ملتقى مهندسي كردستان
اهلا بك زائرنا الكريم انت غير مسجل لدينا يشرفنا الانضمام الى اسرتنا بالضغط على ( تسجيل ) او الذهاب الى القسم الذي تريد وتمتع بوقتك معنا



 
المجلةالرئيسيةالتسجيلدخول

شاطر | 
 

 الميكروويف

استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي اذهب الى الأسفل 
كاتب الموضوعرسالة
مازن علي حاجي
مدير عام
مدير عام



مُساهمةموضوع: الميكروويف   2011-12-21, 1:12 am

يعتبر فرن الميكروويف أحد
أهم الاكتشافات العلمية الحديثة بالقرن العشرين حيث يستخدمه الملايين من الأفراد
والعائلات بمختلف بلدان العالم، وتتمتع هذه الأفران بشهرة واسعة النطاق نظرا
لقدرتها الفائقة على تسخين وطهي الأطعمة في وقت ضئيل ولكفاءتها التامة في استخدام
الطاقة الكهربائية لتسخين الطعام فقط وليس الإناء الذي يحتويه. فالكثير منا يستخدم
هذا الفرن بطريقة تلقائية ولكنه لايدري ماهو السر الذي يكمن وراء هذا الاكتشاف
الرائع
.
يعتمد فرن الميكروويف على
تكنولوجيا موجات الراديو أو الموجات الكهرومغناطيسية عالية التردد والتي قد تصل
إلى500 ،2 ميجاهرتز تقريبا وهو التردد الذي يكفي لتسخين أو طهي الطعام.
وتتميز هذه الموجات الترددية بخاصية عجيبة وهي سهولة
امتصاصها بواسطة الماء والمواد الدهنية والسكرية الموجود بالأطعمة حيث تتحول بعدها
إلى حرارة عالية تتفاعل مع مكونات الطعام.
أما الخاصية الأخرى فهي أن هذه الموجات لا تمتصها أسطح
المواد البلاستيكية والزجاجية أو الخزفية ولهذا السبب فإننا نلاحظ أن فرن الميكروويف يقوم بتسخين الطعام فقط بدون أن يؤثر ذلك على سطح الوعاء الذي يحتويه
في حين أن المواد المعدنية تعكس تلك الموجات على الجدران الداخلية للفرن ولذا فإنه
لا ينصح باستخدام الأواني المعدنية عند القيام بطهي أو تسخين الطعام بفرن
الميكروويف.
أما الأمر الآخر والمثير للدهشة أنه أثناء عملية الطهي
تقوم الموجات الكهرومغناطيسية باختراق الأطعمة وإحداث غليان بالجزيئات والمكونات الداخلية
الموجودة بالماء والمواد الدهنية أولا ثم تبدأ في الانتشار تدريجيا من الداخل إلى
الخارج.
فهذه التكنولوجيا تعتمد على الطهي دفعة واحدة من جميع
الجهات في نفس الوقت وليس على غرار الطريقة التقليدية في الطهي بواسطة توصيل
الحرارة من الخارج إلى داخل الأطعمة مع العلم بأن درجة حرارة الهواء الموجود بداخل
الفرن لاتتأثر مطلقا بالحرارة العالية التي تحدثها تلك الموجات.
التصميم الفني
يعتمد التصميم الفني للفرن على تركيبات متداخلة من
الدوائر الكهربائية والأجهزة الميكانيكية لإنتاج وتنظيم الطاقة اللازمة لتسخين
وطهي الطعام، وبصفة عامة فإن فرن الميكروويف يتكون
من نظامين رئيسيين للتشغيل وهما: وحدة التحكم ووحدة إنتاج الفولط العالي.
وحدة التحكم
وتتكون من مؤقت إلكتروني ومنظم للطاقة الكهربائية وأجهزة
الأمان فعندما يمر التيار الكهربائي من مصدر الطاقة عبر الأسلاك إلى داخل الفرن
فإنه تعترضه سلسلة من الفيوزات والدوائر الكهربائية المصممة لإبطال عمل الفرن
ذاتيا عند حدوث ماس كهربائي أو أي خلل تشغيلي آخر .
وحدة إنتاج الفولط العالي
بعد مرور التيار الكهربائي والتأكد من سلامة الأجهزة
التشغيلية بالفرن تقوم وحدة إنتاج الفولط العالي والمكثف بمضاعفة الفولط الناتج من
115 فولط إلى 000 ،3 فولط تقريبا، وعندئذ تقوم وحدة
المغنترون بطريقة ديناميكية بتوليد ذبذبات موجية ذات قوة عالية والمعروفة بالموجات
الكهرومغناطيسية تنتقل بدورها عبر قناة معدنية تغذي منطقة الطهي ويتم توجيه هذه
الموجات إلى الطعام من جميع الجهات إما عبر إنعكاسها من السطح المعدني أو الجدران الداخلية
للفرن وتظل هذه الموجات بداخل الفرن طوال فترة التشغيل التي تم اختيارها على حسب
نوع وكمية الطعام وعندما ينتهي الوقت المحدد أو عند فتح باب الفرن تتوقف هذه
الوحدة تلقائيا أولا من مبدأ السلامة وثانيا لكي تستمتع بمذاق طيب مع أشهى
المأكولات.










