Устройство для свч-обработки семян

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству , а именно к процессам электромагнитной обработки семян с целью их дезинфекции, и может быть использовано для предпосевной обработки и дезинфекции семян. Цель изобретения - повышение эффективности работы и повышение качества обработки семян. Устройство для СВЧ- обработки семян включает дозатор, источник электромагнитной СВЧ-энергии объемный резонатор, полую диэлектрическую вставку, имеющую вдоль широких стенок чередующиеся через четверть длины волны скатные лотки, профиль которых повторяет брохистохрону и запредельные волноводы . Семена поступают из дозатора и, переходя по скатным лоткам,обрабатываются. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ !ЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 А 01 С 1/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

"4 ! Со (гд

Ф () ! (21) 4798331/15 (22) 02,02.90 (46) 15.01.93. Бюл. ¹ 2 (71) Московский институт инженеров сельскохозяйственного производства им.

В.П.Горячкина (72) И.Ф.Бородин, С.В,Вендин и А.А.Бабенко (56) Авторское свидетельство СССР № 952125, кл. А 01 С 1/00, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВЧ-ОБРАБОТКИ

СЕМЯН (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к процессам электромагнитной обработки семян с целью их

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

Известны способы и устройства для обработки семян СВЧ-энергией, в которых требуемое качество обработки достигается тем, что СВЧ-энергию подают импульсно с регулированием длительности импульса и скважности, Недостатками аналога являются ограниченность зоны действия СВЧ-излучателя, расположенного над лентой транспортера, а также потери энергии отраженных волн от границы раздела семян-воздух.

Известно устройство для обработки семян, включающее бункер для семян, СВЧгенератор, вакуумную камеру, емкость для жидкости и транспортер, под лентой которо. Ж 1787346 А1 дезинфекции, и может быть использовано для предпосевной обработки и дезинфекции семян, Цель изобретения — повышение эффективности работы и повышение качества обработки семян. Устройство для СВЧобработки семян включает дозатор, источник электромагнитной СВЧ-энергии, объемный резонатор, полую диэлектрическую вставку, имеющую вдоль широких стенок чередующиеся через четверть длины волны скатные лотки, профиль которых повторяет брохистохрону и запредельные волноводы, Семена поступают из дозатора и, переходя по скатным лоткам, обрабатываются, 1 з. и, ф-л ы, 1 ил, го установлены механизм ориентации семян в виде катушки с бифилярной обмоткой.

К недостаткам данной системы следует отнести низкую производительность (до 0,4 кг/ч), вследствие необходимости ориентации семян на ленте транспортера и ограниченности зоны облучения, потери энергии отраженных волн от границы раздела слой семян-воздух, определенные сложностью согласования генератора с нагрузкой, а также недостаточную однородность обработки, обусловленную,во-первых, длител ьн ы м (нес кол ько часов) временем облучения партии семян и,во-вторых,затуханием волны при прохождении через слой семян.

Известна также установка для дезинфекции зерна, содержащая накопительный и приемный бункеры, СВЧ-генератор, СВЧтракт, камеру для обработки СВЧ-энергией выполненную в виде вертикального распо1787346

20

30 обработки. Частично электромагнитная энергия рассеивается в диэлектрической вставке, а основной поток поглощается в обрабатываемом материале.

Пример конкретного выполнения.

35 Произведем расчет резонатора; в качестве источника электромагнитной энергии берем магнетрон непрерывного генерирования, с частотой 915 МГц и длиной волны 32 см. Широкую стенку выбираем из

40 условияа=0.7Л, что равно22см. Изусловия возбуждения в резонаторе волны Н ор находим, что длина волны в резонаторе

Ль =

Л

= 46,62 см, — 44 см, 50 ложенного волновода, согласующие устройства связи и приемник СВЧ-энергии.

Недостатками этого устройства являются неравномерное распределение электрической напряженности поля в камере и, как 5 следствие, низкое качество обработки семян.

Целью изобретения является устраненив потерь электромагнитной энергии, повышение качества обработки семян.

Указанная цель достигается тем, что в устройс ве для СВЧ-обработки семян, представляющее собой новое устройство для электромагнитной обработки семян, содержащее дозатор, источник электромагнитной энергии и рабочую камеру. Камера выполнена в виде объемного резонатора прямоугольного сечения, внутри которого соприкасаясь со стенками установлена полая диэлектрическая вставка, имеющая вдоль широких стенок чередующиеся через четверть длины волны скатные лотки, профиль которых повторяет брахистохрону, с подводом энергии в середине боковой стенки резонатора, причем вход и выход резонатора снабжены запредельными вол новодами, Предложенное устройство обладает существенными отличительными признаками, так как других известных технических решений с подобными признаками, сходными с заявленным устройством. заявитель не обнаружил.

