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微波消解儀的兩大原理分析
首先，什么是微波？微波是一種電磁波，是頻率在300MHz-300GHz的電磁波，即波長(zhǎng)在100cm至1mm范圍內(nèi)的電磁波，也就是說波長(zhǎng)在遠(yuǎn)紅外線與無線電波之間。微波波段中，波長(zhǎng)在1-25cm的波段專門用于霄達(dá)，其余部分用于電訊傳輸。為了防止民用微波功率對(duì)無線電通訊、廣播、電視和雷達(dá)等造成干擾，上規(guī)定工業(yè)、科學(xué)研究、醫(yī)學(xué)及家用等民用微波的頻率為2450士50MHz。因此，微波消解儀器所使用的頻率基本上都是2450MHz，家用微波爐也如此。
以下是其兩大工作原理：
1.自動(dòng)功率變頻控制原理
微波功率自動(dòng)變頻控制技術(shù)是世界上*的微波制樣控制技術(shù)。它通過感應(yīng)消解罐中壓力和溫度的變化自動(dòng)地改變微波發(fā)射的功率，實(shí)現(xiàn)壓力/溫度和功率的無級(jí)閉環(huán)控制和非脈沖式微波連續(xù)加熱。這一技術(shù)能夠大大提高多罐樣品消解的均勻性和壓力/溫度控制的精度。
傳統(tǒng)的微波消解技術(shù)是脈沖式加熱，通過微波發(fā)射的開/關(guān)來控制消解罐中的壓力和溫度，即使有的微波消解儀可以人工改變功率（分幾檔功率），其微波的發(fā)射還是開/關(guān)脈沖式的，只是發(fā)射的全功率通過人工調(diào)節(jié)分成幾檔；而非脈沖式微波加熱無需人工調(diào)節(jié)，通過變頻技術(shù)自動(dòng)隨著消解罐內(nèi)壓力/溫度的變化調(diào)整微波發(fā)射的功率。
在消解加熱的過程中，消解罐內(nèi)的壓力/溫度上升，微波功率就下降；壓力/溫度下降，功率就上升，從而達(dá)到一個(gè)動(dòng)態(tài)的平衡。從下邊的比較圖中可以看到，傳統(tǒng)脈沖式微波加熱時(shí)，消解罐內(nèi)壓力變化的幅度較大，壓力控制的效果較差；而采用非脈沖式微波連續(xù)加熱，由于受壓力和微波發(fā)射功率的閉環(huán)控制，消解罐內(nèi)壓力基本固定在所設(shè)定的壓力上，壓力控制的效果和精度都大大提高。樣品消解的安全性也隨之提高。溫度控制若采用這一技術(shù)其效果同壓力一樣，不會(huì)出現(xiàn)溫度上沖或大幅震蕩的現(xiàn)象，所以樣品消解的安全性和萃取/合成的產(chǎn)率都將明顯提高。
另外，根據(jù)專家研究表明：脈沖微波在“開”和“關(guān)”的瞬間會(huì)產(chǎn)生高閥值電磁脈沖，在對(duì)消解含有有機(jī)脂類和醇類的樣品時(shí)，其與硝酸的反應(yīng)產(chǎn)物可能會(huì)刺激發(fā)生臨界爆炸；在萃取反應(yīng)中，高閥值脈沖微波也極易破壞所萃取的有機(jī)分子形態(tài)而影響萃取結(jié)果的一致性和可靠性。而自動(dòng)功率變頻控制和非脈沖技術(shù)將有效地改善樣品在消解、萃取和合成過程中的一致性和完整性，從而為進(jìn)一步開發(fā)在微波萃取和微波合成等領(lǐng)域的應(yīng)用創(chuàng)造條件。
2.非接觸式位移壓力傳感原理
利用非接觸式位移壓力傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制消解罐中的壓力變化，具有密閉性強(qiáng)，操作安全、簡(jiǎn)便、省力的顯著優(yōu)點(diǎn)，讓操作人員擺脫了傳統(tǒng)消解罐需要很大外力和工具（如扳手）才能擰緊的缺點(diǎn)；也克服了導(dǎo)氣管控壓的易泄漏和交叉污染的弊病以及水線控壓的操作煩瑣的缺陷。同國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品相比具有四大突出的特點(diǎn)：
1、對(duì)壓力反應(yīng)罐實(shí)施或解除密閉均不需要通過任何工具，只需用手輕輕旋緊或旋松即可，操作為同類產(chǎn)品中z`ui簡(jiǎn)便，輕松。
2、采用自助式密閉技術(shù)，依靠罐內(nèi)產(chǎn)生壓力自身來實(shí)現(xiàn)密閉，產(chǎn)生壓力越大，密閉越好。每個(gè)消解罐都密閉完好，正常工作狀態(tài)無泄漏，無損失，重現(xiàn)性好，回收率高.超過z`ui高工作壓力，防爆膜暴露，自動(dòng)泄壓。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全可靠。
3、沒有任何管線從消解罐內(nèi)同外連接，密閉性好，連接部件不易損壞，旋轉(zhuǎn)時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)管線纏繞，疲勞斷裂等現(xiàn)象，消解罐長(zhǎng)期耐用。
4、所有反應(yīng)罐的冷卻都可以在微波爐腔外進(jìn)行，冷卻速度快，爐腔利用率高，消解、冷卻和測(cè)試可同時(shí)進(jìn)行，工作效率很高。
微波消解產(chǎn)品不同于其他檢測(cè)儀器，由于其長(zhǎng)期工作在高溫、高壓和強(qiáng)酸腐蝕的工作環(huán)境，簡(jiǎn)單實(shí)用的結(jié)構(gòu)反而更耐用，所以新儀的非接觸式位移壓力傳感技術(shù)，原理簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)巧妙，操作簡(jiǎn)便，可保證在嚴(yán)酷的工作環(huán)境下長(zhǎng)期使用。