工业微波加热的均匀性试验方法
微波炉加热过程中均匀性研究
微波炉加热过程中均匀性研究
微波炉在现代家庭中被大量使用，他们几乎是家庭加热食物和消毒的唯一选择。
微波炉的热量传递效率，加热的均匀性以及食品质量是对微波烹饪过程的严格检测。
在这项研究中，将运用微波炉加热技术来研究不同孔径和波束条件下加热均匀性。
本实验模拟使用微波炉加热，采用微波系统仿真，并采用温度热敏压片来测量微波炉内加热均匀性。
被测材料的表面均匀性很重要，模拟采用半导体芯片作为微波加热材料，实验中采用轻松5800系统，5 cm × 5 cm 颗粒物，微波波束模型为点阵条件。
根据实验结果表明，在采用微波炉加热过程中，在不同孔径和波束条件下，加热过程的均
匀性也有所不同。
在这种波束加热条件下，加热均匀性会较差，因为微波仅能在某一位置
被加热，难以将热量扩散到更大范围。
在孔径为1mm的情况下，加热均匀性比其它条件
的情况要低。
但是当孔径增加到3mm时，加热均匀性有明显提高。
因此，从实验结果来看，当采用微波炉加热过程中，孔径越大，加热均匀性越好。
在加热过程中，波束对加热均匀性的影响较大，如果采用较大的孔径和较宽的波束，可以取得更好的加热均匀性。
因此，当使用微波烹饪时，有必要注意微波波束和孔径的大小，以期取
得更好的加热均匀性。
微波炉功率、均匀性及安全性的测定
微波炉功率、均匀性及安全性的测定
闫丽萍;马进明;孙曼;江汉保
【期刊名称】《微波学报》
【年(卷),期】1996(12)2
【摘要】本文用国际电工委员会(IEC)建议的方法对市场上几种常见类型家用微波炉的输出功率、均匀性及安全性进行了更仔细的测定.由我们的工作得出结论:测量微波炉功率时,用2000g水作为负载较为合适,且负载面积应占腔体底面积的16%以上,此时测出的功率更准确和接近标称功率,而测定微波炉漏能时则应使用较小负载.转盘转动时负载的受热均匀性较转盘静止时提高约1倍.
【总页数】4页(P159-162)
【关键词】微波炉;功率测量;均匀性;安全性;测定
【作者】闫丽萍;马进明;孙曼;江汉保
【作者单位】四川大学无线电系
【正文语种】中文
【中图分类】TM925.5
【相关文献】
1.组合型微波炉烧烤均匀性提升研究 [J], 陶敏;鲍鑫;张磊
2.TCL王牌电磁炉屡损功率管检修两例/Galanz P7012 TP-6型微波炉烧保险检修一例/微波炉磁控管起死回生术 [J],
3.基于优化两端口微波炉结构的加热均匀性和加热效率研究 [J], 辛磊;杨晓庆
4.组合型微波炉烧烤均匀性提升研究分析 [J], 邓明民
5.基于双频双磁控管微波炉加热均匀性研究 [J], 李文龙; 蒙林; 李海龙; 毕亮杰; 谢东东; 殷勇; 王彬; 王茂琰
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热处理炉炉温均匀性测试方法及结果评定
热处理炉炉温均匀性测试方法及结果评定关键字：炉温均匀性有效工作区炉温均匀性是指炉子有效加热区在一定时间内不同位置的温度相对于工艺设定温度的偏离程度，即各测试点温度相对于设定温度的最大温度偏差。
1、炉温均匀性测试的目的通过对热处理炉进行温场测试，确定出热处理炉的有效工作区（即满足热处理炉工艺和温度均匀性要求的允许装料空间）。
为制定热处理工艺提供依据，对提高热处理产品质量具有重要意义。
2、炉温均匀性测试时机热处理炉炉温均匀性测试通常分为初始测试和周期测试，新添置的炉子正式投产前应进行有效工作区的初始测试，确定合格的工作区、工作温度范围和炉子等级；热处理炉在使用过程中如果发生较大的维修、变化或调整也应进行初始测试。
测试温度包括合格工作温度范围的最低和最高温度。
周期测试是根据炉子等级按规定的周期定期测试，测试温度是合格工作温度范围内的任意温度，一般可选择常用温度点进行测试。
3、炉温均匀性测试方法及实施条件热处理炉炉温均匀性测试一般为空载测试，必要时也可装载测试。
装载测试时，可采用额定装炉量、额定装炉量的50%或工艺常用装炉量，一般应不少于额定装炉量的50%。
