專利名稱：一種脈沖微波能設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種在較低溫度時消毒滅菌設備，也涉及用于在不高的溫度條件下烘干食品及其它一些物料的設備。
本實用新型目的是這樣實現(xiàn)的一種脈沖微波能設備，其特征在于它主要由脈沖調制器、微波振蕩器、諧振腔三部分聯(lián)接構成；其聯(lián)接的結構為脈沖調制器的輸出端與微波振蕩器輸入端連接，微波振蕩器的輸出端與諧振腔的輸入端連接。
所述的脈沖調制器主要由方波發(fā)生器、微分及限幅器、間歇振蕩器、閘流管、仿真器五部分聯(lián)接構成；其聯(lián)接的結構為方波發(fā)生器的輸出端與微分及限幅器的輸入端連接，微分及限幅器的輸出端與間歇振蕩器的輸入端連接，間歇振蕩器的輸出端與閘流管的輸入端連接，閘流管的輸出端與仿真器的輸入端連接，仿真器的輸出端與微波振蕩器的輸入端連接。
所述脈沖調制器主要由脈沖觸發(fā)器、閘流管、仿真器、高壓整流器四部分聯(lián)接構成；其聯(lián)接的結構為脈沖觸發(fā)器的輸出端與閘流管的輸入端連接，閘流管的輸出端與仿真器的輸入端連接，仿真器的輸出端與高壓整流器的輸入端連接，高壓整流器的輸出端與微波振蕩器的輸入端連接。
所述的微波振蕩器為磁控管振蕩器或固態(tài)振蕩器。
所述的諧振腔的腔體為隧道式、漫波式、波導型、箱式或梯形式。
所述調制脈沖寬度為1至8MS，所述脈沖微波振蕩頻率為70MHZ至24GHZ，所述脈沖微波功率5000W至600KW。
本實用新型有以下積極有益的效果本實用新型是在強大脈沖功率下殺蟲滅菌，由于脈沖微波能平均功率低，溫升較低，最適于在要求溫度不高的物料狀態(tài)下消毒殺菌。脈沖微波能殺蟲滅菌是使食品中的微生物受到微波熱效應和非熱效應的共同作用，使其體內蛋白質和生理活動物質發(fā)生變異，從而導致生物體生長發(fā)育異常，直至死亡，進而達到對食品進行殺蟲、殺菌的目的，達到巴氏殺菌法或其他常規(guī)加熱殺菌法無法解決的或根本上不能得到的理想結果。脈沖微波能殺菌保鮮就是將食品經微波處理后，使食品中的菌體等喪失活力或死亡，保證食品在一定保存期內含菌量不超過食品衛(wèi)生法所規(guī)定的允許范圍，從而延長了食品的貨架期。
利用脈沖微波消毒具有許多優(yōu)點1.采用脈沖微波殺菌，速度快、效率高。研究發(fā)現(xiàn)，在微波電磁場內，構成微生物的各種高分子極性基因和可動性基因等被激烈的極化與振動，使蛋白質及核酸等產生變異，是與傳統(tǒng)加熱的效應是不同的。一般情況下，霉菌、酵母和常見的微生物用微波照射1min，加熱到70-80℃就能殺死，就能達到殺菌目的，在65-66℃左右用微波照射2min，使可殺死青霉素的孢子。
2.滅菌效果好當每克物料含菌量數(shù)十萬的中藥材，以脈沖微波滅菌后，雜菌可控在5000個/克以內，霉菌可控制在50個/克以內，用微波工藝處理的中成藥，可完全達到國家衛(wèi)生標準。
3.作用溫度60-80℃，作用時間數(shù)分鐘，被加工的食品成品、原料、中成藥材的內在外觀質量及中藥材的色、味、藥效均不受太大影響。
4.操作安全方便?？筛纳苿趧訔l件，減輕勞動強度。