كيف يعمل فرن (
الميكروويف ) الموجات البسيطة




إن كلمة ميكروويف ( Microwave ) تنقسم الى كلمتين ميكرو و
ويف الأولى يونانية ( Μικρές ) و تعني صغير أو بسيط

و الثانية أنكليزية ( wave ) و تعني موجة و هكذا تعني
الكلمة أو الأسم الموجات الصغير أو البسيطة

يستخدم في أفران
الموجات البسيطة
تركيبات مختلفة من
الدوائر الكهربائية و الأجهزة الميكانيكية للتحكم في أنتاج طاقة الموجات البسيطة
لأغراض التدفئة و التسخين
عموماً يمكن تقسيم نظام فرن الموجات الصغيرة الى قسمين
أساسيين
القسم الأول للمراقبة
و الثاني عالي الجهد
يتكون قسم المراقبة من جهاز توقيت (الإلكترونية أو
الكهربية) ، ونظام للتحكم أو للسيطرة على انتاج الطاقة ، والتعشيقات المختلفة وأجهزة
الحماية
المكونات الموجودة في قسم خدمة الجهد العالي المنزلي
للإسراع في نقل الجهد العادي الى الجهد أعلى. ثم يتم تحويل الجهد العالي الى طاقة
الميكروويف أي الموجات الصغيرة أو البسيطة






إنقر هنا لعرض الصورة بالمقاس الحقيقي


جوهرياً : وكما هو مبين في الشكل 1، يبين كيف تتم
العملية



تنتقل الكهرباء من سلك كهرباء الحائط عبر جهاز الموجات
البسيطة بشكل مستمر من خلال سلسلة من دوائر حماية الصمامات والسلامة. وتشمل هذه
الدوائر الصمامات المختلفة و لضبط الحرارة التي تهدف إلى إلغاء تنشيط الفرن في
حالة حدوث كهرباء ضعيفة أو إذا حدث أنهاك زائد
أذا كانت المنظومة تعمل بشكل طبيعي و عندما يتم أغلاق
باب الفرن عندها تمر الكهرباء الى المؤقت و المعشق و من ثم يتم تحديد مسار
الكهرباء من خلال سلسلة التعشيق و مفتاح السلامة و فور تحديد
المؤقت يتم عملية التسخين و يمتد مسار الجهد بشكل عام ليتوزع على كافة أنحاء مقصورة
التسخين

يشمل نظام المراقبة إما بث الكهروميكانيكية أو التبديل
الالكترونية و هذا يسمى صمام التحكم الكهربائي كما هو مبين في
الشكل 2



إن أستشعار النظام يؤدي الى دائرة التحكم لكي تولد إشارة
ترسلها الى صمام التحكم الكهرباء لكي يتنشط و بالتالي يتم أنتاج المسار الكهربائي
و توصيله الى المحولة عالية الجهد من خلال ضبط نسبة الإشارات المتجهة نحو
المنشط و من ثم يمكن النظام مراقبة تحكم تطبيق الجهد لمحولات الضغط العالي و
بالتالي التحكم بنسبة الخروج من أنبوب المغناطيسية ،
و عندها يتم أنتاج طاقة الموجات البسيطة
كما أن هناك بعض النمازج تستخدم تيار كهربائي أسرع لضبط بث الجهد العالي للتحكم
في أنتاج الطاقة

إن المقطع ذات الجهد العالي كما هو مبين في الشكل 3 تقوم
بتحويل الجهد العالي جنباً الى جنب مع الصمام الثنائي الخاص و المكثف ليساعدان على ترتيب تكثيف جهد قياسي مألوف من حوالي 115
فولت، لكمية عالية من خلال صدمة بما يقارب من 3000 فولت ! في حين أن هذه القوة
ليست صحية على البشر و يمكن أن تقتل الأنسان هذا في حال أداء أنبوب المغنطور وظيفته
ذاك هو التحول الحيوي للجهد العالي في تموج الموجات
البسيطة في طاقة الطبخ



