Установка для обработки семян

Авторы патента:

Вендин Сергей Владимирович (RU)

Малахов Александр Николаевич (RU)

A01C1/06 - покрытие или обработка поверхности семян и их протравливание

Владельцы патента RU 2756695:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный аграрный университет имени В.Я. Горина" (RU)

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Предложена установка для обработки семян, содержащая источник электромагнитных колебаний, соединенный с камерой, снабженной устройствами загрузки и выгрузки на входе и выходе, через которую проходит конвейерная лента, с параллельно расположенным под ней экраном с приводом, оснащенным датчиком перемещения и датчиком коэффициента отражения, выходы которых подключены соответственно к мультиплексору и к микропроцессорному устройству. Бесконечная конвейерная лента, установленная на ведущем и ведомом барабанах, снабжена регулируемым частотным электроприводом и датчиком скорости, установленным на ведомом барабане, при этом на входе и выходе из рабочей камеры установлены пирометр на входе и пирометр на выходе соответственно. Установка позволяет повысить равномерность обработки семян электромагнитным полем сверхвысоких частот. 2 ил.

Установка для обработки семян относится к сельскому хозяйству, в частности, к семеноводству и предназначена для предпосевной обработки семян различных сельскохозяйственных культур, для стимулирования посевных качеств семян, а также для их дезинфекции и дезинсекции.

Известен способ обработки семян, находящихся в состоянии глубокого органического покоя [SU 1738117 А1, А01С 1/00 (2000.01), A01G 7/04 (2000.01), 07.06.1992], в котором обработку семян сверхвысокочастотным электромагнитным полем выполняют на движущейся транспортерной ленте.

Недостатком этого изобретения является недостаточная защита -повышенный уровень излучения электромагнитного поля в окружающее пространство, неравномерность обработки слоя семян и неуправляемость режимами обработки семян.

Известно устройство для СВЧ предпосевной обработки семян [RU 2083072 C1, А01С 1/00 (2006.01), А01Н 1/00 (2006.01), 10.07.1997], содержащее основание, загрузочный и приемный бункеры, источник СВЧ-энергии и ленточный транспортер с приводом.

Недостатком устройства является недостаточная защита - повышенный уровень излучения электромагнитного поля в окружающее пространство, неравномерность обработки слоя семян и неуправляемость режимами обработки семян.

Известно устройство для обработки семян [RU 2187920 С2, А01С 1/00 (2000.01), F26B 11/04 (2000.01), 27.08.2002], содержащее горизонтально установленный с возможностью вращения на двух полых полуосях, закрепленных на станине в подшипниках, барабан с загрузочным отверстием с крышкой на цилиндрической поверхности и попарно расположенными внутри него встречно-наклонными ребрами, введенный внутрь барабана через одну из полуосей излучатель электромагнитной энергии СВЧ-диапазона, который соединен с источником электромагнитной энергии СВЧ-диапазона, подключенным к блоку управления.

Недостатком устройства является то, что в этом устройстве не обеспечивается необходимая равномерность обработки семян, низкая производительность из-за ограниченного объема рабочей камеры, неуправляемость режимами обработки семян.

Известно устройство для предпосевной обработки семян в тепловом и электромагнитном полях [RU 2201055 C2, А01С 1/00 (2000.01), 27.03.2003], которое содержит установленные коаксиально один в другом два токопроводящих элемента из ферромагнитного материала в виде труб. Трубы подключены к источнику напряжения. Во внешней трубе выполнены отверстия, расположенные одно под другим.

Недостатком устройства является низкая электробезопасность и низкая производительность из-за ограниченного объема рабочей камеры, неуправляемость режимами обработки семян.

Прототипом технического решения является устройство, реализующее способ обработки диэлектрических материалов [SU 1669087 Α1, Н05В 6/06 (2000.01), 07.08.1991]. Недостатком прототипа является отсутствие обратной связи обрабатываемого слоя с микропроцессорным устройством, неконтролируемость режима обработки семян.

Задача изобретения - повышение равномерности обработки семян электромагнитным полем сверхвысоких частот, повышение производительности, повышение коэффициента полезного действия, уменьшение утечки электромагнитной энергии в окружающее пространство, автоматический контроль режимов СВЧ обработки.

Для этого создана установка для обработки семян, содержащая источник электромагнитных колебаний, соединенный с камерой, снабженной устройствами загрузки и выгрузки на входе и выходе, через которую проходит конвейерная лента, с параллельно расположенным под ней экраном с приводом, оснащенным датчиком перемещения и датчиком коэффициента отражения, выходы которых подключены соответственно к мультиплексору и к микропроцессорному устройству. При этом бесконечная конвейерная лента, установленная на ведущем и ведомом барабанах, снабжена регулируемым частотным электроприводом и датчиком скорости, установленным на ведомом барабане, при этом на входе и выходе из рабочей камеры установлены пирометр на входе и пирометр на выходе соответственно, при этом скорость движения ленты транспортера рассчитывается по формуле:

где Р_свч - установленная СВЧ мощность источника, Вт; h - высота слоя материала, м; ρ - плотность материала, кг/м³; с - теплоемкость материала, Дж/(кг⋅К), b - ширина ленты, м; t_н и t_к - соответственно начальная температура и конечная температуры нагрева материала, °С.

На фиг. 1 изображена установка для обработки семян (вид спереди), на фиг. 2 показаны основные размеры слоя материала.

Установка для обработки семян содержит источник электромагнитных колебаний 1, рабочую камеру 2, конвейерную ленту 3, экран 4, устройство загрузки 5, устройство выгрузки 6, привод экрана 7, датчик перемещения 8, датчик коэффициента отражения 9, мультиплексор 10, аналого-цифровой преобразователь 11, микропроцессорное устройство 12, клавиатуру 13, пирометр на входе 14, пирометр на выходе 15, ведущий барабан 16, ведомый барабан 17, датчик скорости 18.

Установка для обработки семян содержит источник электромагнитных колебаний 1, который соединен с камерой 2. Через камеру 2 проходит конвейерная лента 3, установленная на ведущем 16 и ведомом 17 барабанах, внутри которой, параллельно ленте 3, установлен экран 4. Камера 2 на входе и выходе снабжена устройствами загрузки 5 и выгрузки 6. Привод экрана 7 оснащен датчиком перемещения 8 и датчиком коэффициента отражения 9. Выходы двух датчиков 8 и 9 подключены к мультиплексору 10, при этом его выход через аналого-цифровой преобразователь 11 - к микропроцессорному устройству 12, один вход которого подключен к загрузочному устройству 5, а второй - к приводу 7 экрана 4. Для введения кода обрабатываемого материала предназначена клавиатура 13, которая соединена с микропроцессорным устройством 12. Для регулирования скорости движения и времени обработки семян предназначены привод ленточного транспортера ЭП, регулируемый преобразователем частоты ПЧ, подключенным к мультиплексору 10, и датчик скорости 18, установленный на ведомом барабане 17 и подключенный к мультиплексору 10. Температуру материала до обработки показывает пирометр на входе 14, а температуру обработанного материала показывает пирометр на выходе 15.

Установка для обработки семян работает следующим образом.

Работа установки для обработки семян осуществляется следующим образом: в микропроцессорное устройство 12 при помощи клавиатуры 13 вводят код обрабатываемого материала, которому соответствуют значения его электропроводности σ₁ и действительной части диэлектрической проницаемости ε₁. Далее в микропроцессорном устройстве производят расчет толщины обрабатываемого материала по формуле:

и подают управляющий сигнал на устройство загрузки 5 для поддержания заданной толщины слоя материала Для согласования СВЧ источника с нагрузкой по коэффициенту отражения устанавливают расстояние между конвейерной лентой 3 и экраном 4 в соответствии с соотношением:

где λ - длина электромагнитной волны излучения (в воздушной среде), м.

В процессе работы датчиком 9 контролируют суммарный коэффициент отражения и с помощью привода 7 путем перемещения экрана поддерживают минимум суммарного коэффициента отражения.

После установки толщины слоя обрабатываемого материала h микропроцессорное устройство, с учетом установленной мощности источника Р_свч, плотности материала ρ, теплоемкости материала с, ширины ленты b, начальной t_н и конечной t_к температуры нагрева материала, рассчитывают скорость движения ленты транспортера по формуле:

и подают управляющий сигнал на преобразователь частоты электропривода ленточного транспортера. Одновременно с включением электропривода подают управляющий сигнал на включение источника электромагнитных колебаний. Материал нагревают под воздействием электромагнитного поля при движении в рабочей камере. Контроль температуры материала на входе осуществляют пирометром на входе, контроль температуры материала на выходе осуществляют пирометром на выходе. При необходимости изменяют температуру обработанного материала, увеличивая или уменьшая время СВЧ обработки, регулируя скорость ленточного транспортера через датчик скорости, мультиплексор и преобразователь частоты.

Установка для обработки семян позволяет повысить равномерность обработки семян электромагнитным полем сверхвысоких частот, повысить производительность, повысить коэффициент полезного действия, уменьшить утечку электромагнитной энергии в окружающее пространство, осуществлять автоматический контроль режимов СВЧ обработки.

Источники информации

1. SU 1738117 А1, А01С 1/00 (2000.01), A01G 7/04 (2000.01) Способ предпосевной обработки семян, находящихся в состоянии глубокого органического покоя / И.Ф. Бородин, П.Ф. Кононков, СВ. Вендин, В.И. Старцев, А.А. Бабенко; - 4874751, заявл. 27.07.1990; опубл. 07.06.1992.

2. RU 2083072 C1, А01С 1/00 (2006.01), А01Н 1/00 (2006.01) Устройство для СВЧ предпосевной обработки семян / О.А. Роман, Л.И. Пономарев, В.В. Попов, В.Ф. Дергачев; - 95118335/13, заявл. 23.10.1995; опубл. 10.07.1997.

3. RU 2187920 С2, А01С 1/00 (2006.01), F26B 11/04(2006.01) Устройство для обработки семян / Г.А. Морозов, Н.Г. Воробьев, О.Г. Морозов, Ю.Е. Седельников, Н.Е. Стахова; - 2000129888/13, заявл. 29.11.2000; опубл. 27.08.2002.

4. RU 2201055 С2, А01С 1/00 (2006.01) Устройство для предпосевной обработки семян в тепловом и электромагнитном полях / Г.А. Морозов, Н.Г. Воробьев, О.Г. Морозов, Ю.Е. Седельников, Н.Е. Стахова; - 2001106559/13, заявл. 11.03.2001; опубл. 27.03.2003.

5. SU 1669087 Α1, Н05 В 6/06 (2000.01) Способ СВЧ-обработки диэлектрических материалов / И.Ф. Бородин, С. В. Вендин, С.Г. Кузнецов, М.Д. Михайлов; - 4622675/07, заявл. 20.12.1988; опубл. 07.08.1991.

Установка для обработки семян, содержащая источник электромагнитных колебаний, соединенный с камерой, снабженной устройствами загрузки и выгрузки на входе и выходе, через которую проходит конвейерная лента, с параллельно расположенным под ней экраном с приводом, оснащенным датчиком перемещения и датчиком коэффициента отражения, выходы которых подключены соответственно к мультиплексору и к микропроцессорному устройству, при этом бесконечная конвейерная лента, установленная на ведущем и ведомом барабанах, снабжена регулируемым частотным электроприводом и датчиком скорости, установленным на ведомом барабане, при этом на входе и выходе из рабочей камеры установлены пирометр на входе и пирометр на выходе соответственно, при этом скорость движения ленты транспортера рассчитывается по формуле:

где P_свч - установленная СВЧ-мощность источника, Вт; h - высота слоя материала, м; ρ - плотность материала, кг/м³; с - теплоемкость материала, Дж/(кг⋅К); b - ширина ленты (слоя материала), м; t_н и t_к - соответственно начальная температура и конечная температура нагрева материала, °С.

Изобретение относится к сельскому и лесному хозяйству, а именно к способу предпосевной обработки семян древесных растений. Способ предпосевной обработки семян робинии лжеакации заключается в том, что перед посевом осуществляют ошпаривание семян водой с температурой 90°С.

Способ обеззараживания семян зерновых культур с применением озонированных масел // 2752930

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано для предпосевной биотехнологической обработки и оздоровления семян культур растительного происхождения. Способ обеззараживания семян зерновых культур с применением озонированных масел заключается в том, что для протравливания семян используют масло-водяную эмульсию 1-го рода.

Способ предпосевной обработки семян однолетних сельскохозяйственных культур // 2752532

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Предложен способ предпосевной обработки семян клевера и амаранта, которые обрабатывают рабочим раствором гидротермального нанокремнезема с концентрацией 0,05-0,005 мас.%, полученным разведением при перемешивании исходного золя гидротермального нанокремнезема концентрации 5,0% в минеральной воде Серноводская.

Способ предпосевной обработки семян риса молибденом в условиях краснодарского края // 2751479

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ предпосевной обработки семян риса молибденом в условиях Краснодарского края характеризуется тем, что предварительно семена риса исследуют на содержание в них молибдена, распределяют их на три группы с разным содержанием молибдена: к первой группе относят семена, содержащие молибден меньше 0,25 мг/кг, ко второй группе - 0,25-0,55 мг/кг, к третьей группе - семена, содержащие молибден больше 0,55 мг/кг, если семена риса относятся к первой или второй группам, то их обрабатывают 0,5%-ным водным раствором молибдена полусухим методом с расходом 10 л на 1 т, а семена риса, содержащие молибден больше 0,55 мг/кг, без предпосевной обработки высевают в поле.

Способ утилизации промышленных отходов // 2749284

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Способ предпосевной обработки семян клевера и люцерны характеризуется тем, что молибденошеелитовые отходы растворяют в кремнийсодержащей минеральной воде в соотношении 1:100, с последующим замачиванием семян в этом растворе в течение 2-3 часов.

Фунгицидные соединения и смеси для борьбы с грибковыми заболеваниями зерновых культур // 2749224

Изобретение относится к способам борьбы с грибковыми заболеваниями зерновых культур. Способ включает стадию нанесения эффективного с точки зрения фунгицидного действия количества препарата, содержащего соединение 4-((6-(2-(2,4-дифторфенил)-1,1-дифтор-2-гидрокси-3-(5-меркапто-1H-1,2,4-триазол-1-ил)пропил)пиридин-3-ил)окси)бензонитрил по меньшей мере на одно растение, на прилегающий к растению земельный участок, на почву, предназначенную для поддержания роста растения, на корни растения, на листья растения и на семена, предназначенные для выращивания растения.

Способ предпосевной обработки семян бобовых луговых трав // 2748076

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Предложен способ предпосевной обработки семян бобовых луговых трав, включающий использование кремнийсодержащего препарата.

Способ стимуляции роста и развития растений пшеницы // 2748074

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Предложен способ стимуляции роста и развития растений пшеницы, включающий обработку семян кремнеземсодержащими препаратами.

Способ повышения продуктивности нуга абиссинского при проращивании семян // 2748073

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Предложен способ повышения продуктивности нуга Абиссинского при проращивании семян, включающий использование кремнийсодержащего препарата.

Способ предпосевной обработки семян злаковых луговых трав // 2748072

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Предложен способ предпосевной обработки семян злаковых луговых трав, включающий использование кремнийсодержащего препарата.

Способ предпосевной обработки семян ярового ячменя на серых лесных почвах с использованием наночастиц меди и оксида меди // 2757791

Изобретение относится к сельскому хозяйству. Предложен способ предпосевной обработки семян ярового ячменя, которые предназначены для возделывания на серых лесных почвах. В качестве посевного материала используют семена ярового ячменя сорта «Кати», а обработку семян проводят путем их замачивания в суспензии, содержащей ультрадисперсные порошки меди и оксида меди с размером частиц 40-60 нм в течение 30 мин. Суспензию готовят в дозировке 0,01 г наночастиц меди и оксида меди на гектарную норму высева семян из расчета 55 зерен на 1 м погонный. Способ обеспечивает повышение энергии прорастания, всхожести и морфологических показателей проростов ячменя. 4 табл., 10 ил.