Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 40. 6 oktober 1945 - Dielektrisk värme, av Ivar Ahlgren
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
1096
THiKNISK TIDSKRIFT
Dielektrisk värme
Civilingenjör Ivar Ahlgren, Stockholm
Ett isolerande material, som utsättes för ett
högfrekvent fält, värmes upp genom dielektriska
förluster. Denna metod för värmealstring har
till-lämpats relativt länge för medicinska ändamål
under namnet kortvågsterapi. Under kriget med
dess krav på stegrad produktion har emellertid
metoden börjat tillämpas även av industrin.
Speciellt synes detta vara förhållandet i USA och
Storbritannien.
Den dielektriska uppvärmningen medför den
fördelen att värmeutvecklingen sker inuti det
föremål, som skall uppvärmas. Värme utvecklas i
varje punkt av föremålet och vid konstant
fältstyrka blir värmeutvecklingen alldeles jämn. Vid
vanlig uppvärmning överföres värmet genom
ledning, vilket tar en viss tid bestämd av
värmeledningsförmågan och tjockleken. Vid de ämnen det
här är frågan om, bakelit, trä, gummi osv., är
värmeledningsförmågan liten och uppvärmningen
tar lång tid. Vid given högsta temperatur kan
denna tid inte påverkas. Uppvärmningen går vid
dielektrisk värmealstring fortare ju större effekt
som koncentreras i föremålet och tiden för
uppvärmningen kan teoretiskt göras hur kort som
helst. Det är denna möjlighet till
snabbuppvärmning, särskilt av tjocka föremål, jämte fördelen
av den jämna uppvärmningen, som ger dielektrisk
värmealstring dess industriella betydelse.
Princip
Det föremål som skall värmas upp lägges mellan
två metallplattor, vilka kopplas till en
högfre-kvensgenerator, fig. 21. De båda metallplattorna
bilda då en kondensator med föremålet som
di-elektrikum. I föremålet alstras värme och den
alstrade värmemängden
P = à ’ 2 n f ’ C U2
där <5 = förlustfaktorn,
f f= frekvensen,
C kapacitansen,
U i= spänningen.
Ersättes kapacitansen med
dielektricitetskonstanten och de geometriska dimensionerna får
man
där e ■= dielektricitetskonstanten,
q ’= tätheten,
m massan,
hföremålets tjocklek.
Tiden t för uppvärmning från temperaturen
till blir
t = — Øl)
där c specifika värmet.
ö, e och q variera mycket för de ämnen det här
är fråga om, men för de vanliga pressmassorna
kan med approximation sättas
P/m « 0,1 W/g
För trä kan man använda det likaledes
approximativa uttrycket
P/Væ 0,1 f(jJYV/cm3
I båda dessa formler är / uttryckt i Mp/s, U i kV
och h i cm. V är volymen i cm3.
För dielektrisk uppvärmning användes en effekt
från 100 W upp till 20 kW eller mera och en
frekvens mellan 2 och 30 Mp/s. I vissa specialfall
användes väsentligt högre frekvens. Den
fältstyrka U/h, som användes, är av
storleksordningen 0,5—1,5 kV/cm.
Högfrekvensgenerator
Kraven på högfrekvensgeneratorer för detta
ändamål äro små i jämförelse med kraven på
radiosändare. Generatorn behöver inte som
radiosändare hålla frekvensen konstant med stor
noggrannhet oberoende av belastningen, varför
konstruktionen blir enkel. Oftast användas
självsvängande rör. Mycket små aggregat drivas
stundom med växelström utan likriktning. De äro i
regel då utförda med två rör vilka arbeta växelvis
varje halvperiod. Rören bli emellertid på detta
sätt inte helt utnyttjade då de endast arbeta halva
tiden. Större aggregat matas därför med likström
från kvicksilverlikriktare.
Då det är fråga om små föremål kunna dessa
kopplas in direkt i generatorns svängningskrets,
fig. 22. Kapacitansen hos den kondensator som
+
Fig. 23. Högfrekvensgenerator med
särskild belastningskrets för föremålet.
Fig. 21. Principiell anordning
av dielektrisk uppvärmning.
Fig. 22. Högfrekvensgenerator med föremålet
inkopplat direkt i svängningskretsen.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
