本發(fā)明涉及微波系統(tǒng)測試領(lǐng)域，具體的說，是一種多磁控管微波加熱裝置性能測試系統(tǒng)及測試方法。
背景技術(shù)：
：多磁控管微波加熱裝置，又叫多饋口微波加熱系統(tǒng)，采用多支磁控管，每支磁控管連接一個(gè)激勵(lì)器，每個(gè)激勵(lì)器通過波導(dǎo)分布連接在微波加熱腔中，多個(gè)饋口將微波能量傳輸?shù)轿⒉訜崆恢校瑢ξ⒉訜崆粌?nèi)的載體物質(zhì)進(jìn)行加熱，向負(fù)載饋能。相比單磁控管微波加熱系統(tǒng)，多磁控管微波加熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和控制稍微復(fù)雜，但由于每個(gè)磁控管對應(yīng)通道其微波功率不高，反而要求產(chǎn)品具備大功率微波加熱性能時(shí)大大降低大功率對應(yīng)的設(shè)計(jì)難度和制造難度，因而實(shí)際微波應(yīng)用領(lǐng)域中，多磁控管微波加熱裝置應(yīng)用廣泛，具不完全統(tǒng)計(jì)，比例高達(dá)80％。但是，由于多磁控管微波加熱裝置中多個(gè)磁控管工作頻率相同，互相耦合、互相干擾，系統(tǒng)容易出現(xiàn)微波功率減小、磁控管損壞嚴(yán)重等影響微波系統(tǒng)正常工作的情況。發(fā)生此類情況，需要排查原因：是饋口的相對位置設(shè)計(jì)有問題；是微波的控制方法不正確；是微波加熱腔結(jié)構(gòu)有問題；是被加熱的負(fù)載有問題；還是其他問題。由于缺乏對微波系統(tǒng)的性能測試，設(shè)計(jì)人員無法對故障進(jìn)行判別，想要優(yōu)化設(shè)計(jì)也無據(jù)可依。進(jìn)一步，在一些需要精確控制微波功率的應(yīng)用場合，更需要對微波性能進(jìn)行測試。所以，亟需提供一種測試方法，用于對采用多個(gè)磁控管進(jìn)行微波加熱的多磁控管微波加熱系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)性能測試。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種多磁控管微波加熱裝置性能測試系統(tǒng)及測試方法，用于對采用多個(gè)磁控管進(jìn)行微波加熱的多磁控管微波加熱系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)性能測試，根據(jù)測試結(jié)果分析出微波加熱系統(tǒng)的工作狀態(tài)，從而做出系統(tǒng)評價(jià)，便于設(shè)計(jì)出性能更好的微波系統(tǒng)。現(xiàn)有技術(shù)中，多磁控管微波加熱裝置中設(shè)置多個(gè)微波輸入單元，每個(gè)微波輸入單元包括依次連接的專用電源、磁控管、激勵(lì)器。每個(gè)磁控管由專用電源供電并通過激勵(lì)器中波導(dǎo)輸入到微波加熱腔中。本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種多磁控管微波加熱裝置性能測試系統(tǒng)，用于對多個(gè)磁控管同時(shí)饋入微波加熱腔的微波加熱裝置進(jìn)行性能測試，所述測試系統(tǒng)包括依次連接的取樣單元、ad轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理顯示單元，其特征在于：所述取樣單元包括系統(tǒng)取樣模塊和與磁控管一一對應(yīng)連接的單管取樣模塊，單管取樣模塊包括單管電源取樣模塊、磁控管參數(shù)取樣模塊、微波功率計(jì)，系統(tǒng)取樣模塊、單管電源取樣模塊、磁控管參數(shù)取樣模塊、微波功率計(jì)分別與ad轉(zhuǎn)換模塊連接；所述系統(tǒng)取樣模塊，用于采集多個(gè)磁控管總電源的總電壓、多個(gè)磁控管總電源的總電流、系統(tǒng)加熱時(shí)間信號(hào)；所述單管電源取樣模塊，設(shè)置在單個(gè)磁控管的電源輸入端，用于采集單個(gè)磁控管的單管輸入電壓信號(hào)、單管輸入電流信號(hào)；所述磁控管參數(shù)取樣模塊，與磁控管連接，用于采集單個(gè)磁控管的單管陽極電壓信號(hào)、單管陽極電流信號(hào)、單管燈絲電壓信號(hào)、單管燈絲電流信號(hào)、單管溫度信號(hào)；所述微波功率計(jì)，通過激勵(lì)器與磁控管連接，用于采集單個(gè)磁控管的單管微波輸出功率信號(hào)、單管微波反射功率信號(hào)。進(jìn)一步地，為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述微波功率計(jì)包括相互連接的雙向定向耦合器、檢波二極管。