Forni a microonde: come non farsi una dose?

Le radiazioni a frequenze ultra-elevate UHF , o le cosiddette radiazioni a microonde, hanno effetti nocivi sul corpo umano. Per proteggere se stessi e i propri cari dagli effetti di questo tipo di radiazioni, esistono rilevatori di varia complessità che rilevano la dispersione di radiazioni da forni a microonde, telefoni cellulari e altri dispositivi. Come identificare un dispositivo pericoloso

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e ne parleremo in questo articolo.

Autore: Andrei Kashkarov

Foto. 1. Aspetto di un forno a microonde domestico Panasonic

Non tutto ciò che è scritto nei manuali degli elettrodomestici soprattutto quelli tradotti è vero. Si tratta spesso delle cosiddette mezze verità: da una parte sembra che tutto sia giusto, ma spesso c’è qualcosa che non viene dichiarato. Lo stesso vale per i fenomeni e i processi che possono mettere in pericolo la vita e la salute delle persone o dei loro beni.

Non è passato molto tempo o forse non ancora da quando i dosimetri domestici portatili erano molto popolari tra il pubblico. No, certo, non tutte le famiglie hanno un reattore nucleare nell’appartamento o nella casa di campagna, ma i prodotti e le cose che si acquistano a mano e sul mercato richiedono chiaramente un controllo. Ogni tanto il dosimetro si spegne… Per lo stesso motivo, oggi si acquistano misuratori per misurare i livelli di pesticidi in vari tipi di frutta.

Una fonte di effetti negativi sul corpo umano è rappresentata dalle radiazioni ad altissima frequenza UHF o dalle cosiddette radiazioni a microonde. Un forno a microonde è un ottimo esempio di dispositivo elettronico dotato di un emettitore di microonde magnetron . Fig. 1 .

Oltre alle radiazioni a microonde potenzialmente dannose per l’uomo e gli animali, un forno a microonde genera forti radiazioni elettromagnetiche che hanno un effetto negativo su alcuni oggetti e cose, come gli orologi da polso elettromagnetici e altri .

Foto. 2. Forno a microonde Panasonic con coperchio rimosso

Di solito è affidabile e non è una fonte di radiazioni nocive al di fuori del suo involucro, ma è comunque meglio non metterci sopra orologi, telefoni cellulari o altri oggetti.

Un forno che è stato riparato al di fuori del centro di assistenza, in cui è stato sostituito l’elemento generatore principale – magnetron -, l’alloggiamento è danneggiato o la camera di cottura, la guida d’onda o altri difetti sono pericolosi per la salute.

I rilevatori di radiazioni a microonde sono utilizzati per individuare forni e altri dispositivi dannosi ad esempio, un telefono cellulare mezzo rotto . Il diagramma più semplice di un indicatore di questo tipo è mostrato nella foto 3.

Immagine 3. Un semplice circuito indicatore di emissione di microonde che potete assemblare da soli

Nota alla foto 3. Il cappio è un pezzo di filo di rame con diametro di 1…1,5 mm. A questo scopo è adatto un filo per saldatura a punti. Diodo a microonde – Diodo tipo 2A202A, DK-B8 o simile. Il tester è un misuratore di mA con una corrente di deflessione totale di 100 µA. Nel nostro caso è meglio utilizzare un comparatore come Ts4342, Ts4317 o simili. Condensatore non polarizzato – qualsiasi tipo, ad es. MBM.

La giunzione tra il magnetron e l’alimentazione contiene condensatori di transizione che insieme alle induttanze formano un filtro per proteggere dalle radiazioni a microonde provenienti dal magnetron e dalla guida d’onda che raggiungono il mondo esterno.

Il principio del test del forno a microonde è semplice: un “anello” con un microammetro viene disegnato lentamente accanto al corpo a microonde a 1-6 cm di distanza . La velocità di scansione più bassa è necessaria per localizzare l’emissione di microonde nella sezione più critica del forno.

