[發明專利]一種帶有熒光溫度傳感器的射頻加熱系統及射頻加熱器

在審

• 申請號: 201711037729.6
• 申請日: 2017-10-30
• 公開（公告）號: CN109729610A
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 金貝貝;吳志偉
• 申請（專利權）人: 上海集迦電子科技有限公司
• 主分類號: H05B6/00
• 分類號: H05B6/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種帶有熒光溫度傳感器的射頻加熱系統，包括：射頻加熱腔、熒光法測溫變送器以及中控單元，中控單元連接所述熒光法測溫變送器。其中，射頻加熱腔底部放有射頻加熱容器，射頻加熱容器包含具有溫敏特性的熒光材料，熒光材料被激發光激發產生熒光，射頻加熱容器與熒光法測溫變送器之間具有導通光路；熒光法測溫變送器包括用于產生激發光的發光器件及其驅動電路，用于接收熒光的光電轉換器件，以及對光電轉換器件的輸出信號進行處理的信號處理輸出電路；中控單元用于根據熒光溫度傳感器測量溫度對射頻加熱系統進行反饋控制。本發明能夠實現對被加熱物溫度的精確測量和加熱控制。

技術領域

本發明屬于溫度測量及控制技術領域，具體涉及一種帶有熒光溫度傳感器的射頻加熱系統及射頻加熱器。

背景技術

射頻radio frequency簡稱RF，是一種高頻交流變化的電磁波，頻率范圍從300kHz-300GHz，包含中波、短波、米波和微波。射頻穿透物體內部時，通過激發物體內部電離子遷移完成電能向熱能的轉換，最終產生加熱物體的效果射頻加熱方法廣泛用于食品加工、人體疾病的治療、催化反應等等領域，它們的本質都是利用了介質對射頻能量有較強的吸收。比如射頻加熱器就是其中一種，它利用水分子對微波能量的吸收來達到加熱被加熱物的目的。

常規溫度傳感器如熱電偶、熱電阻是由金屬導電材料制作的，導電材料在高頻電磁場下會產生感應電流，基于電磁感應原理，其產生放電現象或自身溫度升高，對溫度測量造成嚴重干擾，使溫度示值產生很大誤差或者無法進行穩定的溫度測量。現有技術中，紅外測溫也可以用在射頻環境下的溫度測量，但自身有一定的局限性，被測溫度點必須在紅外傳感器的可視范圍內，并且紅外測溫只能測量物體表面溫度；紅外測溫準確度受物體表面材質的輻射率影響，被測物體材質不同，紅外輻射率不同，所測溫度值則不同。而熒光測溫可以克服上述方法的一些缺陷。在測量時，將熒光材料接觸在被測物表面，由光纖的另一端輸入激勵光源，經光纖傳輸至頭部激活熒光材料，激勵光脈沖過后，熒光材料的余輝由原光纖導出，濾出光譜并測量其余輝時間常數，就可換算出被測物溫度。

發明內容

針對現有技術存在的技術缺陷，本發明的目的是提供一種帶有熒光溫度傳感器的射頻加熱系統，包括：射頻加熱腔、熒光法測溫變送器以及中控單元，所述中控單元連接所述所述熒光法測溫變送器，其中，

所述射頻加熱腔底部放有射頻加熱容器，所述射頻加熱容器包含具有溫敏特性的熒光材料，所述熒光材料被激發光激發產生熒光，所述射頻加熱容器與所述熒光法測溫變送器之間具有導通光路；

所述熒光法測溫變送器包括用于產生所述激發光的發光器件及其驅動電路，用于接收所述熒光的光電轉換器件，以及對所述光電轉換器件的輸出信號進行處理的信號處理輸出電路；

所述中控單元用于根據所述熒光溫度傳感器測量溫度對所述射頻加熱系統進行反饋控制。

優選地，所述熒光法測溫變送器位于所述射頻加熱容器下方，并利用空間傳輸所述導通光路的光信號。

優選地，還包括光波導，其用于傳輸所述射頻加熱容器和所述熒光法測溫變送器之間的光信號，所述光波導由具有光學導光特性的導光材料制備。

優選地，所述射頻加熱腔包括用于發生射頻能量的射頻發生器，以及用于傳導所述射頻能量的射頻波導。

優選地，所述射頻加熱容器由所述熒光材料制備。

優選地，所述熒光材料分布在所述射頻加熱容器表面。

優選地，所述光波導一端伸入所述射頻加熱腔內腔與所述射頻加熱容器底部連通，另一端與所述熒光法測溫變送器連接。

優選地，所述發光器件的驅動電路通過控制所述激發光的光強、頻率、波長或波形中的任一種或任多種以控制所述激發光的光輸出模式。