一 : 远红外加热技术原理
什么是红外线 ?
红外线实际上就是一种光线,也是一种电磁波,只是它的波长比可见的红光更长,我们的肉眼无法看得见,但是身体皮肤却可以感受它的温热效应。 红外线在电磁波的频谱(电磁波的大家庭)中,系介于可见光的红光和俗称的微波(或毫米波)之间。通常只要温度的物体,就会不停的发放出红外线,随着温度的高低、物体成份的不同,发出的红外线波长也不一样,我们人体的表面温度大约是摄氏 32 度,所以人体表面一直在发射波长为十几微米(一微米 =10-6 米)的红外线。
红外线的分类及其作用
科学家们为了研究上的方便,将红外线划分为三个波段:波长在 0.75 微米到 3 微米间的称为近红外线,波长在 3 到 30 微米间的为中红外线,波长在 30 微米以上的称为远红外线。不过一般工业或医疗应用上的划分则不太一样,习惯上把波长 3 微米以上的均称为远红外线, 3 微米以下的即是俗称的红外或中红外线。也有将它划分更详细的如:波长在 0.7 到 1.5 微米的称近红外线, 1.5 到 5 微米的称中红外线, 5 到 1000 微米的称为远红外线, 1000 微米以上和微波段的毫米波重叠处称为超远红外线。 一直以来,人们对红外线的理解和应用,大都停留在近、中红外线领域,主要系利用它发放出来的热量,也就是所谓的「热线」,作为人们生活上的「取暖」、「晒干」、「热食」,或在工业上「加热」、「干燥」、「烘烤」等应用。在医疗保健上,也都是仅了解到系利用近、中红外线的温热效应促使局部的血管扩张、血流加快,以加速全身的血液流通,同时温热会使局部肌肉松弛,新陈代谢旺盛等功能,来达到疗效,常用到的日光浴、热敷、沙疗、艾炙、红外灯等皆是红外线利用的典型。
其实,红外线在医疗保健上所发挥的疗效,除了所谓的温热效应外,还有一种更重要的机理,即是「非热生物效应」。早期人们在使用微波治疗时,便遇到下列情形:当使用高能量的微波照射时,的确会对生理部份产生热效应,而达到温热治疗的功能。但是医疗人员却发现,仅以极低能量的微波照射病人时,理论上根本无法产生温热效应,却也能达到神奇的疗效
红外线对人类的益处
红外线自从 1800 年就被人类发现,而且在一些传统医疗行为里,也被应用不少,但是人类却一直到最近几年,才逐渐注意到红外线对人体保健和医疗上的作用,尤其是远红外线。这一方面是因为人们对红外线如何影响细胞的机理尚缺了解,另一方面则是因为,在一个不是极高的温度状态下,根据黑体辐射理论,一般的材料要产生足够强度的远红外线,并不容易,通常必须藉助陶瓷材料等作能量的转换,将其所吸收的热量经由内部分子的振动再发放较长波长的远红外线出来。因此近些年来,随着材料的发展,尤其精密陶瓷技术的进步,是加速红外线(尤其远红外线)保健、医疗器材被推广应用的主要原因。 由于红外线的波段非常的广,从 0.75 微米一直到 1000 微米甚至更长皆是,那么选择那一波段的红外线最能达到医疗保健的效果呢?前面提过,人体内细胞膜和蛋白质的振动波长,随着不同的种类,特性波长也不一样,但大致范围在 3 微米到 30 毫米之间,即一般的远红外线和超红外线波段。因此我们选择照射的红外线波段若能够涵盖这个范围愈宽广,也就是与人体细胞组织的振动波长愈相近,当更能够诱发人体内细胞分子的共振吸收,而造成的自愈能力和体质的改善就可能更明显。
二 : 红外线加热原理
红外线加热原理
工业加热与干燥的方法很多,自能源危机以来,世界各国为提高能源使用效率与发展能源多元化,纷纷研发各种节约与替代能源技术,其中辐射加热干燥由於方法的特殊性,被证实为最有效率的加热与干燥技术之一,而被广泛地用于取代传统的热风式加热与干燥系统。
辐射加热与干燥包括红外线、紫外线、微波/射频、电子束与雷射等,其中红外线加热干燥是利用电磁辐射热传原理,以直接方式传热而达到加热干燥物体的目的,从而避免加热传媒体导致的能量损失,同时红外线因有产生容易,可控性良妤等特质,具有加热迅速、干燥时间短、生产力提高,产品品质改进及设备空间节省等优点
红外线的波长区间大致為0.75nm至1000nm,因其波长位于红色光波长(0.6nm至0.75nm左右)外而得名。在低於2000℃的常规工业热工范围内,红外线是最主要的热射线。人们有时将红外线又划分为「近红外」、「中红外」、「远红外」等若干小区间,所谓的远、中、近,是指其在电磁波谱中距红色光的相对距离远近而言。