進(jìn)一步地，為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，具體包括以下步驟：步驟s1：在多磁控管微波加熱裝置的微波加熱腔中放入水負(fù)載；步驟s2：運(yùn)行多磁控管微波加熱裝置和測試系統(tǒng)，待多磁控管微波加熱裝置穩(wěn)定運(yùn)行后，測試系統(tǒng)通過取樣單元采集測試時(shí)刻對應(yīng)的系統(tǒng)總參數(shù)和每個(gè)磁控管的單管參數(shù)，同時(shí)采集此時(shí)刻水負(fù)載的測試水溫；同時(shí)，采集到的系統(tǒng)總參數(shù)和各個(gè)單管參數(shù)通過ad轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換并匯總至數(shù)據(jù)處理顯示單元；步驟s3：由數(shù)據(jù)處理顯示單元計(jì)算出對應(yīng)微波系統(tǒng)的性能參數(shù)并反饋分析結(jié)果。進(jìn)一步地，為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述步驟s1中放入水負(fù)載時(shí)，測量初始水溫t1、水質(zhì)量mw并輸入數(shù)據(jù)處理顯示單元；所述步驟s2中運(yùn)行多磁控管微波加熱裝置時(shí)，記錄起始時(shí)刻time1、磁控管預(yù)熱結(jié)束時(shí)刻time2、測試系統(tǒng)測試時(shí)刻time3、測試時(shí)刻水負(fù)載的測試水溫t2并輸入數(shù)據(jù)處理顯示單元；所述步驟s2中系統(tǒng)總參數(shù)包括電源總電壓u總、電源總電流i總；單管參數(shù)包括單管輸入電壓ui入、單管輸入電流ii入、單管陽極電壓uai、單管陽極電流iai、單管燈絲電壓ufi、單管燈絲電流ifi、單管溫度tmi、單管微波輸出功率pmi出、單管微波反射功率pmi反；所述步驟s3中微波系統(tǒng)的性能參數(shù)包括單個(gè)磁控管的單管輸入功率pi入、單管陽極功率pai、單管燈絲功率pfi、總電源輸入總功率pi總、多個(gè)磁控管陽極總功率pa總、多個(gè)磁控管燈絲總功率pf總、微波輸出總功率pm出、微波反射總功率pm反、磁控管微波輸出效率η出、微波熱效率η熱、微波負(fù)載功率pz；當(dāng)磁控管微波輸出效率η出或微波熱效率η熱超出設(shè)定的閾值范圍之外時(shí)，判斷對應(yīng)的多磁控管微波加熱裝置存在結(jié)構(gòu)問題或電路問題；當(dāng)多個(gè)磁控管陽極總功率pa總、多個(gè)磁控管燈絲總功率pf總之和與總電源輸入總功率pi總的差值超出超出設(shè)計(jì)閾值時(shí)，判斷對應(yīng)的多磁控管微波加熱裝置存在電路問題；當(dāng)微波反射總功率pm反與微波輸出總功率pm出比值超出設(shè)計(jì)閾值時(shí)，判斷對應(yīng)的多磁控管微波加熱裝置存在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理的問題。進(jìn)一步地，為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述總電源輸入總功率pi總為總電源的總電壓與總電流之積，即pi總＝u總*i總；所述多個(gè)磁控管陽極總功率pa總為多個(gè)磁控管陽極功率之和，即所述多個(gè)磁控管燈絲總功率pf總為多個(gè)磁控管燈絲功率之和，即所述微波輸出總功率pm出為多個(gè)磁控管微波輸出功率之和，即所述微波反射總功率pm反為多個(gè)磁控管微波反射功率之和，即進(jìn)一步，為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述步驟s3中微波負(fù)載功率pz的計(jì)算方法如下：δt＝(t2-t1)δt＝time3-time2其中：pz：微波負(fù)載功率，單位：千瓦；k：負(fù)載的比熱容，單位：千焦耳每千克攝氏度；mw：水質(zhì)量，單位：千克；t1：初始水溫，單位：攝氏度；t2：測試水溫，單位：攝氏度；δt：負(fù)載測試溫差，單位：攝氏度；time3：測試時(shí)刻；time2：預(yù)熱結(jié)束時(shí)刻；δt：實(shí)際加熱時(shí)間，單位：秒。進(jìn)一步地，為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述步驟s3中微波熱效率η熱的計(jì)算方法如下：δt＝(t2-t1)；δt＝time3-time2；t＝time3-time1；其中：η熱：微波熱效率，單位：％；pz：微波負(fù)載功率，單位：千瓦；win入：輸入能效，單位：千瓦·秒；k：負(fù)載的比熱容，單位：千焦耳每千克攝氏度；mw：水質(zhì)量，單位：千克；pi總：總電源輸入總功率，單位：千瓦；t1：初始水溫，單位：攝氏度；t2：測試水溫，單位：攝氏度；δt：負(fù)載測試溫差，單位：攝氏度；time3：測試時(shí)刻；time2：預(yù)熱結(jié)束時(shí)刻；time1：測試的起始時(shí)刻；δt：實(shí)際加熱時(shí)間，單位：秒；t：測試時(shí)間，單位：秒。