Здравствуйте!
У нас по конвейеру движется кашеобразный продукт с температурой 95 ... 130 градусов. Было бы неплохо поддерживать температуру каши на выходе конвейера ровно 125 градусов. Так как если температура выше на 5 градусов, каша прокисает, если температура ниже на 5 градусов, значительную часть каши мы теряем.
Каша подогревается паром в большой кастрюле с мешалкой от нуля градусов до 95 ... 130 гр., с таким большим разбегом из-за некоторых технологических сложностей разогрева больших масс в непрерывном потоке. Количество каши, допустим, две тонны в час.
Я хочу придумать микроволновый подогреватель каши и подогревать кашу на конвейере микроволной. Для этого я придумаю пропорциональный/плавный регулятор мощности магнетронов, буду догревать кашу на этот десяток-двацаток градусов с прецизионной точностью на выходе.
Вопрос в том, чем можно измерять температуру каши на конвейере в движении, еще и с возможными обрывами потока каши, для блока регулирующего мощность магнетронов.
Просто так опустить термопару в поток каши не получится, она будет отображать на половину температуру окружающей среды, на половину температуру продукта, так как, за термопарой образуется разрыв потока продукта.
Может есть в мире какой-нить метод ля этого? Мне нужна точность до градуса.

Скорость конвейера примерно 6 метров с минуту. Ширина потока 200 мм.

Пироэлектрический термометр ?

А какая там точность и цена? Какие материалы поддерживает?
Какая стоимость? Должна быть небольшая цена на случая неработоспособности метода. Чтоб можно было без особых сожалений неработающий прибор выкинуть.


То есть, взяв пироэлектрический датчик по типу от автоматических дверей в магазине, я смогу его сигнал преобразовывать в градусы температуры материала? Какая возможна точность? Будет ли оказывать помеху температура окружающей материал среды?

Полградуса обещают. Цена - зависит от угла зрения, с меньшим углом - много дороже. Посмотрите MLX90614 (www.melexis.com). Широкоугольный что-то типа десяти баксов в розницу, а вот с малым углом - баксов 40 (если мой склероз не врет). По каше (т.е., фактически, воде) работать должен, высокая степень черноты в требуемом диапазоне.


Не, Боже упаси ! Это некалиброванные датчики, для измерения совершенно непригодны. Из готовых изделий - посмотрите, как работают бесконтактные инфракрасные термометры-пистолеты. Там, правда, точность типично не лучше градуса (ну, никто не мешает и дополнительно откалибровать), стоят $20...50 за недорогие китайские изделия.

Понятно. Как понимаю там будет зависимость от черноты материала, необходимо бедет делать поправку измерений.
Как понимаю, можно будет набрать ведро материала и замерить обычным термометром, потом под показания обычного термометра подвести показания пирометра? Врядле в списке материалов прибора будет нашь материал.
А как быть с изменением сортности? Там в материале положено наличие 15 ... 35% образивного материала (шелухи) дающего черноту и рабочие могут по разному настраивать чистку от шелухи, как понимаю, это будет значительно влиять на конечные показания?

А что за материал-то ? В данном случае интересует степень черноты в дальнем IR, а там все совсем не так, как в видимом диапазоне. Скажем, практически все лаки и краски, любого цвета - там почти одинаковы. Стекло - черное, вода - черная. Полиэтилен - прозрачный.

Ядро семечки подсолнечника вперемешку с 15 .. 35% скорлупы, разогретая и начинающая выделять подсолнечное масло(жир). Возможно, немно зеркалит жиром.

Я почти уверен, что степень черноты близка к типично предустановленному у большинства термометров значению 0.95. Такого рода материалы все черные, насколько я в курсе. Ну а с уверенностью сказать можно будет лишь после экспериментов. Вот только озаботьтесь защитой датчика от брызг и всего прочего налета (с этим могут быть и сложности, как бы не оказалось, что правильно введенный классический термодатчик типа термопары или платинового термометра окажется и точнее по результату, и надежнее в эксплуатации.

Спасибо! Буду думать.

Кстати, микроволновый подогреватель равномерного прогрева не даст. И еще это попросту опасно - а вдруг кто-то включит подогреватель, например, со снятым кожухом ? Излучения не видно, не слышно. Пара скунд - и человек инвалид ...

Естественно. Это называется "калибровка".

