Установка для предпосевной обработки семян
Владельцы патента RU 2278491:
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кубанский государственный аграрный университет (RU)
Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к средствам электрофизического воздействия на биологические объекты, в частности на семена различных сельскохозяйственных культур. Установка включает конденсатор в виде двух изолированных электродных пластин и высоковольтный трансформатор. Конденсатор имеет обмотку, размещенную с его внешней стороны. Электродные пластины конденсатора подключены к высоковольтному трансформатору через обмотку. Последняя последовательно включена с выходом высоковольтного трансформатора. Использование изобретения позволит расширить технологические возможности и эффективность обработки семян. 1 ил.
Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к средствам электрофизического воздействия на биологические объекты, в частности на семена различных сельскохозяйственных культур с целью повышения их урожайности.
Известны изобретения для предпосевной обработки семян (см., например, авт. свид. СССР №1091870 и №1748687) с использованием энергии электромагнитного поля. Однако известные изобретения (следует отметить в каталогах отечественных и зарубежных изобретений их великое множество) не позволяют проводить обработку семян различных с/х культур с высокой эффективностью вследствие трудности подбора оптимальной напряженности магнитного поля.
В качестве прототипа нами выбран патент РФ №2137333, кл. А 01 С 1/00, 1999 г., в котором установка для предпосевной обработки семян, включающая конденсатор, выполненный из двух изолированных электродных пластин, подключенных к высоковольтному трансформатору, отличающаяся тем, что имеет регулируемый статический преобразователь частоты, вход которого подключен к первичной обмотке высоковольтного трансформатора.
Известное изобретение, как показал опыт его применения, наряду с несомненными достоинствами имеет и серьезные недостатки.
Основное - затруднен выбор оптимальных режимов обработки семян различных с/х культур по напряженности электрического поля и времени обработки, что связано прежде всего с ограниченным частотным диапазоном статического преобразователя частоты, не превышающим 1 кГц. Кроме того, возникают серьезные технические трудности при согласовании работы высоковольтного трансформатора и преобразователя частоты.
Техническое решение поставленной задачи заключается в расширении технологических возможностей и повышения эффективности обработки семян за счет комплексного воздействия электрических и магнитных полей.
Задача достигается за счет того, что в установке для предпосевной обработки семян, включающей конденсатор в виде двух изолированных электродных пластин для обработки семян в электрическом поле и высоковольтный трансформатор, вход которого соединен с регулируемым статическим преобразователем частоты, конденсатор снабжен обмоткой, размещенной с его внешней стороны, при этом электронные пластины конденсатора подключены к высоковольтному трансформатору через обмотку, последовательно включенную с выходом высоковольтного трансформатора.
Предложенное конструктивное решение позволяет проводить комплексную обработку семян сельскохозяйственных культур электрическим полем, которое создается между электродами и электромагнитным полем, создаваемым обмоткой, размещенной с внешней стороны индуктора. Фактически два электрода представляют конденсатор, последовательно включенный с обмоткой, размещенной с внешней стороны индуктора.
Общее сопротивление такого контура изменяется от «∞» до «0», причем нулевое сопротивление достигается при частоте, определяемой по формуле Томпсона
где L - индуктивность обмотки, Гн;
С - емкость между электродами, Ф.
Предложенное техническое решение позволяет в широких пределах регулировать величину напряженности электрического и электромагнитного полей, что в свою очередь позволяет в более широких пределах устанавливать оптимальные режимы обработки семян различных с/х культур: пшеницы, ячменя, риса, овса, сои, гороха, картофеля и т.д., а также овощных и бахчевых. Достижение положительного эффекта, по нашему мнению, связано с более полным использованием энергии электрических и магнитных полей, учитывая, что общая энергия электромагнитного поля определяется как
где L - индуктивность обмотки, Гн;
J - ток в контуре, А;
С - емкость конденсатора (между электродами), Ф;
U - напряжение между электродами, В.
(см. В.С.Попов, С.А.Николаев. Общая электроника с основами электроники. М.: Энергия, 1977, стр. 104, стр.24).
Известно, что электромагнитное воздействие (по сравнению с прототипом, где используется только электрическое поле) также весьма благотворно влияет на повышение биологической активности семян.
По данным патентной и научно-технической литературы авторам неизвестна заявляемая совокупность признаков, направленная на достижение поставленной задачи, и это решение не вытекает с очевидностью из известного уравнения техники, что позволяет сделать вывод о соответствии предложенного технического решения уровню изобретения.
Схема установки представлена на чертеже.
Установка для предпосевной обработки семян состоит из регулируемого статического преобразователя частоты 1, подключенного на вход (первичную обмотку) высоковольтного трансформатора 2, вторичная (высоковольтная) обмотка которого подключена к электродам конденсатора 3, с внешней стороны которого размещена обмотка 4, последовательно включенная с выходом высоковольтного трансформатора 2. Конденсатор 3 установлен под бункером с зерном. В нижней части конденсатора установлена задвижка, которая позволяет обрабатывать семена с выдержкой времени (задвижка закрыта) или в просыпном варианте в динамике (задвижка открыта).
Установка работает следующим образом. Включается статический преобразователь частоты 1 и высоковольтный трансформатор 2 и на электроды 3 конденсатора через обмотку 4 подается высоковольтное напряжение. Одновременно из бункера семена, подлежащие обработке, поступают в конденсатор, где подвергаются воздействию электрического поля необходимой напряженности и электромагнитного поля. Отметим, напряженность электрического поля определяется как
где U - напряжение между электродами, В;
l - расстояние между электродами, м.
Напряженность электромагнитного поля определяется как
где J - величина тока, А;
w - количество витков;
l - расстояние от первого до последнего витка обмотки индуктора, м.
Комплексное воздействие на семена электрического и электромагнитного поля позволяют подобрать оптимальные режимы обработки.
Анализ лабораторных и практических испытаний показал, что энергия роста, всхожесть и фотосинтез (определяемый по методу бледной флюорисценсии) существенно выше ранее разработанных установок, что позволяет судить о перспективности широкого практического внедрения.
Установка для предпосевной обработки семян, включающая конденсатор в виде двух изолированных электродных пластин для обработки семян в электрическом поле и высоковольтный трансформатор, вход которого соединен с регулируемым статическим преобразователем частоты, отличающаяся тем, что конденсатор снабжен обмоткой, размещенной с его внешней стороны, при этом электродные пластины конденсатора подключены к высоковольтному трансформатору через обмотку, последовательно включенную с выходом высоковольтного трансформатора.
