微波处理方法及装置与流程

本发明涉及微波技术，尤其涉及微波处理方法及装置。

背景技术

对食物进行低温冷冻保存是保持食物品质的一种较好的方法。现有技术中，可以采用微波对冷冻食物进行解冻。但是传统的磁控管微波解冻技术对冷冻食物进行解冻时，通常采用频率为2.4ghz～2.5ghz的微波，该频率的微波穿透深度较浅，加之其微波电场在腔体分布不均，易造成很多热点，无法保证解冻均匀性，从而使解冻后，食品品质变差。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明目的在于提供微波处理方案，可以加快处理速度，本发明的目的采用以下技术方案实现：

一种微波处理方法，包括：

按照预设调整间隔时长间隔性地获得用于处理被处理体所需的微波信号的参数；

依据所述间隔性地获得的微波信号的参数对所述用于处理所述被处理体的微波信号进行对应调整，并将调整后的微波信号导入至用于容纳所述被处理体的容器。

较佳的，所述获得用于处理被处理体所需的微波信号的参数包括：

使若干不同的微波信号依次对所述被处理体进行处理，并对应获得若干评价参数；

依据所述若干评价参数确定处理所述被处理体所需的微波信号的参数。

较佳的，所述若干不同的微波信号的频率不同，所述评价参数包括微波信号的反射系数；

依据所述若干评价参数确定处理所述被处理体所需的微波信号的参数包括：

依据若干反射系数，确定最小的反射系数对应的微波信号的参数为所述处理被处理体所需的微波信号的参数。

较佳的，所述按照预设调整间隔时长间隔性地获得用于处理被处理体所需的微波信号的参数之前包括：

使初始微波信号发射到用于容纳被处理体的容器内；

获得所述初始微波信号的前向功率和反向功率；

依据所述前向功率和反向功率判断所述容器内是否放置有被处理体。

较佳的，所述按照预设调整间隔时长间隔性地获得用于处理被处理体所需的微波信号的参数包括：按照预设调整间隔时长间隔性地分别获得用于处理被处理体所需的至少两路微波信号的第一参数；

所述依据所述间隔性地获得的微波信号的参数对所述用于处理所述被处理体的微波信号进行对应调整，并将调整后的微波信号导入至用于容纳所述被处理体的容器包括：

依据所述间隔性地获得的所述至少两路微波信号的第一参数对所述用于处理被处理体的至少两路微波信号进行对应调整；

将调整后的至少两路微波信号经至少两条路径分别导入至用于容纳所述被处理体的容器。

较佳的，所述按照预设调整间隔时长间隔性地获得用于处理被处理体所需的微波信号的参数包括：按照预设调整间隔时长间隔性地分别获得用于处理被处理体所需的至少两路微波信号的第一参数；

所述依据所述间隔性地获得的微波信号的参数对所述用于处理所述被处理体的微波信号进行对应调整，并将调整后的微波信号导入至用于容纳所述被处理体的容器包括：

依据所述间隔性地获得的所述至少两路微波信号的第一参数对所述用于处理被处理体的至少两路微波信号进行对应调整，对所述调整后的至少两路微波信号的第二参数进行调整；

并将对第二参数进行调整后的至少两路微波信号经至少两条路径分别导入至用于容纳所述被处理体的容器。

较佳的，所述处理被处理体为解冻被处理体，所述微波信号的频率小于1ghz。

一种微波处理装置，包括容器、控制单元、第一微波产生单元及第一微波导入单元；所述容器用于容纳被处理体；所述控制单元用于向所述第一微波产生单元提供按照预设调整间隔时长间隔性地获得的第一微波信号的第一参数；所述第一微波产生单元用于向所述第一微波导入单元提供按照所述控制单元间隔性地获得的第一微波信号的第一参数相应产生的第一微波信号；所述第一微波导入单元用于将所述第一微波产生单元产生的第一微波信号导入至所述容器。