测试过程中炉子应保持正常生产时的工作状态，包括以常用升温速率升温、气氛炉保持在正常用气量和压力、循环风扇正常运行等。
4、炉温均匀性测试系统炉温均匀性测试系统通常由温度传感器、补偿导线、测试系统及测温架等组成。
4.1 温度传感器温度传感器主要有贵金属和廉金属热电偶。
贵金属热电偶分度号为B、R、S，常用类型为S 型，工作温度范围（0～1600）℃；廉金属热电偶分度号为N、K、E、J、T等，常用类型为K、N型，工作温度范围（0～1300）℃。
N和K型热电偶由于使用温度范围宽，线性度好，热电动势较大，灵敏度较高，稳定性和均匀性较好，抗氧化性能强，价格便宜等有优点，通常被广泛采用。
但由于N型热电偶克服了K型热电偶在（300～500）℃的镍铬合金的晶格短程有序而引起的热电动势不稳定以及800℃左右由于镍铬合金发生择优氧化引起的热电动势不稳定等不足，故一般选用N型热电偶。
微波炉加热过程中均匀性研究
微波炉加热过程中均匀性研究近年来，我国人民的生活水平不断提高，对家庭加热设备的要求也日益增加。
微波炉是一种家庭经济实惠的加热设备，它可以快速且均匀的加热食物，并且可以实现家庭烹饪的快速化。
然而，微波炉加热过程中是否具有均匀性，需要研究者进行详细测量和分析才能得出结论。
由于微波炉加热机理的特殊性，对它进行均匀性研究存在一定的挑战。
首先，微波炉加热的温度随着加热时间的增加而逐渐增加，与传统的烤箱加热模式不同，微波炉加热时间与空间的均匀性存在一定的差异。
其次，由于微波炉内外温度差异较大，加热过程中存在气流及热传导等现象，使得对加热过程均匀性的研究变得更加复杂。
为了研究微波炉加热过程中的均匀性，我们设计了一种研究方法，并经过实验验证。
该研究方法分三步：第一步，微波炉放入预备加热的物件和附件，观察物件的温度变化;第二步，测量温度，采用四组份分析法对同一位置不同时间的温度变化进行分析;第三步，绘制热图，比较不同位置之间的温度分布差异，并分析产生的原因，以得出最终结论。
实验结果表明，一般情况下，物体加热受到材料特性和加热位置影响比较大。
同事，加热超过特定时间会出现局部高温热点，且温度变化也会相对较快。
基于实验结果，我们可以确定微波炉加热过程中，物体温度变化基本上是局部不均匀的，加热过程中应注意温度分布情况。
以上研究结果能够帮助我们更好的了解微波炉加热物体的过程，从而为微波炉的安全使用提供参考依据。
未来，研究者将通过改进微波炉加热机制，实现加热过程均匀性的提升，以此提高微波炉加热效率，满足家庭加热设施的需求。
总之，微波炉加热过程中的均匀性研究具有重要意义，而它的研究方法以及实验结果也可以帮助我们更好的使用微波炉。
未来，我们将继续对这一领域进行深入研究，以获得更加到位的研究成果，为家庭加热设备的安全使用提供参考。
微波炉加热过程中均匀性研究
微波炉加热过程中均匀性研究近几十年来，微波炉逐渐成为家庭厨房里使用最多的设备之一，并且在重视节省时间的今天，它受到越来越多的用户青睐。
但是，微波炉可能存在的一个隐患是，其加热过程中的均匀性是否得到保证？为了弄清微波炉在加热过程中的均匀性情况，我们在实验室进行了一系列测试，其中包括对同一种物质不同部位的温度测量，以及改变微波炉加热参数的实验。
首先，我们进行了一项温度测量试验，目的是了解同一种物质不同部位的温度分布情况。
实验中，我们将一份食物放在微波炉中加热，然后将该食物的四个角落、中央以及四条边缘的温度独立测量，分别对温度的变化情况进行记录，并将其存放在Excel表中，以便今后分析。
经过分析，我们发现，当微波炉加热时间到2分钟时，食物四个角落、中央以及四条边缘的温度均在40°C左右，表明在这种时间内，微波炉加热过程中的均匀性较好，而当微波炉加热时间到4分钟时，食物四个角落、中央以及四条边缘的温度也均在40°C左右，从而证明微波炉加热过程中的均匀性在此时仍然良好。
此外，为了观察不同的加热参数对加热过程的均匀性的影响，我们进行了一项比较试验，将用于加热的功率从高到低进行调整，看看不同的功率下温度的变化情况如何。