Отличительные признаки обеспечивают получение положительного эффекта, Это достигается: — изготовлением рабочей камеры в виде объемного резонатора прямоугольного сечения — устраняются потери электромагнитной энергии; — наличием внутри камеры диэлектрической вставки — повышается равномерность электромагнитного поля внутри резонатора (5, 6); — наличие чередующихся диэлектриче- 4 ских скатных лотков в форме брохистохроны вдоль широких стенок рабочей камеры позволяет при качественном перемешивании семян получать максимальную производительность (свойства брохистохроны} (4); — установкой запредельных волноводов, радиогерметично сочлененных с резонатором — устраняются потери электромагнитной энергии (5, 6).

Сущность изобретения поясняется чер- 5 тежом, где представлена его технологическая схема.

Устройство для СВЧ-обработки семян содержит дозатор 1, источник 7 электромагнитной энергии, связанный волноводом 6 с объемным резонатором 2, внутри резона-. тора установлена полая диэлектрическая вставка 3, имеющая чередующиеся диэлектрические лотки 4, выполненные в форме брохистохроны, В резонаторе имеются также радиогерметично сочлененные запредельные волноводы 5 и 8, установленные на входе в резонатор и на выходе из него.

Устройство работает следующим образом.

Семена из дозатора 1 через запредельный волновод входа 5 поступают в рабочий объем резонатора 2 и самотеком транспортируются по диэлектрическим лоткам 4, совершая одновременно поступательное движение в вертикальной плоскости и колебательное движение в горизонтальной плоскости, одновременно электромагнитная энергия от источника 7 по волноводу 6 передается в резонатор 2 и возбуждает в нем резонансные электромагнитные колебания, при этом происходит обработка транспортируемых семян. После чего через запредельный волновод выхода 8 семена попадают в приемный бункер 9. Наличие диэлектрика вдоль стенки камеры улучшает равномерность электромагнитного поля, а в сочетании с поступательно колебательным движением семян повышается качество их (4p) где критическая длина волныil,ð находится как

2 а, b — ширина большей и малой стенок ре. Ль

1рез=p —, где р 1,2,3, Добротность резонатора определится как (7) зонатора, Длина резонатора определится как

1787346

2 V = s д 66 (м гц)

5 где V — объем резонатора, См; Л вЂ” толщина поверхностного, мкм; S — площадь внутренней поверхности стенок резонатора, м.

Выбираем в качестве материала для изготовления резонатора латунь 10 о=4 10См/м — удельная проводимость латуни; меди = 5, 8 10 Смlм — удельная flp080димость меди.

Размеры узкой стенки волновода долж- 15 ны удовлетворять условиям А > 2b, т.е, Ь<, отсюда принимаем Ь = 0,45 А = 14

Х см. Для возбуждения волны в резонаторе получаем Hmnp = H10p при р = 10 расчетная 20 добротность Qp = 95% Qmax при а = 0,71

Ь =0,451 .

Тогда длина резонатора равна

46,62

1рез = 10 — у — = 233 см

Толщину диэлектрической стенки выбираем из условия 25 заполнения диэлектриком резонаторной камеры, что составляет д= 11,5 см.

B результате имеем конструктивные размеры резонатора а = 22 см. b = 14 см, !pea =

=233 см, д = 11,5 см.

Расчетная добротность резонатора равна

Qp = 30000.

Формула изобретения

1. Устройство для СВЧ-обработки семян, содержащее установленный под дозатором объемный резонатор, большая часть которого посредством волновода связана с выходом источника электромагнитной СВЧэнергии, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности работы и повышения качества обработки семян, объемный резонатор выполнен прямоугольным и снабжен соприкасающейся с внутренними стенками полой диэлектрической вставкой, на которой выполнены чередующиеся по продольной оси объемного резонатора скатные лотки, направленные навстречу друг другу и имеющие профиль брохистохроны, при этом линии симметрии данных лотков и линия симметрии волновода расположены в одной плоскости, 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что входное и выходное отверстия объемного резонатора снабжены запредельными волноводами,