УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВЧ ПРЕДПОСЕВНОЙ ОБРАБОТКИ СЕМЯН Российский патент 1997 года по МПК A01C1/00 A01H1/06 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к процессам электромагнитной обработки семян, и может быть использовано для предпосевной обработки семян.

Из предшествующего уровня техники известно устройство для СВЧ предпосевной обработки семян (см. авт.св. СССР N 1671181, кл. A 01 C 1/00, 1989), содержащее дозатор, транспортирующий узел и источник СВЧ, при этом транспортирующий узел выполнен в виде объемного цилиндрического резонатора, образующая которого представляет собой брахистохрону, внутри которого по винтовой линии установлены диэлектрические семяпроводы, выход источника СВЧ сообщен с нижней частью резонатора, вход и выход которого снабжен запредельными волноводами.

Недостаток этого устройства заключается в том, что оно имеет сложную конструкцию. Кроме того, известное устройство не может быть использовано при многочастотном облучении семян.

Известно также устройство для СВЧ предпосевной обработки семян [1] взятое в качестве прототипа и содержащее основание, загрузочный и приемный бункеры, источник СВЧ, вакуумную камеру, емкость для жидкости, ленточный транспортер и механизм ориентации семян, выполненный в виде катушки с бифилярной обмоткой, расположенной под лентой транспортера.

К недостаткам этого устройства следует отнести низкую производительность (до 0,4 кг/ч), вследствие необходимости ориентации семян на ленте транспортера, а также недостаточную однородность обработки, обусловленную, во-первых, длительным (несколько часов) временем облучения семян а, во-вторых, затуханием волны при прохождении излучения через слой семян. Кроме того, с помощью известного устройства двухчастотное облучение семян возможно осуществить только путем смены источника СВЧ при повторной обработке семян, что приводит к увеличению длительности обработки, а следовательно, к снижению производительности.

В основу изобретения поставлена задача разработать простое устройство для СВЧ предпосевной обработки семян, конструктивное выполнение которой обеспечило бы многочастотное облучение СВЧ-энергией при высокой однородности обработки и высокой производительности.

Поставленная задача решена тем, что в устройстве для СВЧ предпосевной обработки семян, содержащем основание, загрузочный и приемный бункеры, источник СВЧ-энергии и ленточный транспортер с приводом, источник СВЧ-энергии выполнен в виде N антенн, расположенных вдоль ленты транспортера и подключенных к соответствующим СВЧ-генераторам, транспортер дополнительно содержит N пар роликов, оси которых параллельны между собой, при этом оси антенн параллельны между собой и перпендикулярны основанию, а лента транспортера охватывает каждую пару роликов с образованием S-образного изгиба, причем каждая пара роликов смещена относительно оси соответствующей антенны в направлении, противоположном направлению перемещения ленты транспортера на величину, равную 0,8 1,2(D_i/2 + h), где D_i диаметр ролика i-ой пары, ближайшего к оси i-ой антенны; h толщина ленты. Целесообразно, чтобы СВЧ-генераторы были настроены на различные частоты, а диаграммы направленности смежно расположенных антенн на уровне верхнего участка ленты транспортера взаимно не перекрывались.

Такое выполнение устройства для СВЧ предпосевной обработки семян обеспечивает многочастотное (например, в миллиметровом и сантиметровом диапазонах длин волн) облучение при высокой производительности и высокой однородности обработки за счет того, что обработка семян осуществляется за один проход, а переворот семян вблизи оси каждой антенны. Иными словами в течение половины времени нахождения семян в поле излучения каждой антенны они имеют одну ориентацию, а в течение другой половины противоположную. Кроме того, в предложенном устройстве отсутствуют вакуумная камера и механизм ориентации семян, т.е. обеспечивается упрощение устройства.

В дальнейшем изобретение поясняется описанием двухчастотного устройства для предпосевной обработки семян.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство для СВЧ предпосевной обработки семян содержит основание 1, металлический кожух экран 2, загрузочный бункер 3, приемный бункер 4, генератор 5 сантиметрового диапазона длин волн, генератор 6 миллиметрового диапазона длин волн, выходы которых через соответственно вентили 7 и 8, аттенюаторы 9 и 10 и тройники 11 и 12 соединены с антеннами 13 и 14, оси которых параллельны между собой и перпендикулярны основанию 1. Диаграммы направленности антенн 13 и 14 взаимно не пересекаются на уровне верхнего участка ленты 19 транспортера. Вторые выходы тройников 11 и 12 через соответствующие детекторные блоки 15 и 16 соединены с индикаторами 17 и 18. Внутри кожуха экрана 2 размещен транспортер, выполненный в виде бесконечной ленты 19 на барабанных шкивах 20 и 21 с приводом 22. Транспортер снабжен также двумя парами роликов 23, 24 и 25, 26, оси которых параллельны между собой. Первая пара роликов 23 и 24 расположена со смещением относительно оси антенны 13 в направлении, противоположном направлению перемещения ленты 19, при этом расстояние от оси антенны 13 до оси ближайшего к ней ролика 23 составляет 0,8 1,2(D_i/2 + h), где D₁ диаметр ролика 23; h толщина ленты 19.

Вторая пара роликов 25 и 26 расположена со смещением относительно оси антенны 14 в направлении, противоположном направлению перемещения ленты 19, при этом расстояние от оси антенны 14 до оси ближайшего к ней ролика 25 составляет 0,8 1,2(D₂/2 + h), где D₂ диаметр ролика 25; h - толщина ленты 19.

Лента 19 охватывает первую и вторую пару роликов с образованием S - образных изгибов.

Устройство для СВЧ предпосевной обработки семян работает следующим образом.

После выхода ленты 19 транспортера на заданную скорость, зависящую от времени облучения семян, включают генератор 6, с помощью аттенюатора 10 устанавливают требуемую плотность потока мощности излучения, которую контролируют с помощью индикатора 18, а затем открывают заслонку загрузочного бункера 3. Семена из загрузочного бункера 3 с помощью распределителя потока (не показан) равномерно распределяют по всей ширине ленты 19. С помощью ленты 19 семена перемещают в направлении к антенне 14, при этом происходит облучение их электромагнитным излучением миллиметрового диапазона длин волн. Вблизи оси антенны 14 расположена пара роликов 25 и 26, которые лента 19 охватывает с образованием S-образного изгиба. При прохождении семян через этот участок происходит их переориентация в пространстве (семена переворачиваются), в результате обеспечивается более равномерное их облучение электромагнитным излучением миллиметрового диапазона длин волн. При приближении переднего фронта посевного материала к границе зоны действия антенны 14 включают генератор 5 сантиметрового диапазона длин волн, с помощью аттенюатора 9 устанавливают требуемую плотность потока мощности излучения, которую контролируют с помощью индикатора 17. (Последовательное включение генераторов 5 и 6 не является обязательным и при достаточно высокой скорости ленты 19 транспортера, т. е. при малых временах облучения генераторы 5 и 6 могут быть включены одновременно). При дальнейшем перемещении семена попадают в зону действия антенны 13 сантиметрового диапазона длин волн. Вблизи оси антенны 13 также размещена пара роликов 23 и 24, которые лента 19 транспортера охватывает с образованием S-образного изгиба. При прохождении семян через участок происходит повторная их переориентация в пространстве. В результате обеспечивается равномерное облучение семян и излучением сантиметрового диапазона длин волн. Облученный посевной материал с ленты 19 транспортера поступает в приемный бункер 4.

Использование предложенного устройства обеспечивает многочастотное последовательное облучение семян электромагнитным излучением при высокой производительности.

Использование: сельское хозяйство. Сущность изобретения: на основании расположены загрузочный и приемный бункеры, источник СВЧ-энергии и ленточный транспортер. Источник СВЧ-энергии выполнен в виде N антенн, расположенных вдоль ленты транспортера и подключенных к соответствующим СВЧ-генераторам. Транспортер содержит N пар роликов, оси которых параллельны между собой. Оси антенн также параллельны между собой, а лента транспортера охватывает каждую пару роликов с образованием S-образного изгиба, причем каждая пара роликов смещена относительно оси соответствующей антенны в направлении, противоположном направлению перемещения ленты транспортера на величину, равную 0,8-1,2(D_i/2 + h), где D_i - диаметр ролика i-ой пары, ближайшей к оси i-ой антенны; h - толщина ленты. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для СВЧ предпосевной обработки семян, содержащее основание, загрузочный и приемный бункеры, источник СВЧ-энергии и ленточный транспортер с приводом, отличающееся тем, что источник СВЧ-энергии выполнен в виде N антенн, расположенных вдоль ленты транспортера и подключенных к соответствующим СВЧ-генераторам, транспортер дополнительно содержит N пар роликов, оси которых параллельны между собой, при этом оси антенн параллельны между собой и перпендикулярны основанию, а лента транспортера охватывает каждую пару роликов с образование S-образного изгиба, причем каждая пара роликов смещена относительно оси соответствующей антенны в направлении, противоположном направлению перемещения ленты транспортера на величину 0,8 + 1,2 (D_i/2 + h), где D_i диаметр ролика i-й пары, ближайшего к оси i-й антенны, h толщина ленты. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что СВЧ-генераторы настроены на различные частоты, а диаграммы направленности смежно расположенных антенн на уровне верхнего участка ленты транспортера взаимно не перекрываются.