实验中发现，当功率较低时，温度的变化范围比较大，表明在较低功率下，微波炉加热过程中的均匀性比较差；而当功率较高时，温度差距较小，表明微波炉加热过程中的均匀性较好。
综上所述，从实验结果来看，微波炉在加热过程中的均匀性取决于加热参数的设置，一般来说，功率越高，加热过程中的均匀性就越好，但也要注意不要过分设置功率，以免烧坏微波炉，因此，使用者在使用微波炉加热食物时，应当根据食物的种类以及厚度等参数，合理地调整加热参数，以达到加热过程中的均匀性要求。
结论：微波炉加热过程中的均匀性与加热参数调节有关，调节合理才能保证加热过程中的均匀性。
工业微波 加热 可以达到的温度
标题：探讨工业微波加热所能达到的温度一、前言工业微波加热作为一种先进的加热方式，被广泛应用于食品加工、材料处理、化工生产等领域。
在工业生产中，人们常常会关注微波加热能够达到的温度范围。
本文将从深度和广度的角度探讨工业微波加热所能达到的温度，以帮助读者更全面、深入地理解这一技术。
二、微波加热原理及特点1. 微波加热原理微波是一种高频电磁波，具有穿透性强、能量密度高的特点。
在微波加热过程中，物质吸收微波能量后，分子振动增加，从而产生热量，实现加热的目的。
2. 微波加热特点与传统的对流、传导加热方式相比，微波加热具有加热均匀、速度快、能源利用率高的优势。
这使得微波加热在工业生产中得到广泛应用，成为研究热点之一。
三、工业微波加热能够达到的温度范围1. 低温微波加热在食品加工、医药领域，常常需要进行低温加热。
微波加热可以实现精准控温，将温度控制在较低范围内，保持食品或药品的营养成分和活性物质。
2. 中温微波加热在材料处理、化工生产中，中温微波加热可以达到数百摄氏度的高温，满足不同材料加工的需求。
在这一温度范围内，微波加热可以实现快速加热及非接触加热的优势。
3. 高温微波加热部分工业领域需要高温加热，以完成特定工艺要求。
通过定制化的微波加热设备，可以实现数千摄氏度的高温加热，满足金属材料处理等特殊领域的需求。
四、工业微波加热在实际生产中的应用1. 食品加工工业微波加热在食品加工中可以实现精准的环境温度控制，保持食品的营养和口感，同时能够快速杀菌，延长食品的保质期，受到了食品行业的青睐。
2. 材料处理在材料处理工艺中，微波加热能够实现快速加热、能耗低、环保等优势，被广泛应用于橡胶硫化、木材干燥等领域。
3. 化工生产化工生产中，微波加热可以实现高温反应的控制，提高反应效率，降低能耗，减少产品污染，已成为化工生产的重要技术手段。
五、总结与展望通过对工业微波加热所能达到的温度范围进行全面探讨，我们了解到微波加热在低温、中温和高温方面都具有广泛的应用前景。
均匀设计方法说明介绍
均匀设计方法简介在工农业生产和科学研究中，常须做试验，以获得予期目的：改进生产工艺，提高产品收率或质量，合成出某化合物等等。
怎样做试验，是大有学问的。
本世纪30年代，费歇（R.A.Fisher）在试验设计和统计分析方面做了一系列先驱工作，使试验设计成为统计科学的一个分支。
今天，试验设计理论更完善，试验设计应用更广泛。
本节着重介绍均匀设计方法。
一、试验设计对于一项试验，例如用微波加热法通过离子交换制备Cu13X分子筛。
我们可以13X分子筛、CuCl2为原料来制备，为寻找最佳条件，应如何设计这个试验呢？若我们已确定了微波加热功率（A）、交换时间（B）、交换液摩尔浓度（C）为三个影响因素，每个因素取五个不同值（即水平：A1，…，A5，B1，…，B5，C1，…，C5）。
有两种方法最易想到：1．全面试验：将每个因素的不同水平组合做同样数目的试验。
对上述示例，不计重复试验，共需做5×5×5=125次试验。
2．多次单因素试验：依次考查各因素（考查某因素时，其它因素固定）取最佳值。
容易知道，对上示例（不计重复试验）共需做3×5=15次试验。
该法在工程和科学试验中常被人们采用，可当考查的因素间有交互作用时，该法所得结论一般不真。
3．正交设计法：利用正交表来安排试验。
本世纪60年代，日本统计学家田口玄一将试验设计中应用最广的正交设计表格化，使正交试验设计得到更广泛的使用。
