Пристрій для знешкодження комах-шкідників зерна у сильному електричному полі

Реферат: Винахід належить до сільського господарства та переробної галузі та може бути використаний для знезараження різних гетерогенних сумішей та знешкодження комах-шкідників під час зберігання зерна та зернових продуктів сільськогосподарських культур. Пристрій для знешкодження комах-шкідників зернових запасів у сильному електричному полі містить регулятор напруги, камеру обробки зернового матеріалу, вертикальні плоско-паралельні електроди, ізоляційні пластини з діелектричного матеріалу та додатково введені джерело високої напруги імпульсного струму, до вторинної обмотки якого приєднано плоскопаралельні електроди, введено допоміжні зигзагоподібні електроди, які розташовані вздовж плоскопаралельним електродам і закріплені до стінок камери обробки та не мають електричного контакту з джерелом високої напруги імпульсного струму, електромагнітний вібратор, який розташований на зовнішній , нижній частині камери обробки із живленням від мережі 220В, індуктивний датчик, який розташований на зовнішній стороні камери обробки та мілівольтметр. Таким чином, у запропонованому пристрої введено джерело високої напруги імпульсного струму, що забезпечує суттєве збільшення часткових розрядів у повітряних включеннях зернової маси, в камері обробки додатково встановлені допоміжні електроди, які створюють осередки різко неоднорідного електричного поля, тим самим підвищуючи інтенсивність іонізаційних процесів і відповідно концентрацію озону в зерновій масі у 2…3 рази, що дозволяє покращити функцію знезараження зернової маси та знешкоджувати комахшкідників. Також завдяки допоміжним електродам зернова маса перемішується під час руху, що збільшує ефективність обробки. Встановлений електромагнітний вібратор дозволяє регулювати швидкість витоку зернової маси в межах 0…12 см/с. Завдяки датчику індуктивності та мілівольтметру можливо контролювати інтенсивність іонізаційних процесів в зерновій масі, що дає можливість встановлювати необхідний режим обробки. UA 105984 C2 (12) UA 105984 C2 UA 105984 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до сільського господарства і переробної галузі та може бути використаний для знезараження різних гетерогенних сумішей і знешкодження комах-шкідників під час зберігання зерна та зернових продуктів сільськогосподарських культур. Відомий пристрій для обробки продукції при зберіганні (Патент № 84978, опубл. 10.12.2008 р., бюл. № 23, МПК А01С 1/00, Пристрій для обробки продукції при зберіганні), до складу якого входять автотрансформатор, високовольтний трансформатор, до вторинних виводів якого приєднано двополярний каскадний помножувач напруги, до високовольтних виводів якого приєднані нижній і верхній пластинчаті електроди, які розташовані зовні камери обробки, а між електродами та продуктом обробки введені ізоляційні пластини, виготовлені з діелектричного матеріалу. Недоліки даного пристрою полягають у тому, що пластинчаті електроди розміщені в камері обробки горизонтально, а це створює складність для технологічного процесу засипки і висипки продукції, що обумовлює невелику продуктивність обробки, неможливість перемішувати зернову масу і обробляти її безперервно у потоці. Крім того, до електродів підводиться висока напруга постійного струму, при якій концентрація утворюваного озону в об'ємі насіння невисока, що обумовлює невелику ефективність обробки і неможливість ефективно знешкоджувати комах-шкідників. Найбільш близьким, по технічній суті є установка (Патент № 96809, опубл. 12.12.2011 р., бюл. № 23, МПК A23L3/32, A01F25/14, Установка для обробки насіння сільськогосподарських культур в електричному полі високої напруги), що містить автотрансформатор, високовольтний трансформатор, до вторинних виводів якого приєднано каскадний помножувач напруги, до високовольтних виводів якого приєднані вертикально розташовані пластинчасті електроди, до яких приєднані знімні ізоляційні пластини, виготовлені з діелектричного матеріалу, високовольтний трансформатор додатково містить блок перетворення змінного струму в постійний, перемикач вибору струму та регулятор напруги. Недоліки даної установки полягають у тому, що величина концентрації озону в об'ємі зернової маси має обмеження, які обумовлені фізичними властивостями зернової маси (вологість, температура, геометричні розміри зернин питома електропровідність т.і.) та може регулюватися від нуля до обмеженого значення тільки зміною напруженості електричного поля. Це не дозволяє досягти концентрації озону, необхідної для знешкодження комах-шкідників. Дія сильного електричного поля суттєво уповільнює рух зернової маси при невеликих площах випускного отвору, що ускладнює встановлення необхідного режиму обробки. До того ж продукція у камері обробки не перемішується, внаслідок чого зменшується площа контакту поверхні окремих зернин із озоново-повітряною сумішшю, що погіршує ефективність обробки. Винаходом ставиться задача шляхом зміни конструкції підвищення ефективності та продуктивності озоно-аероіонної обробки при знезараженні різних гетерогенних сумішей, надійності та розширення технологічних можливостей, а саме збільшення продуктивності синтезу озону, що забезпечить екологічно безпечне знешкодження комах-шкідників. Поставлена винаходом задача досягається тим, що пристрій містить регулятор напруги, з'єднаний з джерелом високої напруги імпульсного струму, до виводів якого приєднані плоскопаралельні пластинчаті електроди, ізоляційні пластини з діелектричного матеріалу, які розташовані між продукцією та пластинчатими електродами, допоміжні зигзагоподібні електроди, які розташовані вздовж плоскопаралельним електродам, закріплені до стінок камери обробки і не мають електричного контакту з джерелом високої