5.在與鈷60滅菌相比，脈沖微波滅菌沒有污染和污染殘留物，操作人員安全，成本降低30多倍。
6.微波還可以用來滅菌包裝，控制霉菌生長。因大部分包裝物對微波是“透明”的，可以對包裝后的食品進行微波滅菌處理。
7.傳統(tǒng)滅菌工藝溫度高，時間長，效率低，效果不理想。如常規(guī)殺枯草芽孢菌，溫度100℃以上，需12小時以上，而用微波能幾分鐘便可殺滅。
本實用新型具有易自動控制、操作方便、設備技術先進、結構合理、耗電低等優(yōu)點。


圖1是本實用新型的原理圖；圖2是圖1的一實施例；圖3是圖1的另一實施例；圖4是圖3中閘流管與仿真器的電路的一實施例；圖5是本實用新型的工作原理圖；圖6是隧道式諧振腔的外形示意圖；圖7是箱式諧振腔的外形示意圖；圖8是梯形式諧振腔的外形示意圖。
請參照圖2，在較佳實施例中，所述的脈沖調制器1主要由方波發(fā)生器11、微分及限幅器12、間歇振蕩器13、閘流管14、仿真器15五部分聯(lián)接構成；其聯(lián)接的結構為方波發(fā)生器11的輸出端與微分及限幅器12輸入端連接，微分及限幅器12輸出端與間歇振蕩器13的輸入端連接，間歇振蕩器13的輸出端與閘流管14的輸入端連接，閘流管14的輸出端與仿真器15的輸入端連接，仿真器15的輸出端與微波振蕩器2的輸入端連接。各器件的功能與作用如下方波發(fā)生器11產生所需的方波信號，即一定的頻率一定的幅度的正負波。
微分及限幅器12將方波振蕩器送來的方波信號首先進行微分，形成正負脈沖，然后經限幅器，限掉負脈沖部分，剩下正脈沖。
間歇振蕩器13將正脈沖去觸發(fā)間歇振蕩器，產生出具有一定幅度功率的正矩形脈沖。
當正矩形脈沖信號加到閘流管14的柵極時，閘流管14便導通工作，起到了電子開關作用。
仿真器或叫仿真線15是高壓請能元件，它由電容器及電感組成。當閘流管14導通時，它就形成高壓脈沖方波(1-8μS)。
微波振蕩器2是由磁控管振蕩器或固體微波模塊器件組成。如圖5所示當在高壓脈沖加到其器件的相應電極時，即產生強大的脈沖微波能。
當脈沖微波能饋入到諧振腔3內時，即在諧振腔3內激勵起多模式的微波振蕩，切腔內微波能分布比較均勻，腔內功率密度也適當。
請參照圖3，在另一較佳實施例中，所述脈沖調制器1主要由脈沖觸發(fā)器16、閘流管14、仿真器15、高壓整流器17四部分聯(lián)接構成；其聯(lián)接的方式為脈沖觸發(fā)器16的輸出端與閘流管14的輸入端連接，閘流管14的輸出端與仿真器15的輸入端連接，仿真器15的輸出端與高壓整流器17的輸入端連接，高壓整流器17的輸出端與微波振蕩器2的輸入端連接。
請參照圖4，各元器件的功能與作用是電感LCN是為了提高仿真線PFN的充電效率，通常設計使充電回路的諧振周期等于脈沖重復周期的兩倍。
VD1是充電回路串入的一只二極管，稱為充電二極管(或保持二極管)。由于二極管的保持作用，仿真線上的電壓在閘流管點火前可以保持為電源電壓兩倍的數(shù)值。
二極管VD2、電阻R1串聯(lián)構成過電壓保護電路，它的作用是防止仿真線上出現(xiàn)過高的電壓而損壞閘流管。這種過電壓是因為負載打火使仿真線發(fā)生嚴重的不匹配放電造成的。當電路中接入VD2和R1之后，只要仿真線上出現(xiàn)負極性電壓，就可以通VD2放掉，從而防止了仿真線上過電壓的產生。