Durante la cottura, il generatore di microonde non è acceso in modo continuo nel forno, ma di tanto in tanto. Questo si nota anche visivamente: la luce illuminata all’interno del forno si affievolisce leggermente e il forno diventa leggermente più rumoroso quando il generatore è acceso.

Quello che non sappiamo del magnetron?

Il componente più importante del forno a microonde, il magnetron, è un diodo a tubo a vuoto progettato per generare oscillazioni a microonde. Quando si aziona un magnetron, l’energia viene rilasciata e convertita in calore, quindi si crea un campo elettromagnetico termico all’interno della camera di cottura. L’energia generata dal magnetron viene condotta attraverso una guida d’onda, un dispositivo che trasmette l’energia alla zona di lavoro del forno, che è una camera rettangolare camera di lavoro .

Foto 4. Primo piano di un magnetron

Accanto all’uscita della guida d’onda si trova una piattaforma girevole su cui viene posizionato il prodotto da lavorare. Tutto questo si trova all’interno dell’alloggiamento del forno.

È importante che le radiazioni pericolose per la vita in caso di esposizione diretta all’uomo non si estendano oltre il corpo del forno. L’alloggiamento del forno è una struttura metallica chiusa che funge anche da schermo per le radiazioni a microonde.

Le oscillazioni elettromagnetiche sono utilizzate per il trattamento termico domestico a microonde con frequenze di 2375, 2450 MHz nei modelli più vecchi e fino a 10-12 GHz nei forni moderni. Nella scheda. 1 fornisce informazioni sulla profondità di penetrazione con perdita di energia dell’onda elettromagnetica in alcuni dei dielettrici.

Tabella 1. Profondità di penetrazione di un’onda elettromagnetica in un dielettrico perdente a 20-25 ºC

Dielettrici	Profondità di penetrazione, cm alla frequenza di radiazione:
433 MHz	915 MHz	2375 MHz
Titanato di bario	11.3	3.5	0.6
Alcool metilico	33.0	7.8	1.4
Acqua	70.5	23.4	3.5
Vetro	4600	2180	840
Carne	5.1-10.7	2.8-6.2	1.6-3.1
Verdure	8.1-9.1	5.0-6.3	2.6-3.0
Pesce	5.0-6.2	3.4-3.8	1.2-2.0

I moderni magnetron magnetron autocatodici sealless tipo MI e simili forniscono una disponibilità “istantanea” dal primo impulso per il funzionamento a piena potenza, senza richiedere energia per riscaldare il catodo, aumentando così in modo significativo l’affidabilità del magnetron.

L’uso di un magnetron senza fiamma ha permesso di semplificare il circuito elettrico del forno, eliminando decine di componenti radio. Pertanto, non sono necessari un trasformatore, un dispositivo di controllo e un regolatore di tensione nel circuito del filamento del magnetron poiché non c’è il filamento stesso , un orologio master e un generatore di blocco; è stato possibile ridurre il peso e le dimensioni del forno, ridurre il costo del prodotto, aumentandone al contempo l’affidabilità operativa.

Possibili guasti del magnetron:

• L’anodo del magnetron ha la forma di un cilindro di rame. La tensione di funzionamento dell’anodo del magnetron a seconda del tipo varia da 3800 a 4000 V. Potenza da 500 a 1200 watt. Il magnetron è attaccato direttamente alla guida d’onda fig. 3 . Nei fornelli, dove il produttore ha un magnetron con una guida d’onda corta, si può osservare un difetto come la rottura della guarnizione in mica. Questo è il risultato di una guarnizione sporca;

• in caso di rottura della guarnizione, la calotta del magnetron fonde ciò accade con i magnetron di tipo 2M-218H R , OM7S 20 , 2M213-09F, 2M-219H B , 2M226-09F e con quelli strutturalmente simili . Il condensatore può essere sostituito con uno simile proveniente da un altro magnetron;

• come ogni lampadina, può perdere la sua emissività, il che comporta una notevole riduzione della potenza erogata e un aumento del tempo di cottura. Di solito la vita media di un magnetron ad es. 2M213-xx ha un limite di 15.000 ore. L’efficienza è del 75-80%, un fattore di efficienza per i magnetron degli oscillatori a microonde;

• La rottura dei condensatori transitori può essere rilevata con un tester in modalità di misurazione della resistenza. Il guasto si verifica sul corpo del magnetron. Il guasto può essere eliminato sostituendo l’intero apparecchio.