أن الموجات البسيطة تتنقل عبر قناة معدنية تسمى الدليل
الموجي الذي يغذي الطاقة في مجال الطبخ حيث تصطدم بشفرات معدنية تدور ببطء من خلال
النصل النمام . كما أن هناك بعض النمازج الأخرة التي تستخدم التدوير الهوائي أضافة
الى تدوير المواد الغذائية و من ثم تتجه الموجات بشكل مباشر نحو المواد الغذلئية
والبعض الآخر تعمل على أرتداد الجدران والأرضيات المعدنية، وبفضل لوحات معدنية
خاصة، والموجات الدقيقة تعكس أيضا قبالة الباب. كذلك ، و هكذا تملئ الموجات
البسيطة كل أرجاء المقصورة بتموجات نحو الطعام من كل أتجاه
و تبقى كل الموجات البسيطة مستمرة في حجرة الطهي ما دام
النور يعمل و تتوقف عن الأنتشار في حال أطفاء الضوء أو فتح الباب أو تصفير المؤقت
تماماً كما هي عملية أطفاء المصباح الكهربائي


هذه الصورة مصغره ... اضغط هنا لعرضها بالمقاس الحقيقي ...
المقاس الحقيقي 528x359 .





ما هي أشعة
الميكروويف؟؟

الميكروويف نوع من الموجات الإشعاعية
الطبيعية تحدث عندما يمر تيار كهربائي من خلال موصل، وقد جاء اسمها نتيجة لأن طول
موجتها يقارب الميكرومتر، وهي صورة من الأشعة الكهرومغناطيسية
electromagnetic غير
المؤينة.. موجتها القصيرة تسافر بسرعة الضوء(186, 282
miles
/sec)، ويشابه ترددها موجات الراديو والتليفزيون، أو بمعنى آخر مشابهة
لأشعة الشمس العادية
.
تستخدم أشعة الميكروويف في أجهزة
التليفزيون التي تستقبل الإشعاعات من محطات الاستقبال، والاتصالات، وعلاج حساسية
العظام. كما تدخل في صناعات مختلفة كمعالجة المطاط وصناعة رقائق الخشب. إلا أن
استخدامها في أفران الميكروويف يعد من أشهر وأوسع استخداماتها؛ وذلك لما تتمتع به
أشعة الميكروويف من خصال ثلاث تجعلها أنسب من غيرها لملاءمة هذا النوع من الأفران،
فهي تنعكس على الأسطح المعدنية، وتمر من خلال الزجاج والورق، والسيراميك
والبلاستيك، وتمتص بسهولة من الطعام دون تسخين حجرة الفرن، كما أنها تتحول إلى
حرارة بمجرد امتصاصها فبذلك لا تلوث الطعام إشعاعيا
.
تتسبب هذه الأشعة في تبخير جزيئات الماء من
الطعام، والتي بدورها تسبب الحرارة التي توزع على الطعام عن طريق الحث أو
induction (وهي
عملية يستطيع خلالها جسم ذو خصائص مغناطيسية أو كهربائية أن يحدث خصائص مماثلة في
جسم مجاور من غير اتصال مباشر)؛ ولذلك كلما زادت مكونات الماء في الطعام نضج أسرع
من غيره
.

ففي عام 1946، وأثناء القيام ببعض الأبحاث
الخاصة بالرادار، توصل المهندس سبنسر
Percy Spencer حينما كان حدوث هذه الظاهرة وتاثيرها على أي نوع من الطعام. بدأت
التجارب وطوّر سبنسر صندوقا معدنيا له فتحة صغيرة تسمح بدخول أشعة الميكروويف
وتمنع الحرارة من الهروب، وبدأت بذلك واحدة من أكبر صناعات القرن العشرين، والتي
بدأت تأخذ أشكالاً عديدة حتى وصل فرن الميكروويف إلى ما هو عليه الآن، وأجيز
تصنيعه رسميًا في عام 1971
.

وطالما كانت هذه المنظومة ثابتة ابتعدنا عن
الخطر، إلا إذا حدث تشتت غير مرغوب فيه لهذه الطاقة، والذي قد يؤدي إلى ظاهرة
القوس الكهربائي
arcing أو الهواء المتأين. يحدث ذلك إذا تم تشغيل الفرن وبداخله أي قطعة
معدنية غريبة كوعاء معدني للطعام؛ حيث يتولد بينه وبين جدار الفرن المعدني شحنة كهربائية
أشبه بهواء متأين ناتج عن سحابة رعدية.. هذا الهواء يصبح ناقلاً للكهرباء ويسري
التيار ما دامت الأشعة متواجدة
.
ومما هو جدير بالذكر أن هذا الفرن يولد ما
يقرب من 3000 إلى 5000 فولت
DC،
وقد يكون مميتًا لأي عامل أو إنسان يحاول التعامل معه بدون علم
..
ولكن.. هل تتوقف أخطار هذا الفرن عند هذا
الحد، أم أن هناك أخطارًا أخرى؟؟