напруги, вони створюють штучні осередки різко неоднорідного електричного поля, що забезпечує додаткові центри проходження часткових розрядів та слугують для перемішування зернової маси під час її руху, камеру обробки, виготовлену з діелектричного матеріалу, випускний затвор, електромагнітний вібратор, який розташований на зовнішній, нижній частині камери із живленням від мережі 220В, індуктивний датчик, який розташований на зовнішній стороні камери обробки, мілівольтметр. На фіг. 1 приведена схема пристрою для знешкодження комах-шкідників зерна в сильному електричному полі. На фіг. 2 приведено вигляд зверху камери обробки зернового матеріалу. Пристрій містить: регулятор напруги 1, джерело високої напруги імпульсного струму 2, вертикальні плоскопаралельні електроди 3-4, камеру обробки 5, випускний затвор 6, електромагнітний вібратор 7, ізоляційні пластини з діелектричного матеріалу 8-9, допоміжні зигзагоподібні електроди 10, індуктивний датчик 11, мілівольтметр. Пристрій працює наступним чином. В камеру 5 для обробки засипається продукція. Вмикається регулятор напруги 1, при цьому автоматично вмикається джерело високої напруги імпульсного струму 2, після чого високовольтна напруга подається на електроди 3 і 4. Продукція, яка відділена від електродів ізоляційними пластинами, знаходиться в сильному електричному полі. При відповідній 1 UA 105984 C2 5 10 15 20 25 напруженості електричного поля в об'ємі продукції відбуваються часткові розряди в повітряних включеннях, де нерівномірність розподілу напруги електричного поля найбільша і в першу чергу на допоміжних електродах в осередках різко неоднорідного електричного поля. При наявності в камері обробки допоміжних зигзагоподібних електродів збільшується амплітуда і частота часткових розрядів, що призводить до підвищення концентрації озону в зерновій масі. Із збільшенням прикладеної напруги іонізація відбувається у все більшій кількості повітряних включень, причому величина імпульсу часткового розряду у наступних повітряних включеннях буде більшою, ніж у попередніх. Крім того, буде підвищуватися інтенсивність іонізації у включеннях, де вона почалася при менших напругах і найбільше на допоміжних електродах в осередках різко неоднорідного електричного поля. При відповідному рівні напруженості електричного поля у всьому об'ємі продукції утворюється озоно-аероіонна суміш, концентрація якої регулюється напруженістю електричного поля. Час експозиції обробки обумовлюється часом проходження зерна від верхнього краю плоско-паралельних електродів до нижнього. Швидкість проходження зернової маси в камері обробки 5 регулюється кутом відкриття випускного затвору, змінюється площа вихідного отвору камери обробки 6 та роботою електромагнітного вібратора 7. Під час проходження в камері обробки 5 зернова маса перемішується завдяки допоміжним зигзагоподібним електродам 10. Інтенсивність іонізаційних процесів контролюється за допомогою індуктивного датчика 11 та мілівольтметра. Для регулювання напруженості електричного поля використовується регулятор напруги 1. Подається висока напруга, що забезпечує напруженість електричного поля 5…5,5 кВ/см і 3 концентрацію озону 1,5…2,5 г/м . Тривалість обробки становить 10 хв. У таблиці представлена залежність кількості живих комірних довгоносиків на протязі п'яти діб після обробки в сильному електричному полі. З приведеної залежності видно, що використання даного пристрою дозволяє досягти повного знищення комах-шкідників зернових запасів. Таблиця Залежність життєздатності комірних довгоносиків після обробки Кількість живих комах N, шт Час t, діб 30 35 40 100 0 51 1 22 2 15 3 10 4 0 5 Таким чином, у запропонованому пристрої введено джерело високої напруги імпульсного струму, що забезпечує суттєве збільшення часткових розрядів у повітряних включеннях зернової маси в порівнянні з джерелами постійного або змінного струму, в камері обробки додатково встановлені допоміжні зигзагоподібні електроди, які створюють осередки різко неоднорідного електричного поля, тим самим підвищуючи інтенсивність іонізаційних процесів і відповідно концентрацію озону в зерновій масі у 2…3 рази, що дозволяє покращити функцію знезараження зернової маси та знешкоджувати комах-шкідників. Також завдяки допоміжним зигзагоподібним електродам зернова маса перемішується під час руху, що збільшує ефективність обробки. Встановлений електромагнітний вібратор, який утворює механічні коливання камери обробки, що дозволило разом з регулюванням кута відкриття випускного затвору і відповідно площі вихідного отвору камери обробки, забезпечують швидкість витоку зернової маси в межах 0…12 см/с. Завдяки датчику індуктивності та мілівольтметру можливо контролювати інтенсивність іонізаційних процесів в зерновій масі, що дає можливість встановлювати необхідний режим обробки. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 45 50 Пристрій для знешкодження комах-шкідників зернових запасів у сильному електричному полі, що містить регулятор напруги, вертикальні плоскопаралельні електроди, ізоляційні пластини з діелектричного матеріалу, камеру обробки зернового матеріалу, який відрізняється тим, що введено джерело високої напруги імпульсного струму, до вторинних виводів якого приєднано плоскопаралельні електроди, введено допоміжні зигзагоподібні електроди, які розташовані вздовж плоскопаралельним електродам і закріплені до стінок камери обробки та не мають електричного контакту з джерелом високої напруги імпульсного струму, електромагнітний вібратор, який розташований на зовнішній нижній частині камери обробки, індуктивний датчик, який розташований на зовнішній стороні камери обробки з виводом його на мілівольтметр. 2 UA 105984 C2 3 UA 105984 C2 Комп’ютерна верстка М. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4