Установка для СВЧ - обработки Советский патент 1993 года по МПК A01C1/00 H05B6/68 

Изобретение относится к сельскому хозяйству в области семеноводства, в частности к устройствам для обработки семян перед посевом с целью их дезинфекции или стимуляции с помощью СВЧ-энергии.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности и упрощение конструкции установки.

На фиг.1 представлена структурная схема установки для СВЧ-обработки; на фиг.2 - принципиальная электрическая схема установки для СВЧ-обработки.

Установка для СВЧ-оГ работки содержит: генератор СВЧ 1 на магнетроне VL1, сочлененный с рабочей камерой 2 и устройство 3 защиты. Устройство 3 защиты состоит из первичного преобразователя 4, выполненного в виде антенны А1 (например, в форме крестообразного турникета с длиной, равной половине длины волны СВЧ-энергии. вырабатываемой генератором СВЧ 1)и установленного около магнетрона (на расстоянии 5...15 см от него) вне рабочей кяме- ры 2. К выходу первичного преобразователя 4 подключен первый выпрямитель 5 со средней точкой на диодах VD5 и VD6. Выход первого выпрямителя 5 подсоединен к положительному входу элемента 6 сравнения с положительным и отрицательным входами, собранного на резисторах ft7, R8 и R9. Вход второго выпрямителя 7, выполненного по мостовой схеме на диодах VD7, подключен в цепь питания генератора СВЧ 1 Выход второго выпрямителя 7 через делитель 8 напряжения, выполненный на резисторах R10 и R11, подсоединен к отрицательному входу элемента 6 сравнения. Выход элемента 6 сравнения подключен к катушке реле 9 KV1. Нормально замкнутый контакт 10КУ 1.1 реле 9 KV1 установлен в цепи питания генератора сеч 1.

Разнополярность входов элемента 6 сравнения достигается за счет последовательного соединения выпрямителя 5 и резистора R9, входящего в состав элемента 6 сравнения. Причем, выпрямленные напряжения, образующееся на резисторах R9 и R7 (или R8), направлены навстречу друг другу. Установка для СВЧ-обработки работает следующим образом. Генератор СВЧ 1 вырабатывает сверхвысокочастотные электромагнитные колебания, которые, попадая в рабочую камеру 2, воздействуют на находящиеся внутри нее семена При этом в окрестности магнетрона VL1 вне рабочей камеры 2 за счет некоторой несогласованности генератора-СВЧ 1 с нагрузкой обра зуетсч рассеяние электромагнитной энер ии В первичном преобразователе 4 наводится ЭДС которая выпрямляется пер

вым выпрямителем 5 и подается на положительный вход элемента 6 сравнения. Таким образом, при наличии семян в рабочей камере 2, то есть при нормальном режиме

работы, на положительном входе элемента 6 сравнения формируется напряжение порядка 270 мВ. Одновременно напряжение питания поступает на вход второго выпрямителя 7, а с его выхода - через делитель 8

напряжения - на отрицательный вход элемента 6 сравнения. При нормальном напряжении питания величина напряжения на отрицательном входе элемента 6 составляет 20 мВ.

в элементе сравнения б происходит уменьшение напряжения на его положительном входе на величину напряжения на отрицательном входе. На выходе элемента б сравнения формируется напряжение, определясмое соотношением

UBb.x-Ui-U2,

где Ui - напряжение на выходе выпрямителя 5, В;

Ua - напряжение на выходе делителя 8, в

При нормальном режиме работы UBUX -250мВ,

С выхода элемента б сравнения напряжение подается на катушку реле 9 KV1. При нормальном режиме работы и нормальном напряжении питания реле 9 KV1 остается в нерабочем состоянии, а его контакт KV1.1 - замкнутым. Генератор СВЧ 1 продолжает получать питание, и процесс СВЧ обработ- ки семян не прерывается. При понижении напряжения питания, например, до 210 В, уровень энергии рассеяния снизится. Это определит уменьшение величины ЭДС,наводимой в первичном преобразователе 4. и

напряжения на выходе первого выпрямите0

ля 5 до 260 мВ. Одновременно произойдет уменьшение величины напряжения на выходе второго выпрямителя 7 и на выходе делителя 8 напряжения до 10 мВ. Вместе с тем, 5 в результате вычитания встречно направленных напряжений величина напряжения, формирующегося на выходе элемента 6 сравнения остается неизменной, то есть 250 мВ. Аналогично увеличение напряжения питания не вызовет изменения напряжения на катушке реле 9 KV1 поскольку повышение напряжения на выходе первого выпрямителя 5 будет скомпенсировано повышением напряжения на выходе делителя 5 g напряжения. С увеличением несогласованности генератора 1 СВЧ с нагрузкой, возникающей при уменьшении массы обрабатываемых семян по отношению к номинальной, и особенно при их отсутствии (аварийный режим) уровень рассеиваемой