電阻R2、電容C2串聯(lián)構成反肩峰電路。由于負載不可能做到完全匹配，這種不匹配的放電會在脈沖的前沿引起顯著的肩峰。R2、C2電路就是為了減小這種肩峰的。
本實用新型調制脈沖寬度為1至8MS。脈沖微波振蕩頻率為70MH至24GHZ。脈沖微波功率5000W至600KW。
本實用新型的諧振腔的腔體可為箱式，外形如圖7中標號19所示；或隧道式，外形如圖6中標號18所示；或漫波式；或梯形外形如圖8中標號20所示；或波導型。
請參閱圖5，當脈沖調制器1輸出的高壓脈沖作用到磁控管振蕩器2時，即產生微波能輸送給諧振腔3內。高壓脈沖幅度的大小涉及到微波能的強弱，脈沖寬度及其重復周期的大小同樣影響到平均功率的大小?？筛鶕煌拿}沖微波能電路。脈沖磁控管振蕩器可采用俄羅斯、美國等產品，上述部件也可采用國內產的同類型號產品。
權利要求1.一種脈沖微波能設備，其特征在于它主要由脈沖調制器、微波振蕩器、諧振腔三部分聯(lián)接構成；其聯(lián)接的結構為脈沖調制器的輸出端與微波振蕩器輸入端連接，微波振蕩器的輸出端與諧振腔的輸入端連接。
2.如權利要求1所述的一種脈沖微波能設備，其特征在于所述的脈沖調制器主要由方波發(fā)生器、微分及限幅器、間歇振蕩器、閘流管、仿真器五部分聯(lián)接構成；其聯(lián)接的結構為方波發(fā)生器的輸出端與微分及限幅器的輸入端連接，微分及限幅器的輸出端與間歇振蕩器的輸入端連接，間歇振蕩器的輸出端與閘流管的輸入端連接，閘流管的輸出端與仿真器的輸入端連接，仿真器的輸出端與微波振蕩器的輸入端連接。
3.如權利要求1所述的一種脈沖微波能設備，其特征在于所述脈沖調制器主要由脈沖觸發(fā)器、閘流管、仿真器、高壓整流器四部分聯(lián)接構成；其聯(lián)接的結構為脈沖觸發(fā)器的輸出端與閘流管的輸入端連接，閘流管的輸出端與仿真器的輸入端連接，仿真器的輸出端與高壓整流器的輸入端連接，高壓整流器的輸出端與微波振蕩器的輸入端連接。
4.如權利要求1所述的一種脈沖微波能設備，其特征在于所述的微波振蕩器為磁控管振蕩器或固態(tài)振蕩器。
5.如權利要求1所述的一種脈沖微波能設備，其特征在于所述的諧振腔的腔體為隧道式、漫波式、波導型、箱式或梯形式。
6.如權利要求1所述的一種脈沖微波能設備，其特征在于所述調制脈沖寬度為1至8MS，所述脈沖微波振蕩頻率為70MHZ至24GHZ，所述脈沖微波功率5000W至600KW。
專利摘要一種脈沖微波能設備,它主要由脈沖調制器、微波振蕩器、諧振腔三部分聯(lián)接構成;其聯(lián)接的結構為:脈沖調制器的輸出端與微波振蕩器輸入端連接,微波振蕩器的輸出端與諧振腔的輸入端連接;本實用新型具有低溫消毒滅菌功能,無污染,應用范圍廣,對食品、肉食品類、中成藥等有滅菌保鮮功能,對醫(yī)療器械及手術包等物品有快速消毒滅菌作用;本實用新型具有易自動控制、操作方便、設備技術先進、結構合理、耗電低等優(yōu)點。
文檔編號A23L3/01GK2517218SQ012610
公開日2002年10月16日 申請日期2001年9月7日 優(yōu)先權日2001年9月7日
發(fā)明者王海燕, 蘆玉寶 申請人:保定市巨龍微波能設備有限公司