70年代以来，我国许多统计学家深入工厂、科研单位，与广大工程技术人员、工人一起，广泛开展正交设计的研究、应用，取得了大批成果。
该法是目前最流行，效果相当好的方法。
正交表记为：L n(q m)，这里“L”表示正交表，“n”表总共要做的试验次数，“q”表每个因素都有q个水平，“m”表该表有4列，最多可安排m个因素。
常用的二水平正交表为L4(23)，L8(27)，L16(215)，L32(231)；三水平正交表有L9(34)，L27(313)；四水平正交表L16(45)及五水平正交表L25(56)等。
微波加工过程中食品温度分布规律及其均匀性研究
微波加工过程中食品温度分布规律及其均匀性研究张柔佳;王易芬;栾东磊【摘要】Microwave heating has vast applications in the field of food processing due to fast heating rate and ease of operation.Although there is an increasing focus on microwave heating,non-uniform heating is still one of the major drawbacks.Various solutions to overcome non-uniform temperature distribution during microwave heating of food materials are proposed.In this article,the development of microwave heating technology in the food industry is reviewed,the fundamentals of microwave heating are illustrated,and the dielectric properties of food and penetration depth are also presented.Then the phenomena of uneven temperature distribution during microwave heating are presented according to different food materials.The method of improving uniformity is summarized in the areas of heating device design,food properties adjustment,processing optimization and package design.In the final section,the trends on improving the uniformity during microwave heating are proposed.%微波加热因其加热速度快、操作简便等特点,已成为食品加工业的研究热点之一.虽然微波加热技术在过去几十年里发展快速,但加热不均匀仍是微波加工过程中存在的主要问题,许多学者对其温度分布规律、加热均匀性改善等方面做了大量研究.该文首先介绍了微波加热技术在食品行业中的发展过程及应用优势,并阐述了微波加热的基本原理、介电特性及穿透深度的含义,在此基础上按照食品种类,对微波加工过程中发现的温度分布不均的现象进行归纳,并对现有改善均匀性的方法进行总结,改善方法包括提高电场分布均匀性、改善食品组分及几何尺寸、优化环境媒介及包装形式,最后对改善食品微波加热的均匀性研究提出几点展望.【期刊名称】《食品与发酵工业》【年(卷),期】2018(044)004【总页数】9页(P270-278)【关键词】微波;加热;介电特性;温度分布;均匀【作者】张柔佳;王易芬;栾东磊【作者单位】上海海洋大学食品热加工工程技术研究中心,上海,200120;上海海洋大学食品学院,上海,200120;上海海洋大学食品热加工工程技术研究中心,上海,200120;奥本大学生物系统工程系,美国阿拉巴马州奥本市,AL 36849;上海海洋大学食品热加工工程技术研究中心,上海,200120;上海海洋大学食品学院,上海,200120【正文语种】中文微波技术最早应用于通讯领域，美国Raytheon公司工程师SPENCER在测试用于雷达装备的磁控管时，偶然发现了微波的热效应，并在1945年申请了第一个关于微波加热的专利(专利号：2495429A)，由此开启了微波在食品热加工领域的应用[1]。
