无锡金电探讨高周波应用及存在问题研究

高周波应用原理：
  高频介质加热是20世纪60年代发展起来的一门新技术，它的运用领域非常广阔，目前广泛应用于塑料热合、木制品、农副产品的加热和烘干、杀虫灭菌等方面。高频加热的热量主要是依靠每秒钟几万次、几百万次甚至几亿次的电磁场变化对物体进行作用所产生，高频加热可根据不同的频率范围可分为高频感应加热、高频介质加热、高频等离子加热以及微波加热等。高频感应加热所使用的频率通常在100千赫至一兆赫之间，高频介质加热和高频等离子加热通常在一兆赫至100兆赫之间，微波加热则在300兆赫以上，高频介质加热的主要对象是电介质即绝缘体，介质在高频电场中被反复极化，介子运动的能量增加，相互“摩擦”而产生热量，从而达到被加热的目的，由于介质加热比通常的传导和对流加热工艺具有速度快、加热均匀及热效率高等优点，所以在现代工业中被广泛运用。
  
                【双头高周波机】                                                 【单头高周波机】
  高频介质加热技术运用在塑料包装中的设备为高频热合机即高周波机，其输出频率在20至41兆赫，国内制造的高周波机的输出频率一般为27.12兆赫，而国外高周波机输出频率为40.68兆赫，高周波机是将交流电变成直流电，再由直流电变成高周波的设备，最后将高频功率输送给负载。

一：高周波设备主要由三部分组成：
1、电源
2、高频振荡器和加热装置
3、工作电容器和被加热物体

                                              【高周波原理方框图】

Pv = 0．556fstg8．E x l0 一 (瓦 ／ 厘 米 )

其中 ：E为电场强度 (千伏 ／毫米 )，频率单位 为兆赫。

在高频波段内功率密度 Pv、介电常数e和损耗角正切tg8随频率f的变化关系如图二所示 。

         【高周波机频率与功率密度关系图】

2．频率与选择性加热的关系
当电场强度和频率一定的情况下，介质所吸收的功 率完全取决于它本身的损耗因数 。

3．频率与工作电容器尺寸的关系

d ： (一端馈电 )d ： (中心馈 电 )

f 8 ± 8 d 为临界值 (电极最大尺寸不得超过 d)；f一频率 (兆赫 )； dm一单位为米 。

4．频率与负载电阻的关系

Rp=  

其中：f一频率(兆赫)   C一电容量(微微法)

高周波机上 、下模在工作时可以等效看成有负载的电容器,其等效电路如图三所示。

                【 等效电路图 】

5．频率与渗透深度的关系

△ := 21Tftg8 √￡ ho=C／f (C为波的传递速度 )

高周波机的工作频率为 20—41兆赫，塑料热合过程中工作电容器极板间的高频电压很高,容易产生打火和击穿现象。