進(jìn)一步地，為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述磁控管微波輸出效率η出的計(jì)算方法如下：其中：η出：磁控管微波輸出效率，單位：％；pm出：微波輸出總功率，單位：千瓦；pm反：微波反射總功率，單位：千瓦；pa總：多個(gè)磁控管陽極總功率，單位：千瓦；pf總：多個(gè)磁控管燈絲總功率，單位：千瓦。進(jìn)一步地，為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述步驟s3中微波系統(tǒng)的性能參數(shù)還包括單管輸出效率ηi；所述單管輸出效率ηi的計(jì)算方法如下：當(dāng)任一個(gè)磁控管的單管輸出效率ηi與磁控管微波輸出效率η出的差值超出設(shè)計(jì)閾值時(shí)，對應(yīng)的磁控管及其附近磁控管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理。進(jìn)一步地，為了更好的實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述單管陽極功率pai、單管燈絲功率pfi之和與單個(gè)磁控管的單管輸入功率pi入的差值超出設(shè)計(jì)閾值時(shí)，對應(yīng)磁控管的電路有問題。所述磁控管的燈絲基本是一個(gè)常數(shù)，是一個(gè)固定的影響效率的能量消耗，其大小不一樣僅是個(gè)性的差別。tmi為單個(gè)磁控管溫度，一般正常溫度為160℃，如果系統(tǒng)或磁控管工作不正常，該溫度會(huì)升高，當(dāng)溫度達(dá)到200℃時(shí)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，磁控管壽命會(huì)下降30％。而且磁控管溫度異常表示磁控管故障，需要更換。另一方面，磁控管溫度tmi與磁控管工作狀態(tài)有關(guān)，開始試驗(yàn)時(shí)記錄起始時(shí)刻為time1，當(dāng)磁控管溫度tmi達(dá)到160℃時(shí)，磁控管預(yù)熱完成，記錄此時(shí)為預(yù)熱結(jié)束時(shí)刻time2，直至測試結(jié)束時(shí)刻time3。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：(1)本發(fā)明中的多磁控管微波加熱裝置性能測試系統(tǒng)，根據(jù)多磁控管微波加熱裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)采集整體系統(tǒng)參數(shù)和各個(gè)磁控管的單管參數(shù)，利于全面、有效的分析微波系統(tǒng)的性能；(2)本發(fā)明中的多磁控管微波加熱裝置性能測試方法，借助水負(fù)載，通過采集到的系統(tǒng)參數(shù)和磁控管的單管參數(shù)，全面分析微波系統(tǒng)的性能；(3)本發(fā)明中性能測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單，性能測試方法操作便捷，測試的數(shù)據(jù)既可以用于微波加熱裝置是否符合生產(chǎn)要求的合格檢驗(yàn)又可以用于為優(yōu)化微波加熱裝置的性能提供數(shù)據(jù)支持。附圖說明圖1為本發(fā)明中測試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明中測試系統(tǒng)的工作原理示意圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。本發(fā)明下列實(shí)施例以對采用n支磁控管的多磁控管微波加熱裝置進(jìn)行性能測試為例進(jìn)行說明。實(shí)施例1：本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：如圖1所示，一種多磁控管微波加熱裝置性能測試系統(tǒng)，用于對多個(gè)磁控管同時(shí)饋入微波加熱腔的微波加熱裝置進(jìn)行性能測試，所述測試系統(tǒng)包括依次連接的取樣單元、ad轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)處理顯示單元，其特征在于：所述取樣單元包括系統(tǒng)取樣模塊和與磁控管一一對應(yīng)連接的單管取樣模塊，單管取樣模塊包括單管電源取樣模塊、磁控管參數(shù)取樣模塊、微波功率計(jì)，系統(tǒng)取樣模塊、單管電源取樣模塊、磁控管參數(shù)取樣模塊、微波功率計(jì)分別與ad轉(zhuǎn)換模塊連接。所述系統(tǒng)取樣模塊，用于采集多個(gè)磁控管總電源的總電壓、多個(gè)磁控管總電源的總電流、系統(tǒng)加熱時(shí)間信號(hào)；所述單管電源取樣模塊，設(shè)置在單個(gè)磁控管的電源輸入端，用于采集單個(gè)磁控管的單管輸入電壓信號(hào)、單管輸入電流信號(hào)；所述磁控管參數(shù)取樣模塊，與磁控管連接，用于采集單個(gè)磁控管的單管陽極電壓信號(hào)、單管陽極電流信號(hào)、單管燈絲電壓信號(hào)、單管燈絲電流信號(hào)、單管溫度信號(hào)；所述微波功率計(jì)，通過激勵(lì)器與磁控管連接，用于采集單個(gè)磁控管的單管微波輸出功率信號(hào)、單管微波反射功率信號(hào)。如圖2所示，以一個(gè)具有n(n為自然數(shù))個(gè)磁控管的微波加熱裝置進(jìn)行性能測試為例，此時(shí)所述測試系統(tǒng)包括與ac220v外接電源連接的系統(tǒng)取樣模塊、與n個(gè)磁控管一一對應(yīng)連接的n個(gè)單管取樣模塊，所述系統(tǒng)取樣模塊和n個(gè)單管取樣模塊分別通過ad轉(zhuǎn)換單元與數(shù)據(jù)處理顯示單元連接進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。具體地，1#單管取樣模塊與1#磁控管連接，采集1#磁控管的單管輸入電壓、單管輸入電流、單管陽極電壓、單管陽極電流、單管燈絲電壓、單管燈絲電流、單管溫度、單管微波輸出功率、單管微波反射功率；同理，n#單管取樣模塊與n#磁控管連接，采集n#磁控管的單管輸入電壓、單管輸入電流、單管陽極電壓、單管陽極電流、單管燈絲電壓、單管燈絲電流、單管溫度、單管微波輸出功率、單管微波反射功率。所述單管取樣模塊中設(shè)置有采集單管輸入電壓、單管陽極電壓、單管燈絲電壓的電壓采集模塊，采集單管輸入電流、單管陽極電流、單管燈絲電流的電流采集模塊，采集單管溫度的溫度采集模塊，采集單管微波輸出功率、單管微波反射功率的功率采集模塊。所述電壓采集模塊可以采用現(xiàn)有的電壓采集電路，并利用現(xiàn)有的電壓采集電路對單個(gè)磁控管的電源輸入端、陽極、燈絲分別進(jìn)行電壓采集。所述電流采集模塊可以采用現(xiàn)有的電流采集電路，并利用現(xiàn)有的電流采集電路對單個(gè)磁控管的電源輸入端、陽極、燈絲分別進(jìn)行電流采集。所述功率采集模塊可以直接采用現(xiàn)有的微波功率計(jì)對單個(gè)磁控管輸出端輸出的功率、反射的功率進(jìn)行采集。所述功率采集模塊也可以采用設(shè)置檢波二極管的雙向定向耦合器對單個(gè)磁控管輸出端進(jìn)行檢波后輸出功率、反射功率的采集。所述電壓采集電路、電流采集電路、微波功率計(jì)、雙向定向耦合器均可在使用現(xiàn)有技術(shù)，故不再贅述其具體結(jié)構(gòu)或工作原理。本發(fā)明還公開了一種多磁控管微波加熱裝置性能測試方法，具體包括以下步驟：步驟s1：在多磁控管微波加熱裝置的微波加熱腔中放入水負(fù)載；步驟s2：運(yùn)行多磁控管微波加熱裝置和測試系統(tǒng)，待多磁控管微波加熱裝置穩(wěn)定運(yùn)行后，測試系統(tǒng)通過取樣單元采集測試時(shí)刻對應(yīng)的系統(tǒng)總參數(shù)和每個(gè)磁控管的單管參數(shù)，同時(shí)采集此時(shí)刻水負(fù)載的測試水溫；步驟s2：采集到的系統(tǒng)總參數(shù)和各個(gè)單管參數(shù)通過ad轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換并匯總至數(shù)據(jù)處理顯示單元；步驟s3：由數(shù)據(jù)處理顯示單元計(jì)算出對應(yīng)微波系統(tǒng)的性能參數(shù)并反饋分析結(jié)果。本實(shí)施例中，所述步驟s3中微波系統(tǒng)的性能參數(shù)可以反應(yīng)出微波加熱裝置的性能，一是可以通過用戶手冊等資料指導(dǎo)用戶在使用該系統(tǒng)時(shí)選擇合適微波配置，揚(yáng)長避短，最大化利用微波加熱裝置，達(dá)到系統(tǒng)工作最優(yōu)化；二是設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)反饋分析結(jié)果對微波加熱裝置結(jié)構(gòu)或電路進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，如：各個(gè)微波波導(dǎo)的輸出位置、負(fù)載的位置、磁控管控制電路等，以獲得更好的加熱效果。實(shí)施例2：本實(shí)施例在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化，所述性能測試方法借助性能測試系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集、分析、處理、顯示。