工业微波加热腔的结构优化设计
置 0. 05 m,0. 1 m,0. 125 m 3 个高度的温度数据图,数
据结果如表 3 所示。
表 3 圆柱体模型不同高度数据
高度
h/ m
温度最
大值 / ℃
温度最
小值 / ℃
温度
方差
温度平
均值 / ℃
温差 /
℃
h = 0. 05
162. 09
107. 46
微波加热具有加热效率高、能量利用率高和选择
性加热等优势
[1]
,在食品、冶金、能源、医药、石油等工
业领域有着广泛的应用。 我国开始研究微波方面的应
用工作从 70 年代开始。 1994 年,Sekkak 等 人研究了
圆柱腔体微波加热均匀性,使用 FEM 方法理论上探索
[2]
腔体内部的电磁场分布情况。 1996 年,闫丽萍等 人
研究了不同负载下微波加热输出功率的大小,研究结
[3]
果表明微波加热载体形状、大小等因素会影响微波加
热时的输出功率的值。 2005 年,雷文强等 [4] 人对实际
应用中的微波炉腔体进行了建模仿真,仿真结果和实
际生 活 中 的 实 验 对 比, 发 现 二 者 比 较 符 合。 后 来,
Bellanca 等人为了求出微波腔体内部的场强分布情况,
比热容( @ 65℃ ) 为 1. 1 kJ / kg / K,导热系数( @ 61℃ ) 为
1. 18 W / m / K。
当模型为长方体腔体时,依次提取加热载体的位
置放置 0. 05 m,0. 1 m,0. 125 m 3 个高度的温度数据
图,数据结果如表 2 所示。
— 138 —
基于多物理场计算的微波加热均匀性研究
图 １ 微波加热去离子水计算模型 Ｆｉｇ．１Ｔｈｅｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌｍｏｄｅｌｏｆｍｉｃｒｏｗａｖｅｈｅａｔｉｎｇｄｅｉｏｎｉｚｅｄｗａｔｅｒ
为了验证仿真结果的正确性，使用热电偶测温 低面、中间面和高面的距烧杯底分别为 １０ｍｍ、４５ 仪对微波加热去离子水 ９０ｓ时的温度进行测量，实 ｍｍ、８０ｍｍ高度的水平面中 ７个点的温度进行测 验装置和测温点位置如图 ２所示。测温仪的测量 量，其中点 １、４、５距杯壁 ２ｍｍ，点 ２、３、６距圆心 ２１ 精度为 ０．１℃，测量范围为 －２００℃ ～１３７２℃，测 ｍｍ，点 ７距圆心 ５ｍｍ．水平面内沿 ｙ轴仅测 ３个点 量误差为 ０．１％ ＋０．６℃，其中温度传感器为直径 温度是因为微波炉腔关于 ｘｏｚ面的对称性使其温度 １．５ｍｍ的绝缘式铠装 Ｋ型热电偶。实验中对记为 分布也具有同样的对称性。
１ 计算模型
微波加热 去 离 子 水 的 几 何 模 型 如 图 １所 示。 研究中使用工作频率为 ２．４５ＧＨｚ，额定功率为 ７００ Ｗ 的 Ｍｉｄｅａ家用微波炉，其腔体尺寸为 ３１５ｍｍ× ３２５ｍｍ×２０２ｍｍ．直径为 ８８ｍｍ的玻璃烧杯置于 直径为 １２２．５ｍｍ、厚为 １０ｍｍ的玻璃托盘中心位 置上。玻 璃 搅 拌 桨 的 尺 寸 为 ６０ｍｍ ×５０ｍｍ ×５ ｍｍ，置于烧杯中央距杯底 １０ｍｍ的位置。
12
34 7
yz x
6 y
x
5
（a）
（b）
（c）
图 ２ 温度测量系统
Ｆｉｇ．２Ｔｈｅｓｙｓｔｅｍ ｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ
２ 多物理场计算
的磁导率，ε０ 为真空 中 的 介 电 常 数，ε为 复 相 对 介 电系数。
计算中将 电 磁 场、热 传 导、流 体 场 控 制 方 程 耦
微波炉加热过程中均匀性研究
