Устройство для стерилизации Советский патент 1992 года по МПК A01B47/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к обработке почв электромагнитным полем (ЭМП) сверхвысокой частоты (СВЧ) в условиях кранового земледелия и защищенного грунта.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей, а также повышение эффективности работы устройства и обеспечение безопасности.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - рабочий шнековый конвейер, разрез; на фиг. 4 - функциональная схема управления установкой (пунктирной линией показаны логические опосредованные связи между узлами).

Устройство для стерилизации содержит смонтированные на общей платформе 1 с электроприводом 2 бункер-питатель 3, сочлененную с ним посредством загрузочного окна 4 рабочую камеру 5, источник 6 электромагнитных колебаний СВЧ, шнековый конвейер 7, расположенный внутри камеры 5, состыкованные с ней с помощью выгрузного окна 8 бункер-накопитель 9 и механизм 10 выгрузки, жестко связанный с платформой 1 механизм 11 загрузки, в передней нижней части которого смонтированы фреза 12 с приводом 13 и закрепленный на оси фрезы 12 датчик 14 толщины пласта, установленные в бункере-питателе 3 выше окна 4 друг над другом первый 15 и дополнительно введенные третий 16 и четвертый Сдатчики уровня, а также установленный в бункере-накопителе 9 ниже окна 8 второй датчик 18 уровня, входящие в схему управления установкой первый 19 и второй 20 релейные элементы, первый 21, второй 22 и

третий 23 логические элементы И и блок 24 многоступенчатого управления регулируемым электроприводом 2.

При этом датчик 15 одновременно подключен к первому входу блока 24, первому входу элемента И 21 и через первый элемент 19, электропривод конвейера 7 и первый вход элемента И 23 к источнику 6. Датчик 18 уровйя подключен к элементу 20, вход которого одновременно связан с механизмом 10 и вторым входом элемента И 23. Датчик 16 уровня соединен с первым входом элемента И 22 и вторым входом элемента И 21, выход которого подключен к второму входу блока 24. Датчик 17 уровня связан с вторым входом элемента И 22, выход которого подключен к третьему входу блока 24.

Конвейер 7 выполнен в виде шнека с шагом, определяемым соотношением

5шн -

D

О)

+ где D - диаметр шнека, м;

р - коэффициент заполнения поперечного сечения шнека;

Ар - глубина проникновения ЭМП СВЧ в диэлектрик, м.

Это обеспечивает наибольшую эффективность СВЧ-стерилизации почвогрунтов.

Устройство для стерилизации работает следующим образом.

При запуске установки последовательно включаются привод 13 фрезы 12, механизм 11 загрузки срезаемого почвенно- земляного пласта в бункер-питатель 3 и электропривод 2 общей несущей платформы 1. В ходе загрузки датчик 15 уровня, контролирующий высоту смеси в бункере- питателе 3, по достижении установленного уровня через релейный элемент 19 включает шнековый конвейер 7, подает через первый вход блока 24 команду на увеличение скорости движения платформы 1 и выдает разрешающий сигнал на первый вход третьего элемента И 23.

При этом работающий шнековый конвейер 7 заполняет смесью бункер-накопитель 2 и по достижении заданного уровня датчик 18 уровня выдает сигнал на релей- ныйэлемент20, который, срабатывая, посылает команду на запуск механизма 10 выгрузки почвы и одновременно разрешающий импульс на второй вход элемента И 23. Только после этого происходит включение источника 6 электромагнитных колебаний СВЧ и интенсивное тепловое (и специфическое) воздействие ЭМП на проходящую через рабочую камеру 5 почву.

При дальнейшем росте уровня почвенной смеси в бункере-питателе 3 (вызванном ростом скорости движения платформы 1) срабатывает следующий датчик 16 уровня

выдающий при этом сигнал на первый вход элемента И 22 и одновременно разрешающую команду на второй вход элемента И 21. После чего с последнего поступает через второй вход блока 24 команда на стабилиза0 цию скорости движения платформы 1.

В случаях, когда на второй вход элемента И 22 начинают поступать сигналы и от датчика 17 уровня, т. е. имеет место некоторое переполнение бункера-питателя 3, то

5 элемент И 22 выдает команду (в виде стандартного сигнала) на третий вход блока 24 на снижение скорости движения платформы 1 до оптимально стабильной.