Un singolo magnetron può essere testato solo con tutte le tensioni necessarie al suo funzionamento.

Immagine 5. Alimentazione del forno a microonde

Il secondo elemento più importante del forno a microonde, dopo il magnetron, è l’alimentatore Figura 5 . L’intero funzionamento sicuro del forno dipende dalla sua affidabilità.

Un ottimo strumento per la riparazione e la diagnosi dei forni a microonde, e in particolare per la diagnosi dei magnetron, sono i misuratori di corrente a pinza, come l’ECT-650 “Escort.

Misura la corrente assorbita dal forno, la corrente di avvolgimento ad alta tensione del trasformatore. Assorbimento di corrente nominale del forno da 4,5 a 6 A, corrente di avvolgimento del trasformatore ad alta tensione da 0,3 a 0,5 A.

Grandi deviazioni dai valori specificati soprattutto nella direzione dell’aumento dei singoli parametri indicano un difetto locale nel magnetron.

Tuttavia, la sottostima di tutti i parametri può essere spiegata da contatti difettosi, dalla presa di corrente agli elementi di commutazione relè, microinterruttori elettrici, contatti .

Per assicurarsi che il magnetron sia in buone condizioni di funzionamento e che la radiazione a microonde all’interno dell’alloggiamento del forno sia sufficiente, viene controllato con un rilevatore.

Rivelatori di radiazioni a microonde

La figura 6 mostra il rilevatore industriale di radiazioni a microonde, disponibile nei negozi di materiale elettrico.

Immagine. 6. Rivelatore di radiazioni a microonde

Questo dispositivo registra solo impulsi di microonde, che possono essere verificati appoggiando il dispositivo direttamente alla parete del forno durante il funzionamento. È utile anche per trovare microspie ad alta frequenza, trovare telefoni cellulari e verificarne il funzionamento. Questo tester industriale costa meno di 500 Euro.

Alimentazione con batteria tipo 6F22 “Krone” con tensione 9 V. Il consumo di corrente in stand-by è dell’ordine di unità di μA, quindi la batteria dura a lungo. Sulla parte superiore dell’alloggiamento è presente un LED di segnalazione.

Si accende in presenza di radiazioni a microonde nell’area del rilevatore indicata da una freccia sul corpo . Questo dispositivo non misura la potenza delle radiazioni, ma ne registra la presenza.

Il rilevatore è in grado di controllare non solo la camera di lavoro dei forni a microonde e la presenza di radiazioni nocive all’esterno del loro involucro, ma anche la presenza di radiazioni dei telefoni cellulari. Per farlo semplicemente.

È necessario avvicinare il rilevatore a una possibile fonte di radiazioni, ad esempio alla custodia di un telefono cellulare a una distanza di 2-10 cm. Quando un telefono cellulare è attivo: quando c’è una chiamata in entrata o in uscita, una “comunicazione” non autorizzata del telefono cellulare con la stazione base, quando il telefono cellulare è registrato alla rete ad esempio, quando si accende il telefono cellulare e in altri casi – l’indicatore del rilevatore segnalerà la presenza di radiazioni a microonde.

Questa lezione di cautela potrebbe essere utilizzata nelle lezioni di fisica nelle scuole, in modo che le persone capiscano quanto sia dannoso o utile portare costantemente il cellulare vicino al corpo sul petto, sulla cintura, in tasca, soprattutto sul taschino .

I risultati delle radiazioni nocive a microonde soprattutto in caso di esposizione costante sarebbero probabilmente meglio commentati da scienziati e operatori medici. Posso solo aggiungere che la radiazione a microonde è come un atomo, che può essere sia pacifico che non pacifico. Questo deve essere ben chiaro quando si utilizza un telefono cellulare o un forno a microonde apparentemente innocuo.

