они варьируются от измерения мощности к реальным работам? |
|||||
|
DySprozin Пользователь Ранг: 45 |
12.04.2013 // 2:21:21
Редактировано 1 раз(а) Какой неожиданный резонанс вызвала тема ) Начну с последнего вопроса: для чего и зачем. Тема моего диссера довольно специфична: регенерация отработанных активных углей СВЧ-излучением. Работа родилась из того, что регенерация отработанных активных углей (скажем, поглотивших пары летучей органики) - задача нетривиальная: либо теряем первоначальное качество угля (рективацию ведь не рассматриваем - совсем дорого!), либо это дополнительные расходы на дальнейшую очистку (химическая регенерация, привет!), либо это громадные расходы на электроэнергию... в общем, в ряде случаев дешевле уголь сжечь или на полигон, но думаю не стоит на этом форуме объяснять, почему это плохо Братья-китайцы утверждают, что СВЧ-регенерация имеет массу преимуществ (материал-уголь нагревается по всему объему, а не по поверхности; нагрев идет быстро и до высоких температур; существенная экономия электроэнергии итд). При этом удается не только вернуть первоначальные свойства активного угля, но и даже повысить его сорбционую активность. В сухом остатке: с учетом всех затрат, включая небольшие потери по массе угля и зарплату персоналу, получается уголь стоимостью в треть рыночной цены. Знаю, что для серьезных исследований нужна нормальная печь. Но "у кафедры нет денег", а порядка 40 тыс тратить на что-то совсем простенькое у меня рука не поднимается, потому пока используется обыкновенная микроволновка. Собственно задача состоит в том, чтобы при разных мощностях (китайцы испытывали при 200, 300, 500, 700, 900 Вт - интересно, каким образом, если магнетрон не может работать "в полнакала"???) и разном времени обработки отработанного активного угля получить адекватные данные: насколько овчинка с СВЧ-регенерацией стоит выделки. Я пробовал ставить в микроволновку миниреактор (кварцевая трубка с активным углем, заткнутая по концам асбестом). В одной части печи трубка только немного нагревается (немного - это 200-300 град за несколько секунд). В другой части печи нагрев настолько сильный, что стеклянная пробка, которой я затнул реактор изначально, через 15-20 секунд(!) оплавилась так, будто она пластиковая (потому и перешел на асбестовые пробки) - как и описано в китайских статьях, "We observed sudden and intense bright sparks at high powers, resulting in a hot and red carbon. The whole GAC turned red within a few minutes and remained in that condition for the entire treatment process under MW irradiation." (Мы наблюдали внезапные и интенсивные всплески высокой энергии, в результате чего нагревался и раскалялся уголь. Весь ГАУ становился красным за несколько минут и пребывал в таком состоянии весь процесс обработки СВЧ-излучением.) Собственно с этим и связана на данном этапе задача определения мощности: не могу же я потом писать в статьях, что реактор помещался в трех сантиметрах от правой стенки печи и шести сантиметрах от задней стенки  Фускоф > "Липучесть" СВЧ-излучения тоже разная к разным материалам, > вы измеряете мощность, передаваемую печкой именно воде? Я думаю, это оптимальный вариант: температуру воды проще замерять, чем температуру угля chemtip >Мы литр ставим. литр для моих условий плохо - мне надо разделить СВЧ-печь на "квадраты", в каждом из которых замерить мощность: бывает пробирку на сантиметр сдвинешь и уже уголь до высоких температур не греется... varban Спасибо за развернутый ответ > В мануале моего кетая есть методика > определения пригодности сосуда к микроволнованию угу, у меня аналогичная методика описана) >Кстати, у меня не разогрелся только кварцевый стаканчик. ну у меня стекло и не подойдет для экспериментов - см. выше) > Если все же возметесь, организуйте измерение потребляемого тока > на первичную намотку трансформатора высокого напряжения. да мне не мощность магнетрона по сути интересна, а мощность, которая приходится на определенный участок печи. да, я в курсе, что волны многократно отражаются, но результаты первых экспериментов говорят, что степень нагрева сильно зависит от того, куда поставить реактор (по оси X и Y) вот такие развечения на кафедре пример китайской статьи: |
|||||
|
Rednuxela Пользователь Ранг: 46 |
12.04.2013 // 6:31:08
Редактировано 1 раз(а) То есть у автора нагревается уголь до 500-600 С без продувки? Тогда в угле много продуктов его газификации образуется. Надо защищать уголь от окисления или инертным газом или в мильон раз лучше активировать водяным паром. Т.о. если регенерировать от сорбированного пентана - можно просто нагреть в токе азота, предварительно удалив остатки кислорода, а если от С15 - то надо паром обрабатывать. Всё упирается в давление паров "бяки" над углём, и для удаления "бяки" важна не мощность, а технология. За счёт именно грамотной организации нагрева-продува-пропаривания можно снизить себестоимость и в 10 раз. Простым нагревом можно и загрязнить уголь. Как измеряете его "чистоту" на выходе? Хотя бы в тракт ПИД на ГХ вставьте - видно сразу будет. От чего чистите и как дальше использовать планируете уголь? |
|||||
|
DySprozin Пользователь Ранг: 45 |
12.04.2013 // 8:59:14
2Rednuxela про защиту - справедливое замечание. Но пока нет способа более ли менее точно определять мощность СВЧ-излучения в данной части микроволновки, сами эксперименты проводить... разве что только потешить любопытство. |
| |
||
|
Ответов в этой теме: 51
|
||
| ЖУРНАЛ | ЛАБОРАТОРИИ | ЛИТЕРАТУРА | ОБОРУДОВАНИЕ | РАБОТА | КАЛЕНДАРЬ | ФОРУМ |
| Copyright © 2002-2022 «Аналитика-Мир профессионалов» |
|
Размещение рекламы / Контакты |
[]