所述性能測試方法中需要采集的數(shù)據(jù)有：水負(fù)載的水質(zhì)量mw，步驟s1中，通過量筒等量具測量體積后計(jì)算出水負(fù)載的質(zhì)量，或者直接稱取放入微波加熱腔中水負(fù)載的質(zhì)量；初始水溫t1，步驟s1中，通過溫度計(jì)或者溫度傳感器等元件直接測出水負(fù)載在初始時(shí)的溫度；測試水溫t2，步驟s2中，通過溫度計(jì)或者溫度傳感器等元件直接測出水負(fù)載在測試微波系統(tǒng)性能時(shí)的溫度；磁控管開始工作的起始時(shí)刻time1，步驟s2中，數(shù)據(jù)處理顯示單元記錄為開始測試的起始時(shí)刻；磁控管預(yù)熱結(jié)束時(shí)刻time2，步驟s2中，數(shù)據(jù)處理顯示單元檢測到單管溫度值達(dá)到預(yù)熱溫度值時(shí)記錄為預(yù)熱結(jié)束時(shí)刻；測試系統(tǒng)測試時(shí)刻time3，步驟s2中，數(shù)據(jù)處理顯示單元記錄測試結(jié)束的測試時(shí)刻；總電源的總電壓u總，步驟s2中由系統(tǒng)取樣模塊直接采集微波系統(tǒng)工作時(shí)的電源總電壓；總電源的總電流i總，步驟s2中由系統(tǒng)取樣模塊直接采集微波系統(tǒng)工作時(shí)的電源總電流；單管輸入電壓ui入，步驟s2中由單管電源取樣模塊直接采集微波系統(tǒng)工作時(shí)專用電源輸入單支磁控管的電壓；單管輸入電流ii入，步驟s2中由單管電源取樣模塊直接采集微波系統(tǒng)工作時(shí)專用電源輸入單支磁控管的電流；單管陽極電壓uai，步驟s2中由單管電源取樣模塊直接采集微波系統(tǒng)工作時(shí)單支磁控管的陽極電壓；單管陽極電流iai，步驟s2中由單管電源取樣模塊直接采集微波系統(tǒng)工作時(shí)單支磁控管的陽極電流；單管燈絲電壓ufi，步驟s2中由磁控管參數(shù)取樣模塊直接采集微波系統(tǒng)工作時(shí)單支磁控管的燈絲電壓；單管燈絲電流ifi，步驟s2中由磁控管參數(shù)取樣模塊直接采集微波系統(tǒng)工作時(shí)單支磁控管的燈絲電流；單管溫度tmi，步驟s2中由磁控管參數(shù)取樣模塊直接采集微波系統(tǒng)工作時(shí)單支磁控管的溫度；單管微波輸出功率pmi出，步驟s2中由雙向定向耦合器直接采集單支磁控管輸出的微波功率；單管微波反射功率pmi反，步驟s2中由雙向定向耦合器直接采集單支磁控管反射的微波功率；根據(jù)采集的上述信號(hào)，可以計(jì)算出：磁控管燈絲預(yù)熱時(shí)間t預(yù)，t預(yù)＝time2-time1，(單位：秒)；磁控管微波實(shí)際加熱時(shí)間δt，δt＝time3-time2，(單位：秒)磁控管測試時(shí)間t，t＝time3-time1，(單位：秒)；總電源輸入總功率p電總，p電總＝u總*i總，(單位：千瓦)；單個(gè)磁控管單管輸入功率pi入,pi入＝ui入*ii入，i＝1，2，……，n，(單位：千瓦)；多個(gè)磁控管輸入總功率pi總，i＝1，2，……，n，(單位：千瓦)；單個(gè)磁控管單管陽極功率pai,pai＝uai*iai，i＝1，2，……，n，(單位：千瓦)；多個(gè)磁控管陽極功率pa總，i＝1，2，……，n，(單位：千瓦)；單個(gè)磁控管單管燈絲功率pfi，pfi＝ufi*ifi，i＝1，2，……，n，(單位：千瓦)；多個(gè)磁控管燈絲總功率pf總，i＝1，2，……，n，(單位：千瓦)；多個(gè)磁控管微波輸出總功率pm出，i＝1，2，……，n，(單位：千瓦)；多個(gè)磁控管微波反射總功率pm反，i＝1，2，……，n，(單位：千瓦)；單個(gè)磁控管單管微波功率pmi，pmi＝pmi出+pmi反，i＝1，2，……，n，(單位：千瓦)；多個(gè)磁控管微波總功率pm總，i＝1，2，……，n，(單位：千瓦)；輸入能效win入，win入＝pi總*t，(單位：千瓦·秒)；微波負(fù)載功率pz，(單位：千瓦)；微波加熱裝置中多個(gè)磁控管微波熱效率η熱,(單位：％)；其中，k為負(fù)載的比熱容；微波加熱裝置中多個(gè)磁控管微波輸出效率η出，(單位：％)；微波加熱裝置中單管輸出效率ηi，(單位：％)。根據(jù)測試數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析判斷并反饋：當(dāng)磁控管微波輸出效率η出或微波熱效率η熱超出設(shè)定的閾值范圍之外時(shí)，判斷對應(yīng)的多磁控管微波加熱裝置存在結(jié)構(gòu)問題或電路問題；當(dāng)多個(gè)磁控管陽極總功率pa總、多個(gè)磁控管燈絲總功率pf總之和與總電源輸入總功率pi總的差值超出超出設(shè)計(jì)閾值時(shí)，判斷對應(yīng)的多磁控管微波加熱裝置存在電路問題；當(dāng)任一個(gè)磁控管的單管陽極功率pai、單管燈絲功率pfi之和與單個(gè)磁控管的單管輸入功率pi入的差值超出設(shè)計(jì)閾值時(shí)，對應(yīng)磁控管的電路有問題；當(dāng)微波反射總功率pm反與微波輸出總功率pm出比值超出設(shè)計(jì)閾值時(shí)，判斷對應(yīng)的多磁控管微波加熱裝置存在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理的問題；當(dāng)任一個(gè)磁控管的單管輸出效率ηi與磁控管微波輸出效率η出的差值超出設(shè)計(jì)閾值時(shí)，對應(yīng)的磁控管及其附近磁控管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理。實(shí)施例3：本實(shí)施例在實(shí)施例1或2的基礎(chǔ)上，按0.5n:1n:1.5n的質(zhì)量比準(zhǔn)備三份負(fù)載進(jìn)行微波加熱裝置性能測試。其中n為對應(yīng)微波加熱裝置中工作的磁控管的數(shù)量。例如：微波加熱裝置中有9個(gè)工作的磁控管，即n＝9時(shí)，三份水負(fù)載的質(zhì)量分別為4.5kg、9.0kg、13.5kg。又例如：微波加熱裝置中有10個(gè)工作的磁控管，即n＝10時(shí)，三份水負(fù)載的質(zhì)量分別為5.0kg、10.0kg、15.0kg。實(shí)施例4：本實(shí)施例在實(shí)施例3的基礎(chǔ)上，根據(jù)gb/t18800-2008家用微波爐性能測試方法進(jìn)行操作。本實(shí)施例以一采用9個(gè)(n＝9)性能相同的磁控管的微波加熱系統(tǒng)為例，每個(gè)磁控管的額定功率為1.05kw，微波加熱系統(tǒng)其微波腔容積260l，控制多磁控管微波加熱裝置和測試系統(tǒng)通電工作的時(shí)間為100s，即time3-time1＝100s。其中，磁控管預(yù)熱時(shí)間為t預(yù)熱且t預(yù)熱＝time2-time1，磁控管預(yù)熱時(shí)間為3s,即磁控管達(dá)到工作溫度預(yù)熱結(jié)束；磁控管微波加熱時(shí)間為δt且δt＝time3-time2＝97s。在室溫20℃、常壓狀態(tài)下對三份質(zhì)量不同的水負(fù)載分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)參數(shù)如表1所示：項(xiàng)目水負(fù)載質(zhì)量(mw)初始溫度(t1)測試時(shí)間第一組4.5kg20℃100s第二組9.0kg20℃100s第三組13.5kg20℃100s表1然后對上述三份水負(fù)載分別按下列步驟進(jìn)行操作：步驟s1：在多磁控管微波加熱裝置的微波加熱腔中放入一聚丙烯塑料桶，然后在聚丙烯塑料桶中注入標(biāo)定的水，作為微波加熱系統(tǒng)的水負(fù)載。步驟s2：運(yùn)行多磁控管微波加熱裝置和測試系統(tǒng)，待多磁控管微波加熱裝置穩(wěn)定運(yùn)行后，測試系統(tǒng)通過取樣單元采集測試時(shí)刻對應(yīng)的系統(tǒng)總參數(shù)和每個(gè)磁控管的單管參數(shù)，同時(shí)采集此時(shí)刻水負(fù)載的測試水溫t2。其中，多磁控管微波加熱裝置和測試系統(tǒng)開始運(yùn)行時(shí)刻為磁控管開始工作的起始時(shí)刻time1；多磁控管微波加熱裝置穩(wěn)定運(yùn)行是指磁控管單管溫度tmi達(dá)到工作值即磁控管完成預(yù)熱時(shí)，此時(shí)記為磁控管預(yù)熱結(jié)束時(shí)刻time2；測試系統(tǒng)進(jìn)行測試的測試系統(tǒng)測試時(shí)刻time3。三組實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)采集參數(shù)如表2所示：表2步驟s2：采集到的系統(tǒng)總參數(shù)和各個(gè)單管參數(shù)通過ad轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換并匯總至數(shù)據(jù)處理顯示單元。步驟s3：由數(shù)據(jù)處理顯示單元計(jì)算出對應(yīng)微波系統(tǒng)的性能參數(shù)并反饋分析結(jié)果。其中：為了方便數(shù)據(jù)分析，單管參數(shù)中主要顯示單管輸入功率、單管陽極功率、單管燈絲功率、單管微波輸出功率、單管微波反射功率，其中，單管輸入功率根據(jù)單管輸入電壓與單管輸入電流乘積獲得，單管陽極功率根據(jù)單管陽極電壓與單管陽極電流乘積獲得，單管燈絲功率根據(jù)單管燈絲電壓與單管燈絲電流乘積獲得。