لو أن هذه الموجات قد تستطيع طهو قطعة لحم،
فإنها سيكون لها نفس التأثير على الأنسجة الإنسانية لو أن الإنسان تعرض لطاقة
عالية من هذه الأشعة.. وقد تكون بعض أعضاء الجسم أكثر حساسية لهذا التأثير الحراري
أكثر من غيرها، مثل: الأمعاء، المثانة، عدسة العين بحيث لا تتمكن الدورة الدموية
في العدسة من الاحتفاظ ببرودتها الطبيعية، فيؤدي ذلك إلى بعض الأخطار، مثل
"الكاتاركت"
أو ما يطلق علية المياه البيضاء على عدسة العين. ومن الأعضاء التي تتأثر بقوة من
هذا التسرب هي الخصيتان، وقد يتعرض الشخص إلى عقم مؤقت؛ لأن الحيوانات المنوية
تحتاج إلى حرارة أقل من حرارة الجسم العادية لتكونها
.
كما ذكرت دراسة مقارنة أمريكية بين الفرن
التقليدي وفرن الميكروويف أن الأخير لا يقتل الميكروبات مثل الفرن العادي؛ حيث إن
وضع الأغذية في درجة حرارة تصل إلى 70 درجة مئوية لفترة دقيقتين مثلاً في الفرن
التقليدي من شأنه أن يقضي على أية ميكروبات أو بكتيريا
.
وأضاف العلماء الروس إلى أن التعرض
التراكمي لهذه الأشعة يؤدي إلى نقص في القدرة الوظيفية للإنسان، وتكوين خلايا
سرطانية على المدى البعيد
.
وفي سويسرا، قام العالمان بلانك وهرتل في
عام 1992 بالتوصل إلى بعض الأخطار المتوقعة من جراء استخدام هذا النوع من الأفران
بعد دراسة لعينات الدم من المتطوعين، وكان من أهمها
:
- نقص ملحوظ في عدد كرات الدم الحمراء بعد
تناول هذا النوع من الطعام
.
- زيادة عدد كرات الدم البيضاء، وهو ما يدل
على وجود جسم غريب
.
- ازدياد نسبة الكوليسترول في الدم عند
التعرض لضغوط نفسية
.
- ظهور بعض أمراض الحساسية.
- نقص في بعض الفيتامينات E , C , B-com وفي بعض
المعادن الهامة
.
- نقص الطاقة الحيوية للطعام المطهو، وتعجيل
التحلل الإتلافي للمواد الغذائية
.
ورغم كل هذه الأبحاث فما زال العلم حائراً عند
النسبة الخطيرة لتسرب هذا النوع من الأشعة، فالأمر يحتاج إلى تجارب لمدة سنوات على
الإنسان، كما أن تفاعل الحيوانات التي تقام عليها التجارب متفاوت ومختلف، وهو ما
يزيد الأمر صعوبة
.
حدد القسم الفيدرالي للصحة والخدمات
الإنسانية أقصى قيمة للتسرب الإشعاعي مسموح بها عند 5 ملي وات (5 آلاف وات) على
بعد بوصتين تقل كلما ازدادت المسافة، إلا أن العلماء الروس قرروا أن النسبة الآمنة
عند 1 ملي وات
.
احتياطات الأمان
ولا يسعنا في خضم هذا الجدل إلا أن ننصح
ببعض الاحتياطات اللازمة للتعامل مع هذه الأفران؛ حتى تحسم القضية بين العلماء
يومًا ما
:
- ابق على مسافة ذراع على الأقل من الفرن.
- لا تجعله يعمل وهو خال من الطعام.
- تأكد من غلق الباب بإحكام، وإذا حدثت مشكلة
في الباب أو في أي من وسائل أمانه فلا تفكر في تشغيله
.
- تجنب استخدام الأواني المعدنية.
- لا تعبث بوسائل الأمان الموجودة.
- ينظف بالماء والمنظفات المعتدلة أو
المتخصصة
.
الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل
 
الميكروويف
استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي الرجوع الى أعلى الصفحة 
صفحة 1 من اصل 1

صلاحيات هذا المنتدى:لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى
ملتقى مهندسي كردستان :: الاقسام الهندسية :: هندسة الالكترونيات-
انتقل الى: