Устройство для контроля распределения теплового поля на плоскости пчелиной рамки

 

Изобретение относится к пчеловодству. Устройство для контроля распределения теплового поля на плоскости пчелиной рамки содержит блок питания, диодную матрицу температурных датчиков, коммутатор по X, устройство для бесконтактной передачи температурной информации, микроЭВМ, усилитель, резистор. Устройство для контроля распределения теплового поля на плоскости пчелиной рамки обеспечивает бесконтактную подачу электропитания и бесконтактный съем температурной информации. Устройство компактно, что позволяет его монтировать в верхней планке пчелиной рамки. Изобретение позволяет повысить удобство пользования устройством. 1 ил.

Изобретение относится к области пчеловодства и может найти применение в исследовательских целях, а также в практическом пчеловодстве при контроле распределения теплового поля на плоскости пчелиной рамки в улье.

Известны устройства для контроля распределения теплового поля на плоскости пчелиной рамки [1, 2, 3].

В этих устройствах в основном для контроля распределения теплового поля на плоскости пчелиной рамки используются терморезистивные и термопарные датчики, а также эти устройства аппаратно громоздки, что создает определенные неудобства при их использовании в практическом пчеловодстве.

Известно устройство [4] для контроля распределения теплового поля на плоскости пчелиной рамки, которое содержит ЭВМ, блок питания, диодную матрицу температурных датчиков, коммутатор по X, коммутатор по Y, блок аналоговой обработки сигнала и преобразования его в цифровую форму (АЦП), блок интерфейса, причем аноды диодов объединены и соединены с выходами коммутатора по Y, катоды диодов объединены и соединены с входами коммутатора по X, выходы коммутаторов соединены с входами АЦП, выход которого соединен с входом блока интерфейса, а его выход соединен с процессорным входом электронной вычислительной машины, выходные шины блока питания соединены с шинами питания блока интерфейса и с шинами питания АЦП.

Недостатком этого устройства является большая аппаратурная громоздкость, по существу устройство применимо для исследовательских целей и имеет определенные неудобства при применимости контроля распределения теплового поля в практическом пчеловодстве.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является уменьшение аппаратных затрат для изготовления устройства, обеспечение возможности съема температурной информации с матрицы диодных датчиков непосредственно с пчелиной рамки.

Для устранения недостатков в устройство для контроля распределения теплового поля на плоскости пчелиной рамки, содержащее ЭВМ, блок питания, матрицу температурных диодных датчиков, коммутатор по X, устройство для бесконтактной передачи температурной информации, введена микроЭВМ, усилитель, резистор, причем аноды диодов по группам объединены и соединены с входом коммутатора по X, адресный выход микроЭВМ соединен с адресным входом коммутатора по X, аналоговый выход коммутатора по Х соединен с входом усилителя, а его выход соединен с измерительным входом микроЭВМ, коммутирующий выход микроЭВМ соединен с объединенными по группам катодами диодов, а информационный выход через устройство бесконтактной передачи температурной информации с измерительным входом ЭВМ, первый вход коммутатора по Х соединен с первым входом резистора, второй вход резистора соединен с шиной питания блока питания, выходы блока питания соединены с шинами питания микроЭВМ, коммутатора по X, усилителя.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором приведена структурная схема устройства для контроля распределения теплового поля на плоскости пчелиной рамки, содержит усилитель - 1, резистор - 2, коммутатор по Х - 3, микроЭВМ - 4, блок питания - 5, пчелиную рамку с матрицей температурных диодных датчиков - 6, устройство для бесконтактной передачи температурной информации - 7, ЭВМ - 8, адресный выход микроЭВМ - 9, коммутирующий выход микроЭВМ - 10.

Конструктивно устройство для бесконтактной передачи температурной информации состоит из двух катушек, одна катушка крепится под одним из плечиков пчелиной рамки, а другая - в улье под местом ее подвестки. Само устройство для контроля распределения теплового поля на плоскости пчелиной рамки монтируется в верхней планке стандартной практически применяемой пчелиной рамки [2].

Работает устройство для контроля распределения теплового поля на плоскости пчелиной рамки следующим образом.

В начале устройство обесточено. На ЭВМ 8 не поступает температурная информация с матрицы температурных диодных датчиков 6. Чтобы обеспечить удобство съема температурной информации блок питания 5 устройства состоит из трансформатора, первичная обмотка которого в виде катушки устанавливается в улье под местом подвески пчелиной рамки, а вторичная обмотка в виде катушки устанавливается на пчелиной рамке в месте подвески. Для повышения индуктивной связи катушки после установки рамки стягиваются металлическим шурупом. Температурные диодные датчики размещают в виде матрицы по всей плоскости пчелиной рамки в средостении пчелиного сота на проволочках вощинодержателей (чертеж).

Электропитание устройства осуществляется следующим образом. При подаче высокочастотного напряжения на катушку, расположенную в улье, осуществляется трансформирование высокочастотной энергии во вторичной катушке. Наведенная электромагнитная энергия выпрямляется, сглаживается, стабилизируется в блоке питания 5. Стабилизация напряжения питания устройства необходима для обеспечения стабильного выходного напряжения на случай повторных установок пчелиных рамок в улье, так как величина индуктированного напряжения во вторичной катушке может отличаться. Напряжение с блока питания 5 запитывает микроЭВМ 4, коммутатор по Х, усилитель 1. Происходит установка начального адреса в микроЭВМ 4, на первой шине коммутирующего выхода микроЭВМ - 10 устанавливается низкий нулевой уровень, на остальных шинах высокие единичные уровни, на адресном выходе микроЭВМ - 9 активизируются низкие нулевые уровни, которые поступают на адресный вход коммутатора по Х3, который обеспечивает подключение резистора R2 к выбранному первому диоду. Через резистор R2, коммутатор по Х3, диод, входящий в пчелиную рамку с матрицей температурных диодных датчиков - 6, начинает протекать ток, соответствующий температуре нагрева данного диода. С анода этого диода снимается напряжение, соответствующее температуре нагрева, и через коммутатор по Х3 поступает на измерительный вход усилителя 1, с выхода которого усиленное напряжение поступает на измерительный вход микроЭВМ 4, которая это напряжение оцифровывает и в виде последовательного кода через устройство для бесконтактной передачи температурной информации - 7 выдает на измерительный вход ЭВМ 8, после этого микроЭВМ меняет адрес и опрашивает следующий диодный датчик.

Это будет продолжаться до тех пор, пока не будут опрошены все диодные датчики.

Таким образом, предлагаемое устройство для контроля распределения теплового поля на плоскости пчелиной рамки 5 компактно, что позволяет его монтировать в верхней планке пчелиной рамки. Наличие одного резистора, подключаемого коммутатором по Х к выбранным диодам, повышает точность съема температурной информации. Бесконтактная подача электропитания и бесконтактный съем температурной информации позволяет применить устройство в практически применяемой пчеловодами пчелиной рамке.

Источники информации

1. Ф.М. Кисматов. Информационно-измерительная система для мониторинга пчелосемей /Вопросы апидологии и пчеловодства// Сборник статей Удмуртский государственный научно-исследовательский институт сельского хозяйства. Ижевск 2000 г.

2. Пат. №2159034. Автоматизированная система для круглогодичного наблюдения за жизнедеятельностью пчелиных семей/ Рыбочкин А.Ф., Дремов Б.Б., Захаров И.С. Опубл. 20.11.2000. Бюл. №32.

3. Пат. №2126622. Автоматизированная система для круглогодичного наблюдения за жизнедеятельностью пчелиных семей/ Рыбочкин А.Ф., Захаров И.С., Шеховцов О.А., Дрейзин В.Э. Опубл 27.02.99. Бюл. №6.

4. А.И. Торопцев. Методы изучения микроклимата пчелиных семей с использованием измерительной системы на базе ПЭВМ / Материалы 2-й международной научно-практической конференции “ИНТЕРМЁД - 2001”. Выставочной комплекс “Экспострой на Нахимовском”. Москва, 14 сентября 2001 г. // Рыбное Рязанской обл. - 2001 г. (прототип).

Формула изобретения

Устройство для контроля распределения теплового поля на плоскости пчелиной рамки, содержащее ЭВМ, блок питания, матрицу температурных диодных датчиков, коммутатор по X, устройство для бесконтактной передачи температурной информации, отличающееся тем, что введена микроЭВМ, усилитель, резистор, причем аноды диодов по группам объединены и соединены с входом коммутатора по X, адресный выход микроЭВМ соединен с адресным входом коммутатора по X, аналоговый выход коммутатора по Х соединен с входом усилителя, а его выход соединен с измерительным входом микроЭВМ, коммутирующий выход микроЭВМ соединен с объединенными по группам катодами диодов, а информационный выход через устройство бесконтактной передачи температурной информации - с измерительным входом ЭВМ, первый вход коммутатора по Х соединен с первым входом резистора, второй вход резистора соединен с шиной питания блока питания, выходы блока питания соединены с шинами питания микроЭВМ, коммутатора по X, усилителя.

РИСУНКИ