较佳的，所述微波处理装置还包括第二微波产生单元和第二微波导入单元；所述控制单元还用于向所述第二微波产生单元提供按照预设调整间隔时长间隔性地获得的第二微波信号的第一参数；所述第二微波产生单元用于向所述第二微波导入单元提供按照所述控制单元间隔性地获得的第二微波信号的第一参数相应产生的第二微波信号；所述第二微波导入单元用于将所述第二微波产生单元产生的第二微波信号导入至所述容器。

较佳的，所述第一微波产生单元包括第一微波信号发生器、第一功率放大器及设于所述第一微波信号发生器与第一功率放大器之间的第一增益控制单元、或第一相位控制单元、或串接于所述第一微波信号发生器与第一功率放大器之间的第一增益控制单元和第一相位控制单元；

所述第二微波产生单元包括第二微波信号发生器、第二功率放大器及设于所述第二微波信号发生器与第二功率放大器之间的第二增益控制单元、或第二相位控制单元、或串接于所述第二微波信号发生器与第二功率放大器之间的第二增益控制单元和第二相位控制单元；

所述微波处理装置还包括连接在所述第一功率放大器与第一微波导入单元之间的第一检测单元和连接在所述第二功率放大器与第二微波导入单元之间的第二检测单元，所述第一检测单元用于检测第一微波信号的前向功率和反向功率，并将所检测信号提供给所述控制单元，所述第二检测单元用于检测第二微波信号的前向功率和反向功率，并将所检测信号提供给所述控制单元。

本发明实施例中，可以监测被处理体的实时变化，对用于处理被处理体的微波信号自适应的进行动态调整，从而加快处理速度，改善处理效果。

附图说明

图1至图4是本发明第一至第四实施例的微波处理方法的流程图；

图5和图6是本发明第五和第六实施例的微波处理装置的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

参阅图1，本发明第一实施例的微波处理方法包括：

s11、按照预设调整间隔时长间隔性地获得用于处理被处理体所需的微波信号的参数。

s12、依据所述间隔性地获得的微波信号的参数对所述用于处理所述被处理体的微波信号进行对应调整，并将调整后的微波信号导入至用于容纳所述被处理体的容器。

较佳的，s11中获得用于处理被处理体所需的微波信号的参数包括：

s111、使若干不同的微波信号依次对所述被处理体进行处理，并对应获得若干评价参数；

s112、依据所述若干评价参数确定处理所述被处理体所需的微波信号的参数。

较佳的，所述若干不同的微波信号的频率不同，所述评价参数包括微波信号的反射系数，s112依据所述若干评价参数确定处理所述被处理体所需的微波信号的参数包括：依据若干反射系数，确定最小的反射系数对应的微波信号的参数为所述处理被处理体所需的微波信号的参数。

其中，微波信号的反射系数等于微波信号的反向功率与前向功率的比值。

本实施例中，可以监测被处理体的实时变化，对用于处理被处理体的微波信号自适应的进行动态调整，从而加快处理速度，改善处理效果。

本实施例的方法尤其适用于解冻处理，可以实现不同重量冷冻体的快速均匀解冻。

图2示出本发明第二实施例的微波处理方法，本实施例中示例性地对第一实施例中的方案进行更加具体的描述和说明，本实施例包括：

s201、使初始微波信号发射到用于容纳被处理体的容器内。

s202、获得初始微波信号的前向功率和反向功率。

s203、依据所述前向功率和反向功率判断所述容器内是否放置有被处理体，若是，执行s204，否则，结束流程。

较佳的，可以通过判断前向功率与反向功率是否满足预设关系来判断所述容器内是否放置有被处理体。

例如，在一个较佳实例中，可以通过计算反向功率和前向功率的比值获得微波信号的反射系数，并判断反射系数是否大于预设阈值，若是，则可判定所述容器内未放置被处理体，结束流程，否则，可判定所述容器内放置有被处理体，继续执行s204。在食物解冻实例中，所述预设阈值较佳的为0.3±10％。