步驟s2、s3中采集的第一組(水負(fù)載為4.5kg)試驗(yàn)對應(yīng)的測試數(shù)據(jù)如表3：參數(shù)項(xiàng)單位123456789多管總和pikw1.51.61.61.51.41.61.61.61.6pi總＝14.0paikw1.21.31.41.21.21.31.21.31.3pa總＝11.4pfikw0.0330.0330.0330.0330.0320.0330.0350.0330.033pf總＝0.298pmi出kw0.940.961.020.940.961.030.970.991.01pm出＝8.82pmi反kw0.280.250.210.280.240.140.350.240.22pm反＝2.21表3計(jì)算得采用4.5kg水負(fù)載時(shí)，對應(yīng)微波加熱裝置測試出的主要性能參數(shù)如表4所示：參數(shù)項(xiàng)單位123456789總效率ηi％53.5353.2656.5253.5358.4466.7750.2056.2659.26---η熱％---------------------------47.24η出％---------------------------56.51pzkw---------------------------6.82表4步驟s2、s3中采集的第二組(水負(fù)載為9.0kg)試驗(yàn)對應(yīng)的測試數(shù)據(jù)如表5：參數(shù)項(xiàng)單位123456789多管總和pikw1.61.71.81.51.51.71.71.71.7pi總＝14.9paikw1.31.51.71.41.41.61.41.51.4pa總＝13.2pfikw0.0330.0330.0340.0330.0340.0330.0340.0330.033pf總＝0.300pmi出kw1.031.061.111.020.991.141.061.041.09pm出＝9.54pmi反kw0.110.080.150.100.140.230.100.140.17pm反＝1.22表5計(jì)算得采用9.0kg水負(fù)載時(shí)，對應(yīng)微波加熱裝置測試出的主要性能參數(shù)如表6所示：參數(shù)項(xiàng)單位123456789總效率ηi％69.0263.9355.3664.2059.2755.7366.9558.7164.20---η熱％---------------------------55.89η出％---------------------------61.63pzkw---------------------------8.59表6步驟s2、s3中采集的第三組(水負(fù)載為13.5kg)試驗(yàn)對應(yīng)的測試數(shù)據(jù)如表7：參數(shù)項(xiàng)單位123456789多管總和pikw1.71.71.81.91.71.91.81.71.8pi總＝16.0paikw1.51.61.61.71.51.71.61.51.6pa總＝14.3pfikw0.0330.0340.0330.0330.0330.0330.0340.0340.034pf總＝0.301pmi出kw1.131.151.021.191.151.201.171.141.16pm出＝10.31pmi反kw0.280.250.210.280.240.140.350.240.22pm反＝2.21表7計(jì)算得采用13.5kg水負(fù)載時(shí)，對應(yīng)微波加熱裝置測試出的主要性能參數(shù)如表8所示：參數(shù)項(xiàng)單位123456789總效率ηi％55.4555.0849.6052.5159.3661.1750.1858.6757.53---η熱％---------------------------64.30η出％---------------------------55.48pzkw---------------------------10.61表8結(jié)合表1-表8，匯總?cè)菟?fù)載的三個(gè)試驗(yàn)所對應(yīng)的主要系統(tǒng)參數(shù)如表9所示：參數(shù)項(xiàng)單位第一組水負(fù)載(4.5kg)第二組水負(fù)載(9.0kg)第三組水負(fù)載(9.0kg)ηi％50.20-66.7755.36-69.0249.60-61.17η熱％47.2455.8964.30η出％56.5161.6355.48pzkw6.828.5910.61表9所述步驟s3，采用同一個(gè)微波加熱裝置對負(fù)載質(zhì)量不同的三份水負(fù)載進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)合表1-表9，綜合反饋分析結(jié)果：①分析結(jié)果1：通過本性能測試系統(tǒng)可以測試出微波加熱裝置的微波負(fù)載功率pz和多個(gè)磁控管微波熱效率η熱兩個(gè)用于評價(jià)微波加熱裝置性能的重要指標(biāo)。其中：(單位：千瓦)；(單位：％)。②分析結(jié)果2：本實(shí)施例中三組試驗(yàn)參數(shù)可用于分析微波加熱裝置在磁控管分布結(jié)構(gòu)、微波電路、負(fù)載位置等方面是否存在問題。2.1本實(shí)施例中微波加熱裝置的6#磁控管及其附近相鄰磁控管的結(jié)構(gòu)有待優(yōu)化。