微波炉加热过程中均匀性研究微波炉加热技术在食品加工、检测、药物合成以及实验室研究中都起着至关重要的作用，可以帮助人们快速、准确地完成各种任务。
然而，微波炉加热过程中的均匀性研究却受到许多人的忽视。
有些人认为，由于微波炉加热的过程非常快，加热均匀性就不是一个需要关注的重点。
但是，实际上，加热均匀性在微波炉加热过程中至关重要，是决定加热结果的核心因素，因此本文将深入探讨微波炉加热过程中均匀性的研究状况，以期更好地掌握有关情况，提高加热过程中的均匀性水平。
一般来说，微波炉加热技术的原理是将食物或其他物体表面的水分子分解，以实现快速加热。
但是，微波炉的加热均匀性受微波的发射分布和物体的反射等各种因素的影响，由于在加热过程中反射因素而产生的不均匀现象，一般被称为“热点”或“冷点”。
热点主要是由于加热物体表面反射率较大，从而造成微波局部积聚，加热强度增加；而冷点主要是由于物体表面反射率较低，从而使微波能量局部减弱，加热量减少。
为了更好地了解微波炉加热过程中均匀性的影响因素，很多研究者都进行了各种试验，以期发现有助于提高加热均匀性的新方法。
近年来，研究人员针对微波炉加热均匀性的研究取得了一定的成果，许多有关试验的结果表明，一定的控制方法可以改善加热过程中产生的热点，从而更好地满足加热要求。
其中，影响微波炉加热均匀性的主要因素是加热物体的反射性，一般来说，物体表面反射性越低，微波炉加热均匀性越高。
因此，可以通过采用能够有效降低物体反射性的方法来改善微波炉加热均匀性，例如，可以采用材料结构和图案设计，以及均匀分布的金属或导电胶带等来降低加热物体的反射率。
另外，加热时间也是影响微波炉加热均匀性的重要因素，一般来说，在加热过程中尽量减少时间，以防止热点产生。
此外，微波炉加热均匀性还受到加热物体形状和大小的影响，一般来说，形状越圆，加热均匀性越好；物体大小也会影响加热均匀性，一般情况下，物体越大，加热均匀性越好。
同时，也可以通过调整微波炉的加热功率和加热模式，以提高微波炉加热均匀性，这一点在实验中表现得非常明显。
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附录A
(规范性附录)
工业微波加热的均匀性试验方法
A.1 试验条件
A.1.1 试验环境
试验在无强制对流空气的环境且环境温度为20 ±5℃的场所进行。
A.1.2 试验电源
市电220V±1 %电压，谐波失真不能超过5%；
工业用电380V±1 %电压，谐波失真不能超过5%；
A.1.3 试验仪器
无线探测传感器：直径为1cm的金属球体，通信发射天线为单极天线；金属球内部共形贴片传感器，天线的通信频率为非加热系统的工作频率，详细参数见附录B。
无线接收机：和无线探测传感器通信使用同一频段；
上位机：通过串口连接无线接收机，计算和显示值；
微波加热腔：限定测试温度不超过260℃。
A.1.4 试验物料
本测试只针对粉末状或液体状物料样品，不包含带有搅拌或加热物料为矿石等大块物料无法放置探头的情况，且测试的方形物料各边长均需大于30厘米，圆柱形物料直径和高度均须大于30厘米。
A.2 试验方法
A.2.1 试验器具的放置
A.2.1.1 固定式微波加热
用于固定式微波加热均匀性测试的系统示意图如A-1所示。
根据实际工况将待加热物料置于微波加热腔指定位置，无线接收机在微波加热腔外，接收天线通过同轴线与无线接收机连接。
上位机与无线接收机以有线的方式连接。
图
A-1 固定式微波加热均匀性测试系统示意图
A.2.1.2 连续式微波加热
用于具有传送带的连续式微波加热设备均匀性测试的系统示意如图A-2所示。
无线接收
机和上位机等试验器具放置同固定式微波加热所述，待加热物料依据实际工况置于传送带上，待加热物料宽度不超过传送带宽度。
图 A-2 运动式微波加热均匀性测试系统示意图注1：图3、图4中待加热物料示意图中未示出传感器布置方式，传感器布置结构图详见A.2.2； 注2：带加热物料可以是长方体式和圆柱体式。
A.2.2 无线探测传感器布置