s204、使若干不同的微波信号依次发射到所述容器内，以依次对所述被处理体进行处理，并对应获得若干评价参数。

较佳的，可在预设频率范围内，按照预设频率间隔调整频率，使若干频率不同的微波信号依次发射到所述容器内，以对所述被处理体进行扫描，各微波信号的其他参数可以相同。

可以理解，在其他实施例中，也可使若干其他参数(例如功率和/或相位)不同的微波信号依次发射到所述容器内。

较佳的，所述评价参数可以包括微波信号的反射系数。若干不同的微波信号依次发射到容器内，对被处理体进行扫描，进而获得各个微波信号的反射系数。

s205、依据所述若干评价参数确定处理所述被处理体所需的微波信号的参数。

较佳的，可以依据不同的微波信号所对应的反射系数，确定最小的反射系数对应的微波信号的参数为处理被处理体所需的微波信号的参数。

例如，若对被处理体进行扫描的微波信号频率不同，则最小的反射系数对应的微波信号的频率为处理被处理体所需的微波信号的频率。

s206、按照所确定的微波信号的参数对所述用于处理被处理体的微波信号进行调整。

本实施例中，较佳的，可以仅对用于处理被处理体的微波信号的一个参数进行调整。例如，在s205中确定所需的微波信号的频率后，将处理被处理体所需的微波信号的频率调整为所确定的频率。

可以理解，在其他实施例中，也可以对用于处理被处理体的微波信号的多于一个参数进行调整。

s207、使调整后的微波信号被导入至所述容器内对被处理体进行处理。

s208、判断所述调整后的微波信号对被处理体的处理时间是否达到预设调整间隔时长，若是，执行s209，否则，返回执行s207。

在食物解冻实例中，所述预设调整间隔时长较佳的可以是10秒±10％。

s209、判断被处理体是否满足预设处理目标，若是，结束流程，否则，返回执行s204。

在食物解冻实例中，所述预设处理目标可以是被解冻体达到预设温度。

图3示出本发明第三实施例的微波处理方法，本实施例中采用至少两路微波信号对被处理体进行处理，本实施例方法包括：

s31、按照预设调整间隔时长间隔性地分别获得用于处理被处理体所需的至少两路微波信号的第一参数。

s32、依据所述间隔性地获得的所述至少两路微波信号的第一参数对所述用于处理被处理体的至少两路微波信号进行对应调整。

s33、对所述调整后的至少两路微波信号的第二参数进行调整。

s34、将对所述第二参数进行调整后的至少两路微波信号经至少两条路径分别导入至用于容纳所述被处理体的容器。

本实施例中，采用至少两条导入路径将至少两路微波信号导入至容器，能量入射端口多，从不同的角度传播到被处理体及其内部，容器腔体内能量分布复杂，可大大减少热点形成。另外，通过调整至少两路微波信号的第二参数，可进一步避免在固定区域形成热点。

图4示出本发明第四实施例的微波处理方法，本实施例中与实施例三类似，采用至少两路微波信号对被处理体进行处理，并示例性地对第三实施例中的方案进行更加具体的描述和说明。为便于描述，以下以两路微波信号为例进行说明，可以理解，以下描述可扩展至多于两路微波信号。本实施例方法包括：

s401、使初始微波信号发射到用于容纳被处理体的容器内。

本实施例中，可以使两路微波信号中的其中一路发射到容器内，或者也可以使各路微波信号均发射到容器内。

s402、分别获得发射到所述容器内的初始微波信号的前向功率和反向功率。

若发射至容器内的微波信号多于一路，可分别获得每一路微波信号的前向功率和反向功率。

s403、依据所述前向功率和反向功率判断所述容器内是否放置有被处理体，若是，执行s404，否则，结束流程。

可以理解，可以通过判断各路微波信号的前向功率与反向功率是否满足预设关系来判断所述容器内是否放置有被处理体。

例如，在一个较佳实例中，可以通过计算各路微波信号的反向功率和前向功率的比值获得反射系数，并判断反射系数是否均大于预设阈值，若是，则可判定所述容器内未放置被处理体，结束流程，否则，可判定所述容器内放置有被处理体，继续执行s404。在食物解冻实例中，所述预设阈值较佳的为0.3±10％。