энергии возрастает. При нормальном напряжении питания величина ЭДС, наводимой а первичном преобразователе 4, увеличивается, и величина напряжения на выходе первого выпрямите- ля 5 достигает 350 мВ. В то же время величина напряжения на выходе делителя 8 напряжения остается равной 20 мВ. Поэтому в результате вычитания напряжений на положительном и отрицательном входах элемента 6 сравнения на его выходе формируется напряжение порядка 330 мВ. Величина этого напряжения превышает значение порога срабатывания реле 9 KV1, его контакт 10 KV1.1 размыкается, и цепь питания СВЧ генератора 1 обесточивается.

Для повторного включения установки для СВЧ-обработки необходимо устранить причину аварийного режима (ввести семена в рабочую камеру 2) и осуществить подачу питания вручную.

При отклонении напряжения питания от нормального в аварийном режиме работа устройства 3 защиты не нарушается, поскольку изменение напряжения на выходе первого выпрямителя 5 компенсируется изменением напряжения на выходе делителя 8 напряжения,

Устройство 3 защиты, которым оснащена установка для СВЧ-обработки, по срав- нению с устройством защиты прототипа обладает следующими преимуществами: исключен дополнительный блок питания; существенно упрощена схема, а соответственно снижена ее стоимость и повышена надежность работы устройства 3 защиты; исключена электрическая связь с высоковольтной цепью анодного питлния мажпт рона VL1 и, следовательно, уменьшено ко личесгво элементов, нэходрщичтч под высоким напряжением; СНИЖРМЫ троРова ния к качеству электроизоляции и повышена безопасность работы обслуживающего пер сонала; уменьшены габариты и масса устройства 3 защиты; упрощена технология ремонта и обслуживания; исключены ложные срабатывания устройства 3 защиты п нормальном режиме и несрабатывания в аварийном режиме при отклонении нэпря жения питания от нормального.

Формула изобретения Установка для СВЧ-обработки. содержащая генератор СВЧ с магнетроном, сообщенный с рабочей камерой, и устройство защиты, включающее первый выпрямитель и реле с нормально замкнутым контактом, установленным в цепи питания генератора СВЧ. отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности и упрощения конструкции установки, устройство защиты снабжено пероичным преобразователем, вторым выпрямителем, делителем напряжения и элементом сравнения, выход которого подключен к катушке реле отрицательный вход через последовательно включенные делитель напряжения и второй выпрямитель соединен с «;гг.ъю питания генератора СВЧ, а положительный вход - через первый выпрямитель связан с выходом первичного преобразователя, который выполнен в виде антенны и размещен в зоне магнетрона генераторе СВЧ вне рабочей камеры.

CM

«С

€

Использование: сельское хозяйство в области семеноводства и предназначено для обработки семян перед посевом с целью их дезинфекции или стимуляции с помощью СВЧ энергии. Изобретение позволяет повысить эксплуатационную надежность и упростить конструкцию установки. Установка для СВЧ-обработки содержит генератор СВЧ 1 с магнетроном, устройство защиты с первым выпрямителем 5 и реле 9. Нормально замкнутый контакт 10 реле 9 устройства 3 защиты установлен в цепи питания генератора СВЧ 1. При этом устройство 3 защиты дополнительно снабжено первичным преобразователем 4, вторым выпрямителем 7, делителем 8 напряжения и элементом б сравнения с положительным и отрицательным входами. Первичный преобразователь 4 выполнен в виде антенны, установлен около магнетрона генератора СВЧ 1 вне рабочей камеры 2 и связан с входом первого выпрямителя 5. Выход первого выпрямите- ля 5 подсоединен к положительному входу элемента 6 сравнения. Вход второго выпрямителя 7 подключен к цепи питания генератора СВЧ 1, а выход через делитель 8 напряжения - к отрицательному входу элемента 6 сравнения. Выход элемента 6 сравнения подключен к катушке реле 9. Установка для СВЧ-обработки может быть использована в сельскохозяйственной, пищевой, медицинской и легкой промышлен- ностях, например, при обработке пищевых продуктов СВЧ-энергией с целью их стерилизации или нагрева. 2 ил. Ё 00 ю го о CJ о