Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ОБРАБОТКИ СЕМЯН СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР
СПОСОБ ОБРАБОТКИ СЕМЯН СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР

СПОСОБ ОБРАБОТКИ СЕМЯН СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к технологии обработки семян перед посевом. Техническим результатом является повышение всхожести семян за счет их биорезонансной стимуляции перед посевом. Семена при этом обрабатывают низкочастотным электромагнитным полем с последующей обработкой лазерным излучением красного диапазона. 2 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2134944
Класс(ы) патента: A01C1/00
Номер заявки: 97121626/13
Дата подачи заявки: 24.12.1997
Дата публикации: 27.08.1999
Заявитель(и): Кубанский государственный аграрный университет
Автор(ы): Магеровский В.В.; Куценко А.Н.; Барышев М.Г.; Ильченко Г.П.; Касьянов Г.И.
Патентообладатель(и): Кубанский государственный аграрный университет
Описание изобретения: Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к способам обработки семян сельскохозяйственных культур перед посевом.
Известен способ обработки семян (патент Великобритании N 2276525, 1993 г., МПК A 01 C 1/00), где семена подвергают облучению ИК-светом с длиной волны 720 нм.
Наиболее близким к предлагаемому способу является облучение электромагнитными волнами с длиной 12 - 750 см при одновременном перемешивании и нормальном давлении с последующим воздействием на семена ультразвуком (патент Японии (IP) 5087203 B4, 1993 г.),
Недостатком известного способа является его дороговизна, необходимость перемешивания семян из-за низкой проникающей способности в семена электромагнитных волн указанного диапазона; наличие движущихся деталей, приводящее к снижению надежности установки; сложность и высокая стоимость технической реализации генератора электромагнитных волн диапазона 12 - 750 см, а также высокое энергопотребление.
Техническим решением задачи является повышение всхожести семян за счет их биорезонансной стимуляции перед посевом.
Задача достигается тем, что на семена воздействуют низкочастотным электромагнитным полем с частотой 10 - 30 Гц с последующей обработкой лазерным излучением красного диапазона (длина волны 610 - 680 нм).
Новизна заявляемого способа состоит в том, что его применение ведет к
1) упрощению устройства для обработки семян, выражающееся в отсутствии необходимости перемешивания семян при обработке;
2) упрощению схемотехнического решения генератора, электромагнитного поля;
3) несложности реализации экологической безопасности при эксплуатации устройства;
4) низкому расходу электроэнергии на обработку (0,011 кВт·час 1 кг семян).
Описанный способ обработки дал увеличение всхожести семян подсолнечника сорта "Пионер" на 35% по сравнению с контролем.
По данным патентной и научно-технической литературы не выявлена заявляемая совокупность признаков направляемого технического результата, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень".
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлена технологическая схема обработки семян; на фиг. 2 - принципиальная схема.
Способ обработки семян осуществляется следующим образом. Семена из бункера 1 пропускают через камеру с катушкой 2, а затем через камеру 3, где семена подвергаются обработке лазерным излучением.
Принципиальная схема установки для обработки семян низкочастотным электромагнитным полем, представленная на фиг.2, состоит из:
1) задающего генератора, предназначенного для получения сигнала необходимой частоты, выполненного по схеме с мостом Вина на операционном усилителе (ОУ) DA1;
2) частотомера, контролирующего частоту генератора;
3) интегрального усилителя мощности (УМ) DA2, предназначенного для усиления сигнала до необходимой мощности;
4) излучателя, представляющего собой многослойную катушку, предназначенного для облучения семян;
5) источника постоянных напряжений (на схеме не показан), обеспечивающего питание ОУ и УМ;
6) низкочастотного вольтметра, контролирующего напряжение на выходе усилителя мощности.
Поскольку каждому конкретному сорту семян соответствует некоторое оптимальное для получения наилучшей всхожести значение частоты f0 электромагнитного поля, необходим расчет цепи R1R2C1С2 задающего генератора. А для достижения оптимального значения магнитной индукции B0 электромагнитного поля и максимального КПД устройства необходим расчет катушки излучателя.
Расчет цепи R1R2C1C2 для оптимальной частоты f0 производился на основе следующей формулы:
fo= 1/(2πRC), (1)
где R = R1 = R2; C = C1 = C2.
В связи с тем, что коэффициент передачи цепи отрицательной обратной связи (резисторы R3, R4) в схеме с мостом Вина должен равняться 1/3, для этих резисторов должно выполняться соотношение R3 = 2R4. Для получения высокой стабильности частоты температурный коэффициент сопротивления резисторов R1, R2 и температурный коэффициент емкости конденсаторов C1, C2 должны быть близкими или равными по абсолютной величине и противоположными по знаку. Кроме того, величины R1 - R4 должны быть меньше дифференциального входного сопротивления ОУ. С другой стороны величины R, R3 + R4 должны быть больше минимального сопротивления нагрузки ОУ. Используемый в устройстве ОУ К140УД6А имеет дифференциальное входное сопротивление 1 МОм и минимальное сопротивления нагрузки 1 кОм. С учетом этого для оптимальной частоты f0 = 18 Гц были выбраны следующие номиналы элементов моста Вина: R1 = R2 = 27 кОм, C1 = C2 = 0,33 мкФ, R3 = 20 кОм, R4 = 10 кОм.
Расчет катушки излучателя базируется на формуле, связывающей амплитудное значение магнитной индукции B с амплитудным значением тока Im, протекающего по катушке:
B = LIm/(wS), (2)
где L - индуктивность катушки, w - число витков катушки, S - площадь поперечного сечения катушки. Поскольку для получения максимального КПД установки амплитуда переменного напряжения Um на выходе УМ должна быть максимальной при номинальном напряжении питания Uп УМ, при расчете катушки необходимо исходить из значения Um, которое при Uп = 16 В составляет не более 6.5 В. Для этого формулу (2) перепишем в виде:
B = LUm/(wSRполн), (3)
где Rполн - полное сопротивление катушки, равное
Rполн= {(r2+(2πfoL)2}1/2, (4)
где r - активное сопротивление катушки.
Индуктивность катушки (в микрогенри) связана с числом витков формулой, приведенной в справочнике "Малогабаритная радиоаппаратура" (авторы - Р.М. Терещук, К.М. Терещук, А.Б. Чаплинский, Л.Б. Фукс, С.А. Седов):