На тарелку кладётся сплошь утыканная термометрами и нагревателями образцовая кучка, нагретая до нужной температуры. Вещество кучки подбирается по молекулярному, отражающему и прочим составам достаточно родственно измеряемому.

Пирометр попеременно глядит то на очередную проползающую мимо кучку, то на эту, а контроллер подкручивает магнетроны до равенства показаний.

Ещё в советские годы практически везде в электронике применялась "пайка "Волной", а в микроэлектронике почти так же собиралсиь и собираются микросхемы, правда без магнетронов, просто конвеер движется со строго фиксированой скоростью, и над конвеером создаётся строго фиксированые по температуре переходы. Если платы или микросхемы или перегреются, или недогреются, или будут слишком быстро нагреты или охлаждены, то... Стоимость микросхем и плат существенно выше стоимости обычной каши. В идеале для таких линий раньше использовали достаточно большие размеры, что бы плавность перехода температур была фиксирована. Но для опытных и прочих производств лабали и длинной 2-3 метра, при плавном нагреве на этом участке до 300 С, и с таким же плавным охлаждением. Быстро или неравномерно охладишь, и вся партия микросхем или плат...

Я сейчас пытаюсь доказать потенциальному заказчику, что прогрев электричеством всего на 10 ... 20 градусов вполне рентабелен, если греть материал изнутри магнетроном. У заказчика этой зимой в цеху было 0 градусов, не о какой камере 300 градусов не может быть и речи, ее просто нечем будет разогреть и поддерживать температуру.

А вы сможете грамотно сконструировать такую камеру ? Учтите, если это излучение вырвется наружу и кто-то останется калекой, на вас заведут уголовное дело. Вы к этому готовы ?
А кто будет это сертифицировать ? А обучать персонал работе с такой установкой кто будет ?

Так это ж будет кустарная конструкция за которую никто не будет нести ответственности, я просто сделаю ее с учетом возможных опастностей и все. Разве кто-то несет ответственность если домашняя микроволновка обожгет и оставит калекой

Микроволновки сертифицированы. Есть сертификат ? Тогда можно ввозить и продавать. Попробуйте произвести микроволновки и без сертификации продать их в магазине. Что будет, как думаете ?

Я не собираюсь делать аппарат на продажу, на меня это не распространяется

Дело ваше. Мое дело - предупредить. В случае чего всех собак повесят на вас ...

Если каша едет по транспортеру, то попробуйте измерять темп. ленты с обратной стороны, даже контактным термометром. Или ИК, там уже поверхность будет стабильная.
Греть СВЧ опасно, т.к. Вы не сможете экранировать места входа и выхода массы.
Попробуйте греть ИК излучением, тут надо изучить глубину проникновения.

Хоть мне и неприемлем метрологический нигилизм ТС, но отвечу...
Может, другим пригодится.

В 80гг. институт "Пищепромавтоматика" занимался измерением температуры мятки (именно так правильно называется "каша") в потоке.
Было предложено решение: малоинерционная термопара, с припаянным горячим спаем к металлическому плужку, погруженному в поток мятки.
Полый немассивный плужок с большой площадью обеспечивал хороший тепловой контакт с мяткой, и давал минимальную инерционность (~0,2 сек).

Что касается нагрева - с этим прекрасно справляется поток пара.

PS
Подогрев мятки СВЧ - преступно безразличное отношение к здоровью работников.
Будучи хорошо знаком с условиями, место установки СВЧ нагревателя принципиально не позволяет перекрыть излучение.

А сначала посчитать, сколько нужно энергии (мощности) для нагревания 2 тонн на 20 градусов, не захотели?
Ну ... грубо так... в секунду 500 граммов нагреть на 20 градусов... продолжать не хочется... даже не считая... это десятки или больше киловатт нужно. Стандартная печка... около киловатта.

Тут уже предложили попробовать метод пирометра, я согласился этот метод опробовать. Если там действительно погрешность не более +-1 градус, мне этот метод подходит.
По поводу экранирования излучения, надо посмотреть как излучение распростроняется, в бытовых микроволновках как-то же экранируют. Думаю существует прибор который может зарегистрировать даже малую долю существующего излучения и отобразить на индикаторе в процессе отладки. Странно, как же они в современных микроволновках обходятся чуть ли не пластиковой дверцей. Я думал сделать все из нержавки толщиной не менее миллиметра.