采用红外线加热是否有效,主要取决于被加热物体的吸收程度,吸收率越高,红外线辐射效果就越好。而吸收率取决於被加热物质的类别、表面状态、红外线辐射源的波长等。物质反射的辐射能量与入射能量的比值叫反射率,不同材料和不同表面状况的反射率各不相同。物质透过的辐射能量与入射能量的比值叫穿透率,穿透率随材料的性质及厚度不同而变化。不同材料的有效穿透范围也不一样。通常把非透明材料的穿透率看作零。一般金属晶体十分緻密,透过表面的电磁辐射能在很短的距离内迅速衰减,因此热辐射对金属的穿透深度在微米数量级上。而非金属材料分子结构不很緻密,在常温下不同非金属物质各自具有特徵振动频率,因此当入射的电磁波到达界面时,电磁波很少被反射,较易穿过界面进入表层,有些激起共振变為热量,有些不能激起共振的则受到折射、散射和反射作用。由於实际物体都不是单一结构的单纯物质,故有些未被表层吸收的辐射波,在深入过程中还会被其它物质的共振而不同程度地加以吸收。只有在穿过全部厚度时,未破吸收的那部分辐射能量才能透过。因此非金属的穿透深度比金属的要高。 红外线加热优势及效率,红外线乾燥加热方式在近几年来则以惊人的发展速度被接受,并被实际使用於各层次,主要是红外线乾燥方式有下述之优点:
1. 具有穿透力,能内外同时加热。
2. 不需热传介质传递,热效率良好。
3. 可局部加热,节省能源。
4. 提供舒适的作业环境。
5. 节省炉体的建造费用及空间,组合、安装及维修简单容易。
6. 乾净的加热过程。
7. 温度控制容易、且升温迅速,并较具安全性。
8. 热惯性小,不需要暖机,节省人力。
因為红外线加热其有上述优点,因比获得高效率高、均一性的加热是可能的,进而获得高品质的产品。
三 : 红外线加热原理
红外线加热原理
工业加热与干燥的方法很多,自能源危机以来,世界各国为提高能源使用效率与发展能源多元化,纷纷研发各种节约与替代能源技术,其中辐射加热干燥由於方法的特殊性,被证实为最有效率的加热与干燥技术之一,而被广泛地用于取代传统的热风式加热与干燥系统。[www.61k.com)
辐射加热与干燥包括红外线、紫外线、微波/射频、电子束与雷射等,其中红外线加热干燥是利用电磁辐射热传原理,以直接方式传热而达到加热干燥物体的目的,从而避免加热传媒体导致的能量损失,同时红外线因有产生容易,可控性良妤等特质,具有加热迅速、干燥时间短、生产力提高,产品品质改进及设备空间节省等优点
红外线的波长区间大致為0.75nm至1000nm,因其波长位于红色光波长(0.6nm至0.75nm左右)外而得名。在低於2000℃的常规工业热工范围内,红外线是最主要的热射线。人们有时将红外线又划分为「近红外」、「中红外」、「远红外」等若干小区间,所谓的远、中、近,是指其在电磁波谱中距红色光的相对距离远近而言。
采用红外线加热是否有效,主要取决于被加热物体的吸收程度,吸收率越高,红外线辐射效果就越好。而吸收率取决於被加热物质的类别、表面状态、红外线辐射源的波长等。物质反射的辐射能量与入射能量的比值叫反射率,不同材料和不同表面状况的反射率各不相同。物质透过的辐射能量与入射能量的比值叫穿透率,穿透率随材料的性质及厚度不同而变化。不同材料的有效穿透范围也不一样。通常把非透明材料的穿透率看作零。一般金属晶体十分緻密,透过表面的电磁辐射能在很短的距离内迅速衰减,因此热辐射对金属的穿透深度在微米数量级上。而非金属材料分子结构不很緻密,在常温下不同非金属物质各自具有特徵振动频率,因此当入射的电磁波到达界面时,电磁波很少被反射,较易穿过界面进入表层,有些激起共振变為热量,有些不能激起共振的则受到折射、散射和反射作用。由於实际物体都不是单一结构的单纯物质,故有些未被表层吸收的辐射波,在深入过程中还会被其它物质的共振而不同程度地加以吸收。只有在穿过全部厚度时,未破吸收的那部分辐射能量才能透过。因此非金属的穿透深度比金属的要高。 红外线加热优势及效率,红外线乾燥加热方式在近几年来则以惊人的发展速度被接受,并被实际使用於各层次,主要是红外线乾燥方式有下述之优点:
1. 具有穿透力,能内外同时加热。
2. 不需热传介质传递,热效率良好。
3. 可局部加热,节省能源。
4. 提供舒适的作业环境。
5. 节省炉体的建造费用及空间,组合、安装及维修简单容易。
6. 乾净的加热过程。
7. 温度控制容易、且升温迅速,并较具安全性。
8. 热惯性小,不需要暖机,节省人力。
因為红外线加热其有上述优点,因比获得高效率高、均一性的加热是可能的,进而获得高品质的产品。
四 : 红外加热器的原理及分类
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