где D - средний диаметр намотки, см; l - длина намотки, см; d - диаметр провода, мм.
Активное сопротивление катушки r также зависит от числа витков:
r = 4ρDw/d2, (6)
где ρ - удельное сопротивление провода.
Подставляя выражения (5) и (6) в (4), а выражения (4) и (5) в (3), и полагая B = B0, получим уравнение, связывающее оптимальное значение магнитной индукции B0 с геометрическими и электрофизическими параметрами катушки и переменным напряжением на ней:

С целью предотвращения теплового повреждения провода на величину его диаметра накладывается ограничение:
d ≥ 0.02 (Im)1/2, (8)
где Im = Um/Rполн. Подставляя в (8) выражение (4), получим:

Решая уравнение (7) с условием (9), получим необходимые значения числа витков и диаметра провода.
Рассчитанная по приведенной методике катушка излучателя имеет следующие параметры: внутренний диаметр - 2.8 см, внешний диаметр - 8.4 см, длина - 2.8 см, количество витков - 2900, диаметр провода - 0.45 мм, индуктивность - 0.23 Гн, активное сопротивление - 60 Ом. Мощность потребляемая устройством от сети переменного тока не превышает 10 Вт.
Принцип действия устройства состоит в следующем. При включении устройства в сеть на ОУ подается двуполярное напряжение ± 10 В, а на УМ - однополярное +16 В. При этом происходит возбуждение задающего генератора, на выходе которого появляется синусоидальный сигнал оптимальной частоты f0 = 18 Гц и амплитудой около 7 В. Через регулятор уровня R5 этот сигнал подается на вход УМ, который усиливает его до мощности, необходимой для работы излучателя. Усиленный сигнал подается на катушку излучателя, в которой возникает электромагнитное поле, оказывающее биорезонансное воздействие на семена помещенные внутрь катушки.
В результате проведенных исследований были определены оптимальные для получения наилучшей всхожести семян значения частоты и амплитуды электромагнитного поля, а также длительности облучения. Установлено, что зависимость всхожести от частоты имеет резонансный характер, причем ширина резонансного пика составляет не более 1 Гц. Оптимальное значение амплитуды электромагнитного поля соответствует амплитудному значению напряжения на катушке, лежащему в пределах от 5 до 6.5 В. Оптимальная длительность облучения лежала в пределах 60 - 80 минут. Обработанные таким образом семена сразу же подвергаются обработке лазерным излучением красного диапазона (635 нм). Достоверное увеличение всхожести семян составляет от 14 до 40% для разных культур.
Формула изобретения: Способ обработки семян сельскохозяйственных культур, включающий обработку семян электромагнитными волнами, отличающийся тем, что на семена воздействуют низкочастотным электромагнитным полем с последующей обработкой лазерным излучением красного диапазона (длина волны 610 - 680 нм).