测量时，采用聚四氟乙烯棒作为测试时传感器搭建的测试框架，测试框架加工成直径为2mm ，长度为80mm ，且两端预留直径1mm 、长2mm 的凹槽用以固定无线探测传感器。
待加热物料
接收天线
通信接收机
微波加热腔
上位机
微波加热腔
接收天线
通信接收机
待加热物料
传送带
图 A-3 无线探测传感器与骨架连接示意图
A.2.2.1 固定式微波加热设备的安装 对于方形物料
对于固定加热方形物料的情况，传感器放置呈立方体放置，两传感器之间距离为10cm ，传感器以连接骨架的方式进行连接，传感器以中心对称的方式填充于物料内。
最终排列方式如图A-4所示。
图 A-4 长方体式物料传感器分布图
对于圆柱式物料
对于固定加热圆柱形物料的情况，传感器放置以物料中心轴线为基线，呈正六边形柱放置，两传感器中心距离10厘米，传感器以连接骨架的方式进行连接。
最终排列方式如图 A-5所示。
80mm
插入
局部放大
腔体
无线探测传感
待加热物料
测试框架
图 A-5 圆柱式物料传感器分布图
A.2.2.2 连续式微加热设备
对于连续加热物料的情况，传感器放置呈立方体放置，两传感器中心距离10厘米，传感器以中心对称的方式填充于物料内，宽度与高度与物料一致，长度与宽边一致。
如图A-6所示。
图 A-6 运动式加热物料传感器分布图
10cm
10cm
腔体
测试框架
无线探测传感器无线探测传感器
10cm
A.2.3 测量过程
A.2.3.1 固定式微波加热设备
测量前完成待加热物料放置以及测试器具的布置，该步骤需保证微波加热腔未启动。
设置测量时间间隔，测量间隔设置方式为微波源开启后一分钟开始测量，将1分钟至结束的时间均分9等份，在每个时间点完成一次测量，合计测量10次温度分布结果。
测量开始时，打开微波源，待输出功率1分钟，等待无线探测传感器微波驱动充电。
无线探测传感器系统启动后自动初始化，向无线接收机发出组网请求，加入组网后向无线接收机发送位置坐标并建立通信链路，同时初始化完成后开始测量物料温度。
若加入组网的无线探测传感器数量小于连接的传感器数量，无线接收机向上位机报告传感器缺省信息。
组网完成后，上位机通过无线接收机发出开始测量指令，无线探测传感器接收指令后，向无线接收机发送温度数据。
单次采样完成后，上位机保存、计算和显示COV数值并执行采样间隔时间，采样间隔后开始下一次测量。
完成10次数据探测后，关闭微波电源。
A.2.3.2 连续式微波加热设备
测量前完成测试器具的布置，将待加热物料放置于传送带上，该步骤保证微波加热腔未启动且待加热物料未送入加热腔。
依据工况设定微波加热时间，同时设置测量时间间隔，测量间隔设置方式为微波源开启后一分钟开始测量，将1分钟至测试框架完全离开微波加热腔的时间均分9等份，在每个时间点完成一次测量，合计测量10次温度分布结果。
先将传感器框架完全放置于加热腔中，测量开始时，打开微波源，待输出功率1分钟，给无线探测传感器微波驱动充电。
传送带开始运行，同时无线探测传感器系统启动后自动初始化，向无线接收机发出组网请求，加入组网后向无线接收机发送位置坐标并建立通信链路，同时初始化完成后开始测量物料温度。
组网完成后，上位机通过无线接收机发出开始测量指令，无线探测传感器接收指令后，向无线接收机发送温度数据。
单次采样完成后，上位机保存、计算和显示COV数值并执行采样间隔时间，采样间隔后开始下一次测量。
完成10次数据探测后，关闭微波电源。
A.3 均匀性计算
测量完成后，上位机读取保存的测量数据并抓取单次测量数据和同一编号探头多次测量结果计算出时间和空间上的COV 值。
,j j 1
n
i T n T ==∑ （1）
i COV =
（2）
10
1
10i i C CO OV V ==∑ （3）
式中：
i COV ——单次采样后温度COV 值；
COV ——10次采样后时间上的温度COV 值； ,j
i T ——第i 次采样过程中第j 个无线探测传感器探测的温度值，单位为摄氏度（℃）；
T ——第i 次采样过程n 个无线探测传感器探测温度的平均值，单位为摄氏度（℃）；
10 ——温度数据采样次数，单位为次。
n ——布置的无线探测传感器数量，单位为个。