s404、使若干第一参数不同的一路微波信号依次发射到所述容器内，以依次对所述被处理体进行处理，并对应获得若干评价参数。

较佳的，第一参数可以是微波信号的频率；可在预设频率范围内，按照预设频率间隔调整频率，使若干频率不同的微波信号依次发射到所述容器内，以依次对所述被处理体进行处理。

可以理解，在其他实施例中，也可将若干其他参数(例如功率或相位)作为第一参数，并使若干该第一参数不同的微波信号依次发射到所述容器内。

较佳的，所述评价参数较佳的可以包括微波信号的反射系数。若干不同的微波信号依次发射到容器内，对被处理体进行扫描，进而获得各个微波信号的反射系数。

可以理解，在另外的实施例中，也可在两路路径上使若干第一参数不同的微波信号分别依次发射至容器内，以在两路路径上使所述若干第一参数不同的微波信号依次对被处理体进行扫描，并对应获得每条路径对应的若干评价参数。

s405、依据所述若干评价参数确定处理所述被处理体所需的两路微波信号的第一参数。

较佳的，可以依据不同的微波信号所对应的反射系数，确定最小的反射系数对应的微波信号的第一参数为处理被处理体所需的微波信号的第一参数。

例如，若对被处理体进行扫描的微波信号频率不同(即第一参数为频率)，则最小的反射系数对应的微波信号的频率为处理被处理体所需的微波信号的频率。

若有两路微波信号扫描，则两路微波信号各自对应的若干评价参数确定的两个第一参数分别作为两路微波信号的第一参数。

s406、按照所确定的微波信号的第一参数对所述用于处理被处理体的两路微波信号进行调整。

本实施例中，较佳的，可以仅对用于处理被处理体的微波信号的第一参数进行调整。例如，在s405中确定所需的微波信号的频率后，将处理被处理体所需的两路微波信号的频率调整为所确定的频率。

s407、对所述调整后的两路微波信号的第二参数进行调整。

所述的第二参数例如可以是微波信号的功率或者相位等。通过调整两路微波信号的第二参数，使第二参数间隔性地变化，可以改变容器腔体内的电磁场分布，达到均匀处理的目的。

可以理解，在另外实施例中，也可以对两路微波信号的功率和相位均进行调整。

s408、将调整第二参数后的两路微波信号被导入至所述容器内对被处理体进行处理。

s409、判断所述调整第二参数后的两路微波信号对被处理体的处理时间是否达到预定时长，若是，执行s410，否则，返回执行s408。

在食物解冻实例中，所述预设调整间隔时长较佳的可以是10秒±10％。

s410、判断被处理体是否满足预设处理目标，若是，结束流程，否则，返回执行s404。

在食物解冻实例中，所述预设处理目标可以是被解冻体达到预设温度。

图5示出本发明第五实施例的微波处理装置10，包括容器12、控制单元18、微波产生单元14及微波导入单元16。容器12用于容纳被处理体；控制单元18用于向微波产生单元14提供按照预设调整间隔时长间隔性地获得的微波信号的第一参数；微波产生单元14用于向微波导入单元16提供按照控制单元18间隔性地获得的微波信号的第一参数相应产生的微波信号；微波导入单元16用于将微波产生单元14产生的微波信号导入至容器12。其中，第一参数例如可以是微波信号的频率。

较佳的，微波产生单元14包括微波信号发生器142、功率放大器144及串接于微波信号发生器142与功率放大器144之间的增益控制单元146和相位控制单元148。可以理解的，在另外的实施例中，微波信号发生器142与功率放大器144之间可只设增益控制单元146或相位控制单元148。增益控制单元146用于对微波信号的功率进行调整，相位控制单元148用于对微波信号的相位进行调整。

较佳的，在功率放大器144与微波导入单元16之间设检测单元20，检测单元20用于检测微波信号的前向功率和反向功率，并将所检测信号提供给控制单元18。检测单元20例如可以包括定向耦合器。