По поводу затрачиваемой мощности, я когда-то считал, чтот около 10 кВт. У нас подвод энергии если не ошибаюсь до 400 кВт, свой понижающий транформатор, должно уместиться. При пуске некоторых двигателей перегорают каждый день 100А вставки в щитке на этот двигатель, на стороне трансформатора пока все нормально.

по поводу захода и выхода, можно применить металлический шнек со фторопластовой вставкой шнека проводящий продукт по металлической камере с излучателями открытых входных и выходных отверстий просто не будет они закрыты металлическим шнеком на входе и выходе камеры.

Толщина тут вторична. И никаких таких "пластиковых дверок" (это лишь внешнее оформление). Перфорированный экран спереди, четвертьволновый изолятор конструктивно по контуру дверцы, практикуется дополнительные поглощающие напыления. Не связывайтесь с микроволновым нагревом - это и небезопасно для здоровья, и взгреть за превышения норм излучения могут до кучи.

Если метод так страшен, значет мало где применяется, значит - стоит попробовать. Будет о чем поговорить.
Думаю, газовая сварка, газовые тепловые пушки, бензиновые паяльные лампы, это куда более опасные принадлежности к нашему хозяйству, но тем не менее, они продаются и их никто не запрещает использовать. ГАзовой сваркой, открытым пламенем, куда скорее обожгешься, чем микроволной в защитной кожухе, но тем не менее газовую сварку никто не запрещает использовать.

А по поводу излучения, думаю, должны продаваться приборы, чтоб отследить и принять меры. Сделать еще систему по типу как как на газовом оборудовании - газоанализаторы.

Такой вопрос, как смесь попадает на ленту? Имеется ли питатель? Шнековый насос? Кашу можно греть в металлической трубе до попадания на конвейерную ленту с помощью мощной спирали. Там-же и контролировать температуру.

Скажем так, каша сыплется из отверстия в дне кастрюли с мешалкой, далее транспортируется в кашеприемники. Стенки кастрюли и так имеют температуру 160 градусов, но каша прогревается до меньших температур. 95 ... 115, в зависимости как расходовать. Проблема в том, что каша это не вода, если ты греешь низ, верх будет оставаться хододным. Внизу уже горит, а сверху осталась холодной. Если это труба с температурой стенки 300 градусов, то на краях будет гореть, а в центре не нагреется даже на градус.
Так же и отдельные зернышки, если нагреть внешнюю часть зернышка на сковороде, ядро зернышка останется значительно холодней внешней части.

Греть "кашу" чем либо другим кроме пара очень проблематично. Перегрев даже на единицы градусов недопустим (будет подгорать часть продукта). Значит температура нагревателя не должна превышать верхнюю температуру продукта. Коэффициент теплопередачи поверхность-продукт чрезвычайно низок.
СВЧ поле будет неравномерно. неизбежно наличие зон с превышнием допустимой температуры. Это не микроволновка с присутствием воды в жидкой фазе препятствующее локальным перегревам свыше 100 градусов.

Я планирую делать плавную регулировку мощности магнетронов, с диапазоном регулировки от тех мощностей что можно погреть руки, до максимальных. Думаю перегревы отдельных зон исключить пониженными мощностями нескольких магнетронов.

В таком случае проще регулировать не мощность СВЧ а скорость конвейера.

Скорость должна соответствовать, сколько материала необходимо пропустить за единицу времени, для равномерной загрузки материалоприемников.

Ну-ну если вы умеете манипулировать СВЧ потоками мощности, суммировать её от разных магнетронов, плавно регулировать мощность магнетронов. Правильно расчитать и изготовит резонансную камеру, и при этом сохранить своё здоровье. Флаг вам в руки. Но пока все олубликованные вами проэкты не соответствуют своему назначению и не обеспечивают заявленных параметров.

Не перестаю восхищаться Вашим энтузазизмом. Вот так, на десять человек, знающих, что так делать нельзя, найдётся один, который этого не знает и сделает что-то новое. Но опасность Вы зря недооцениваете. Подобная беспечность в сочетании с отсутствием достаточных знаний и вправду может обойтись дорого. И пусть безобидный вид микроволновки Вас не обманывает. Её не кустари придумали.

Насколько я помню, плавная регулировка мощности обычного магнетрона нереализуема. Он всегда генерит на своей штатной мощности - максимальной. Но можно, допустим, заставить его генерить эту мощность 50 раз в секунду, а можно два.

Главное они работают и приносят ощутимую пользу.

А тут уже и беда может случиться.

Уже давно интузиасты оперируют мощностями магнетрона которыми можно греть руки, я просто хочу сделать на более современной элементарной базе




Надо смотреть статистику, если вероятность незначитальна, а успех ощутим, надо делать, иначе скука...

Наверное должно получиться что-то вроде этого

А что это? Есть описание?

Картинка из книги

Вы когда нибудь пытались пожарить семечки в микроволновке. Я пытался. Микроволновка греет воду в продукте, а поскольку семечки сухие они излучение не поглощают и эффект получается нулевой.

Ну, диэлектрические потери никто не отменял. Хотя, если практически получен отрицательный результат, топикстартеру стоит задуматься...

Дерзайте. Главное, энтузиастов с идиотами не перепутать. Некоторые из последних удостаиваются-таки Дарвиновской премии...

Почувствуйте себя сарделькой в микроволновке: http://www.radioscanner.ru/info/article30/ (Слесарю прочитать обязательно).

ДА. Именно так я расчитывал необходимую мощность на количество за едидницу времени. Это для сухой семечки. Тьфу. Семечки с полей, прошедшей анализ на предмет, масличности, сорности, влажности. Сильно влажную не берем, так как нет своей сушилки.
Для информации: от семечки после прогрева идет пар, да такой пар, что все вокруг течет и кругом лужи и грязная слякоть, с потолка не просто капает, а течет. А еще, для большей отдачи, в кастрюлю где семечку нагревают подливают воду.


Начало статьи занимательно, но какие последствия не интересно.
Как бы работать со включенным оборудованием, менять или настраивать что-либо на ходу, для меня обычная повседневность на протяжении многих лет, методы и инстинкты уже отработаны. Кто-то водит авто и рискует жизнью, кто-то крутит гайки и болты на работающем оборудовании. А разбить себе голову можно очень просто и при выключенном агрегате, просто воспользовавшись старинькой лесенкой/стремянкой. В статье вероятно просто хотели помусолить обычный несчастный случай для слабонервных не видавших этих видов, хотя армия как известно для войны, а на войне калечатся и гибнут, так всегда было. Выживают сильнейшие. Раз уж полез в ствол пушки, включай мозг и подстрахуйся чем-нить чтоб не стрельнула и молись чтоб обошлось на какой-нить непредсказуймый случай. А у кого нет не того и не другого, тот сам и виноват.

Вы, конечно, вольны рисковать своим собственным здоровьем (хотя, в случае СВЧ, методы и инстинкты могут и не сработать). Но у Вас нет права подвергать опасности других людей. Все-таки производство жареных семечек - это не "передовая". И еще не забывайте, что у работников на конвейере мозг обычно отключен, по необходимости.

Это решается очень просто - не подпускайте меня к конвейеру и к этому производству. Я то верю, что все получится и будет отностильно безопастно, даже безопастней чем пар. А главное будет более чисто и меньше вероятность что человек подскользнется и его затянет в многотонные вальцы вращающиеся со скоростью 600 об/мин, делающие муку. По этому и делаю. Хочу как лучше.

Извините, но Вы делаете много ошибок, которые Вы не замечаете и не можете заметить из-за пробелов в образовании. Это я про русский язык.
Аналогично и с физикой.
Вы еще не начали людей лечить?


У меня есть знакомый, которые по велению военной кафедры попал...
У них из группы процентов 30 умерло после лагерей. Он лежал парализованный несколько месяцев.
Так кто был виноват?

Я думаю с физикой вопрос решен, надо опробовать предложенный пирометрический метод.

Никто не виноват, такая жизнь.. Кто-то мнерт от алкоголя, кто-то от напряженной предвоенной обстановки, кто-то от производственных травм. Старайтесь, чтоб понизить вероятность тех или иных несчастных случаев.

Вам стоит попробовать себя в бизнесе, например, в производстве медтехники.

Я лет 15 тому назад делал электростимуляторы для силовой тренировки мышц. Проблем небыло.
Там генерировалось напряжение переменного тока заданной частоты, девиации и амплитуды, до 50 вольт и подавалось к электродам закрепляемых на мышцах различных частей тела. Смысл, пробудить в мышцах большую силу сокращения чем от импульсов мозга и укреплять этим ткани, сухожилия, готовить человека к большим силовым нагрузкам.