热辐射P2=Aeσ(T14-T24),其中,A1是工件表面积,e 是工件表面辐射率,σ是斯潘特-玻尔兹曼常数,T1和T2分别为工件和环境温度,单位为K式温度(K 式温度为温度273.15 摄氏度)。在200摄氏度到595摄氏度区间,钢的辐射率为0.8。
线圈损耗P3就是线圈上的损耗。这个损耗可以通过减少感应圈的电阻来减少。比如,采用高纯度的铜管或是超导材料。这个损耗会导致感应器发热,必须进行冷却。
电源功率P=(P1 P二* P3)*n,n为加热效率,不同的材质加热效率不同。如钢的加热效率约为0.6。
(2)频率计算
工作频率的选取对透热的均匀性和节能都有非常重要的意义。在选择合适的工作频率时,首先需要了解穿透深度的概念。
穿透深度指的是,大约86%的能量集中的深度。
d=50300
其中,d是穿透深度,单位是c;P1为工作温度下的感应器电阻率,单位为Ω· cm;f 为工作频率,单位为Hz;u1为感应圈的相对磁导率,无单位。
需要注意的是,由于电阻率和导磁率的变化,穿透深度随着温度的变化而变化。通常电阻率是正温度系数,也就是说,电阻率随着温度的上升而增大,所以,穿透深度会变深。对于非导磁体材料,穿透深度通常会变深2-3 倍。对于导磁体,可能随着温度的升高导致失磁,比如铁在居里点770 度左右,导磁率会很快下降到1,穿透深度会增加20 倍左右。
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超声波应用无处不在
在很多人的印象里,超声波无疑是个很高大上的东西。接着,就会联想到声纳、雷达等神秘的物体,它们似乎不陌生,但要说出个所以然来,却不简单。
实际上,超声波是一个物理名称,简单来说就是一种波长。人耳听得见的声音,都是振动频率在20~20000赫兹之间的声波。超声波是一种独特的声波,频率超过20000赫兹,人耳听不到,但是它真的存在,并且大有用处。
20世纪30年代,超声波早开始应用于领域,成为一种不可或缺的工具。比如产前检查也就是超声检查,用超声波可以“看到”胎儿的状况。现在它几乎在各个生产生活领域都得到了应用。超声波的高频振动,可以消灭有害菌,焊接塑料,甚至能在短短几天内“催熟”原本需要好几年的酒。未来,超声波的用途将更加广泛,也会给生产生活带来更大改变。
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