较佳的，微波产生单元14与检测单元20之间可设隔离器22。

较佳的，容器12具有金属腔体，微波导入单元16包括设于金属腔体内的天线。天线可以是倒f天线、环天线或折叠偶极子天线。

图6示出本发明第六实施例的微波处理装置30，包括容器12、控制单元18、第一微波产生单元14、第一微波导入单元16、第二微波产生单元34和第二微波导入单元36。容器12用于容纳被处理体；控制单元18用于向第一微波产生单元14提供按照预设调整间隔时长间隔性地获得的第一微波信号的第一参数以及向第二微波产生单元34提供按照预设调整间隔时长间隔性地获得的第二微波信号的第一参数；第一微波产生单元14用于向第一微波导入单元16提供按照控制单元18间隔性地获得的第一微波信号的第一参数相应产生的第一微波信号；第一微波导入单元16用于将第一微波产生单元14产生的第一微波信号导入至容器12；第二微波产生单元34用于向第二微波导入单元36提供按照控制单元18间隔性地获得的第二微波信号的第一参数相应产生的第二微波信号；第二微波导入单元36用于将第二微波产生单元34产生的第二微波信号导入至容器12。其中，第一参数例如可以是微波信号的频率。

较佳的，第一微波产生单元14包括第一微波信号发生器142、第一功率放大器144及串接于第一微波信号发生器142与第一功率放大器144之间的第一增益控制单元146和第一相位控制单元148。可以理解的，在另外的实施例中，第一微波信号发生器142与第一功率放大器144之间可只设第一增益控制单元146或第一相位控制单元148。第一增益控制单元146用于对第一微波信号的功率进行调整，第一相位控制单元148用于对第一微波信号的相位进行调整。

第二微波产生单元34包括第二微波信号发生器342、第二功率放大器344及串接于第二微波信号发生器342与第二功率放大器344之间的第一增益控制单元446和第一相位控制单元348。可以理解的，在另外的实施例中，第二微波信号发生器342与第二功率放大器344之间可只设第二增益控制单元346或第二相位控制单元348。第二增益控制单元346用于对第二微波信号的功率进行调整，第二相位控制单元348用于对第二微波信号的相位进行调整。

较佳的，在第一功率放大器144与第一微波导入单元16之间设第一检测单元20，第一检测单元20用于检测第一微波信号的前向功率和反向功率，并将所检测信号提供给控制单元18。在第二功率放大器344与第二微波导入单元36之间设第二检测单元30，第二检测单元30用于检测第二微波信号的前向功率和反向功率，并将所检测信号提供给控制单元18。第一检测单元20和第二检测单元30例如可以包括定向耦合器。

较佳的，第一微波产生单元14与第一检测单元20之间可设第一隔离器22。第二微波产生单元34与第二检测单元30之间可设第二隔离器32。

较佳的，容器12具有金属腔体，第一微波导入单元16和第二微波导入单元36包括设于金属腔体内不同位置处的天线。天线可以是倒f天线、环天线或折叠偶极子天线。

可以理解的，在其他实施例中，本发明的微波处理装置可以是微波解冻装置，上述的微波信号可以是频率小于1ghz的微波解冻信号。

本实施例中，采用至少两条导入路径将至少两路微波信号导入至容器，能量入射端口多，从不同的角度传播到被处理体及其内部，容器腔体内能量分布复杂，可大大减少热点形成。另外，通过调整至少两路微波信号的第二参数，可进一步避免在固定区域形成热点。

本发明实施例中，较佳的，所述处理被处理体为解冻被处理体，所述微波信号的频率小于1ghz。所述被处理体例如包括食物、血液、血浆、冷藏器官等。依据本发明实施例中的方案，以解冻2.5kg冷冻牛肉为例，从-20度解冻到-3度，所用时间小于10分钟，内外温差小于5度。小至50克，大至5千克的冷冻牛肉等等肉类，能够从-20度或者-40度均匀解冻到-5度～-1度，内外温差小于5度。

可以理解，本发明实施例的方案也可用于解冻之外的其他合适的应用中。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘等)中，包括若干指令用以使得一台设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。