Из бункера-питателя 3 почвенная смесь

0 через загрузочное окно 4 поступает с помощью шчекового конвейера 7 в рабочую камеру 5 - зону облучения источника 6.

Наибольшей эффективности при СВЧ- стерилизации почвогрунтов в рабочей каме5 ре 5 можно добиться, используя шнековый конвейер 7 с установленными конструктивно-технологическими параметрами.

Это обеспечивает дополнительное равномерное перемешивание почвы, ее плот0 ность, а следовательно, и одинаковое более полное поглощение энергии электромагнитных колебаний СВЧ, т. е. повышается коэффициент использования энергии ЭМП. Обработанный материал из камеры 5

5 поступает равномерно в бункер-накопитель 9, из которого (при наличии разрешающего сигнала с датчика 18 уровня через релейный элемент 20) с помощью механизма 10 выгрузки вновь укладывается на поверхность

0 обрабатываемого поля.

Датчик 14 толщины срезаемого пласта, действующий по принципу копира поверхности, контролирует предельно допустимые агротехнологией минимальные и макси5 мальные слои почвы, требующие СВЧ-сте- рилизацию в рабочей камере 5. Так, при выходе фрезы 12 на поверхность или ее недопустимом углублении в грунт происходит замыкание контактов датчика 14 и затем

0 аварийный останов платформы 1 (через блокирующий вход привода 2). По устранению причины аварии и установке заданной глубины среза вновь осуществляется последовательный запуск цепи: привод 13 фрезы

5 12 - механизм 11 - загрузки - электропривод 2 платформы 1.

Применение предлагаемого устройства обеспечивает по сравнению с основным следующие преимущества: мобильность установки, непрерывность ее работы, безопасность работы, повышение эффективности использования энергии ЭМП СВЧ, полная автоматизация процесса.

Формула изо бретени я 1. Устройство для стерилизации по авт. св. N 1416068, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и обеспечения безопасности работы, оно дополнительно снабжено электроприводом платформы, фрезой с приводом, датчиком толщины пласта, блоком управления, третьим и четвертым датчиками уровня, первым, вторым и третьим элементами И, при этом фреза с закрепленным на ее оси датчиком толщины пласта смонтирована на раме механизма загрузки, третий и четвертый датчики уровня, последовательно смонтированные друг над другом, установлены в бункере-питателе над первым датчиком уровня, причем выход первого датчика уровня одновременно подключен к первому входу блока управления и первому входу первого элемента И, выход которого связан с вторым входом блока управления, выход третьего датчика уровня соединен с вторым входом первого элемента И и первым входом второго элемента И, выход четвертого датчика уровня связан с вторым входом второго элемента И, выход которого подключен к третьему входу блока управления, выход блока управления связан с электроприводом платформы, к блокирующему входу которого подсоединен датчик толщины пласта, выход первого релейного элемента подключен к входу электропривода конвейера и первому входу третьего элемента И, а выход второго релейного элемента связан также с вторым входом третьего элемента И, выход которого соединен с источником электромагнитных колебаний. 2. Устройство поп. 1,отл ичающеес я тем, что, с целью повышения эффективности использования подводимой СВЧ- энергии в зону перемещаемой почвы, конвейер выполнен в виде шнека с шагом, определяемым соотношением

сD

где D - диаметр шнека, м;

р- коэффициент заполнения поперечного сечения шнека;

Ар- глубина проникновения электромагнитного поля СВЧ в диэлектрик, м.

Изобретение относится к области СВЧ- техники и может быть использовано в сельскохозяйственной, пищевой и легкой отраслях промышленности. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей, обеспечение безопасности и эффективности работы установки. Устройство содержит смонтированные на общей платформе 1 шнековый контейнер 7, бункер-пи- татель 3, фрезу 12 с механизмом 11 загрузки, бункер-накопитель 9 с механизмом 10 выгрузки. Сигнал с датчика 14 толщины пласта управляет работой механизма 11. Датчики 15-18 уровня позволяют оптимально подавать торф в контейнер 7 и выгружать его после обработки СВЧ-полем, 1 з. п. ф-лы, 4 ил.

11

42

3 Р

11

Фиг.2

Фигз

фцъМ