Come rilevatore di radiazioni a microonde, è possibile applicare e altri dispositivi industriali, progettati per gli automobilisti, che si chiama “indicatore di scintilla”. Sono disponibili in commercio dispositivi di questo tipo, uno dei quali è illustrato nella figura. 7.

Fig. 7. Immagine vista esterna del rivelatore di radiazioni a microonde – indicatore di scintille

Il dispositivo è destinato al controllo dei circuiti di accensione ad alta tensione nelle automobili. All’interno dell’involucro è presente un sensore lo stesso loop della figura schematica . 5, solo in miniatura , che ha dimostrato di rispondere non solo all’alta tensione ad impulsi dell’accensione dell’auto, ma anche alle radiazioni a microonde dei forni a microonde e dei telefoni cellulari.

Un LED rosso davanti alla freccia “alta tensione” funge anche da indicatore di radiazioni a microonde.

Il rilevatore può essere alimentato da qualsiasi fonte di alimentazione con una tensione continua di 8-15 V, comprese le batterie di tipo “Krone” o le batterie per auto.

La caratteristica del dispositivo è che ha una sensibilità regolabile la manopola per la regolazione si trova nella parte superiore dell’alloggiamento . Un dispositivo di questo tipo costa circa 300 Euro. Avere un rilevatore di radiazioni a microonde senza preoccuparsi di altri rilevatori di radiazioni a microonde.

Misure per lavorare in sicurezza durante la riparazione e l’assistenza dei forni a microonde

La mancata osservanza di queste istruzioni può provocare scosse elettriche, lesioni o danni a componenti piuttosto costosi dell’apparecchiatura a microonde.

La più pericolosa tra tutte quelle disponibili in ambito domestico per l’uomo è la corrente alternata con frequenza di 50 Hz, nonché le radiazioni a microonde.

Il forno a microonde collegato alla rete 220 V sottotensione può essere riparato e controllato solo nei casi in cui sia impossibile eseguire lavori nell’unità scollegata dalla rete regolazione, impostazione, misurazione delle modalità, ricerca di contatti difettosi come “saldatura a freddo” e in casi simili .

È necessario prestare attenzione per evitare l’esposizione a tensioni pericolose.

Attenzione alle ustioni da celle riscaldate.

Per tutti i lavori con il congelatore acceso è necessario utilizzare utensili isolati con manici isolati. Lavorare con una sola mano, indossando maniche lunghe o bracciali.

Non toccare con l’altra mano l’involucro del riscaldatore o altri oggetti collegati a terra tubi del riscaldamento centralizzato, tubi dell’acqua in quel momento. I fili del contatore devono terminare con spessimetri e avere un buon isolamento.

Queste sono le regole generali di sicurezza elettrica.

Pericolo di avvertimento:

• saldare i componenti del forno sotto tensione;

• riparare un forno collegato alla presa di corrente se è umido o se ha un pavimento in cemento o altro tipo di conduttore elettrico;

• è posto in prossimità dell’apparecchio da persone che non lo riparano;

• come per qualsiasi sorgente di microonde, le radiazioni di un magnetron possono causare danni agli occhi o ustioni alla pelle in caso di esposizione diretta. Le radiazioni a microonde sono invisibili all’occhio umano;

• prestare particolare attenzione quando si sostituisce il magnetron. Non lasciare residui di installazione nella guida d’onda;

• prima della sostituzione, tagliare sempre il condensatore nella linea di alimentazione del magnetron con un pezzo di filo isolato il resistore di bypass a volte si guasta .

Inoltre, non è consentito azionare il forno:

• Il forno non deve essere acceso se lo sportello o la griglia sono aperti non si accenderà da solo perché c’è una protezione, ma questo punto vale per chi ignora questa protezione spegnendolo ;

• L’alloggiamento non deve essere forato se siete casalinghe e sognate di appendere il forno alla parete come un cestino del pane, lasciate perdere .