具體說明：表3-8中可以看出，第一組試驗(yàn)中6#磁控管單管微波輸出功率最大但單管微波反射功率最小，同時(shí)7#磁控管微波反射功率最大；第二組試驗(yàn)中6#磁控管單管微波輸出功率最高但單管微波反射功率最大,同時(shí)7#磁控管微波反射功率正常；第一組試驗(yàn)中6#磁控管單管微波輸出功率最大但單管微波反射功率最小，同時(shí)7#磁控管微波反射功率最大；從上述數(shù)據(jù)可以分析出6#磁控管和相鄰的7#磁控管其微波反射功率相互影響較大，推測其饋口相對位置或電路可能存在問題。另一方面，在其他條件不變的情況下，相鄰磁控管微波反射功率影響程度會(huì)隨著負(fù)載質(zhì)量增加而減小。如表3、表4所示第一組水負(fù)載4.5kg時(shí)，6#磁控管對應(yīng)單管輸出效率為66.77％，系統(tǒng)微波輸出效率為56.51％，差值+10.26；如表5、表6所示第二組水負(fù)載9.0kg時(shí)，6#磁控管對應(yīng)單管輸出效率為55.73％，系統(tǒng)微波輸出效率為61.63％，差值-5.9；第三組水負(fù)載14.5kg時(shí)，6#磁控管對應(yīng)單管輸出效率為61.17％，系統(tǒng)微波輸出效率為55.48％，差值+5.69。也就是說，隨著水負(fù)載質(zhì)量增加，6#磁控管、7#磁控管相互影響減小，推測6#磁控管、7#磁控管饋口相對位置存在結(jié)構(gòu)問題的可能性比較大，可以先從結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行調(diào)節(jié)排查。若隨著水負(fù)載質(zhì)量的增加，此時(shí)第6組、第7組數(shù)據(jù)與其他組數(shù)據(jù)比較依然存在較大偏差，則說明除了磁控管饋口相對位置存在問題，微波電路或負(fù)載擺放位置也可能存在問題，需要調(diào)整。③分析結(jié)果3：從表9中可以看出，本試驗(yàn)中的微波加熱裝置，在其他條件相同情況下，最佳工作狀態(tài)是：滿足1個(gè)磁控管對應(yīng)1.0kg負(fù)載時(shí)。也就是說，三組試驗(yàn)中第二組負(fù)載質(zhì)量為9.0時(shí)為最佳匹配狀態(tài)。具體說明：本實(shí)施例中9個(gè)磁控管的微波加熱裝置對9.0kg水負(fù)載進(jìn)行加熱試驗(yàn)時(shí)，單管微波反射功率較低，微波輸出效率η出最高。另一方面，9個(gè)額定功率為1.05kw的多磁控管微波加熱裝置，其總額定功率為9.45kw。本實(shí)施例中三組試驗(yàn)微波輸出總功率為8.82kw、9.54kw、10.31kw，第二組試驗(yàn)中的微波輸出總功率最接近總額定功率，工作狀態(tài)最佳。④分析結(jié)果4：本實(shí)施例中微波加熱裝置的性能一般，無致命設(shè)計(jì)缺陷或嚴(yán)重電路連接問題，但結(jié)構(gòu)或電路需要進(jìn)一步優(yōu)化以提高效率。具體說明：一般微波加熱裝置的微波熱效率為54％-62％，而本實(shí)施例中微波加熱裝置的微波熱效率為47％-64％，其中當(dāng)1個(gè)磁控管對應(yīng)1.0kg水負(fù)載時(shí)，微波熱效率為56％(取整)，基本可以推定本微波加熱裝置無致命缺陷，但結(jié)構(gòu)或電路需要進(jìn)一步優(yōu)化以提高效率。若微波熱效率η熱或微波輸出效率η出超出設(shè)定閾值，一般會(huì)低于設(shè)定閾值，則需要從微波加熱裝置的結(jié)構(gòu)方面或電路方面進(jìn)行排查。進(jìn)一步，微波反射總功率pm反與微波輸出總功率pm出比值越大，說明磁控管輸出的微波中反射比例越大，對應(yīng)微波加熱裝置性能越差。一般微波反射總功率占微波輸出總功率百分比低于30％。本實(shí)施例中微波反射總功率pm反與微波輸出總功率pm出比值分別為25.1％、12.8％、21.4％，基本符合要求。若微波反射總功率pm反與微波輸出總功率pm出比值超出設(shè)計(jì)閾值，則需要從微波加熱裝置的結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行排查。進(jìn)一步，一般由于磁控管或微波加熱裝置自身結(jié)構(gòu)，會(huì)有能量損耗，所以單個(gè)磁控管的單管陽極功率pai與單管燈絲功率pfi之和要略小于單管輸入功率pi入。若任一個(gè)磁控管的單管陽極功率pai與單管燈絲功率pfi之和大于單管輸入功率pi入，則很有可能是磁控管的電路存在問題，需要重點(diǎn)排查。同理，系統(tǒng)的多個(gè)磁控管陽極總功率pa總與多個(gè)磁控管燈絲功率pf總之和要小于多個(gè)磁控管輸入總功率pi總，更要小于總電源輸入總功率，否則很有可能是微波加熱裝置的電路存在問題，需要重點(diǎn)排查。本實(shí)施例的其他部分與上述實(shí)施例相同，故不再贅述。以上僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁12