Лабораторная установка

Внешний вид лабораторной установки представлен на рисунке. Установка монтируется на лабораторном столе 1. В качестве источника излучения используется бытовая СВЧ-печь 2 («Rolsen», модели MS2380M) с прозрачной дверцей 3, снабженной самозащелкивающимися замками (чтобы открыть дверцу, достаточно потянуть ее на себя за ручку 4). В качестве нагрузки в печи используется огнеупорный шамотный кирпич, устанавливаемый на неподвижную подставку (перевернутую фаянсовую тарелку), что обеспечивает стабильность измеряемого сигнала (предварительно при монтаже установки из печи должны быть удалены поворачивающийся столик и роликовое кольцо). Желательно, чтобы кирпич с неподвижной подставкой находились в печи постоянно.

Мощность СВЧ-излучения устанавливается переключателем 5. Уровень выходной мощности обозначен точками – от одной до пяти. Используемое в данной лабораторной работе положение «· · · · ·» соответствует максимальной выходной мощности (100 % СВЧ-излучения). Время работы печи устанавливается регулятором таймера 6 (0…30 минут). При выполнении лабораторной работы не следует устанавливать длительность цикла

Общий вид лабораторной установки:

1 – стол; 2 – СВЧ-печь; 3 – дверца печи; 4 – ручка дверцы; 5 – регулятор мощности; 6 – регулятор таймера; 7 – датчик ПЗ–19; 8 – стойка; 9 – установочная риска; 10 – фиксирующий винт; 11 – координатная сетка-планшет; 12 – направляющие; 13 – экраны; 14 – мультиметр

работы печи более 5 минут, а продолжительность перерывов между циклами должна быть не менее 30 с. Для включения таймера менее, чем на 5 минут, необходимо повернуть регулятор в положение после 5 минут, а затем установить его на нужное время. Пуск цикла нагрева (включение СВЧ-излучения производится при закрывании дверцы 3 (загорается лампочка подсветки). После завершения установленного таймером временного цикла лампочка гаснет и раздается звуковой сигнал. Возможно досрочное (до отработки заданного времени) выключение печи – открыванием дверцы печи (СВЧ-излучение отключается системой защиты). После отработки заданного времени или досрочного отключения необходимо возвращать регулятор таймера 6 в положение «0». Если же после досрочного отключения требуется продолжить работу, нужно снова закрыть дверцу 3 – ранее установленный временной цикл будет завершен.

Плотность потока мощности СВЧ-излучения регистрируется датчиком 7 (измеритель плотности потока ПЗ–19), выполненным в виде полуволнового вибратора, настроенного на частоту 2,45 ГГц. Датчик 7 крепится к имеющей плоское основание диэлектрической стойке 8 с возможностью вертикального перемещения (по оси Z). Установка датчика по высоте производится с помощью нанесенной на стойке 8 шкалы и риски 9 на датчике. Фиксация датчика 7 относительно стойки 8 осуществляется винтом 10. В свою очередь, стойка 8 имеет возможность горизонтального перемещения – по столешнице стола 1, т. е. по осям X и Y нанесенной на поверхность столешницы координатной сетки 11. Таким образом, конструкция установки обеспечивает три степени свободы перемещения датчика: по осям Y и Z – для отыскания зоны наиболее интенсивного излучения со стороны передней панели печи (известно, что излучение микроволновых печей максимально именно со стороны передней панели), и по оси X – для исследования закономерности изменения интенсивности излучения в зависимости от расстояния до печи.

На поверхности столешницы лабораторного стола 1 закреплены направляющие 12 для установки сменных защитных экранов 13, имеющих одинаковые габариты рамки (500×330 мм) и выполненных из следующих материалов:

– сетка из оцинкованной стали с ячейками 50×50 мм;

– сетка из оцинкованной стали с ячейками 10×10 мм;

– листовой алюминий;

– полистирол;

– резина.

В качестве измерительного прибора в установке задействован стандартный цифровой мультиметр М3900 (возможна замена) – поз. 14 на рисунке. Кнопка включения-выключения мультиметра расположена ниже окна дисплея слева и обозначена символами «1» и «0». Датчик 7 выдает токовый сигнал. Поэтому он (с помощью входящих в комплект мультиметра гибких проводников) должен быть подключен к средним гнездам на корпусе мультиметра, обозначенным «A» и «COM». Соотношение показаний мультиметра и измеряемой датчиком плотности потока энергии (мощности): 1 мкА ~ 0,35 мкВт/см². При проведении измерений переключатель выбора измеряемой величины (и диапазона измерений) мультиметра должен находиться в секторе «A=» (постоянный ток): в положении «20 μ» (диапазон измерений 0…20 мкА) или, при более высоком уровне сигнала, – «200 μ» (диапазон 0…200 мкА). Индикация на дисплее прибора цифры «1» при положении переключателя диапазонов «20 μ» свидетельствует о том, что ток превышает 20 мкА и следует перейти на более широкий диапазон измерений 0…200 мкА (положение переключателя «200 μ»).