一種滅除農(nóng)作物葉面害蟲的高壓物理電場電流裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種滅除農(nóng)作物葉面害蟲的高壓物理電場電流裝置，包括蓄電池模塊、DC?DC升壓模塊、高壓脈沖變壓器、穩(wěn)壓模塊、單片機控制模塊、電壓電流采樣模塊、水霧化模塊、噴嘴、電極模塊；蓄電池模塊分成三路分別給DC?DC升壓模塊、水霧化模塊和穩(wěn)壓模塊供電，穩(wěn)壓模塊為單片機控制模塊供電，水霧化模塊與噴嘴相連，噴嘴噴出水霧到電極正極和電極負極之間；單片機控制模塊控制DC?DC升壓模塊升壓大??；高壓脈沖變壓器產(chǎn)生200V?10000V高壓直流電并通過正負端子引出后分別連接到電極正極和電極負極上。本發(fā)明使農(nóng)作物莖葉上的害蟲全部受到水霧傳導(dǎo)的高壓物理電場電流的作用而被滅殺，由此來代替農(nóng)藥滅蟲，保證了食品安全，也保護了生態(tài)環(huán)境。
【專利說明】
一種滅除農(nóng)作物葉面害蟲的高壓物理電場電流裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種農(nóng)用裝置，具體涉及一種滅除農(nóng)作物葉面害蟲的高壓物理電場電流裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]農(nóng)作物害蟲是降低農(nóng)作物產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量的重要因素。目前，對害蟲的主要防治技術(shù)主要有:農(nóng)業(yè)防治技術(shù)、生物防治技術(shù)、化學(xué)防治技術(shù)、物理防治技術(shù)等。農(nóng)業(yè)防治技術(shù)主要措施有選用抗病蟲品種，調(diào)整品種布局、選留健康種苗、輪作、深耕滅茬、調(diào)節(jié)播種期、合理施肥、及時灌溉排水、適度整枝打杈、搞好田園衛(wèi)生和安全運輸貯藏等。該方法的主要不足是勞動強度大、效率低、影響土地有機肥積累。
[0003]生物防治技術(shù)主要措施是保護和利用自然界害蟲的天敵、繁殖優(yōu)勢天敵、發(fā)展性激素以及基因技術(shù)防治蟲害等。其主要不足是:成本高、一種天敵或一種措施防治害蟲種類少。
[0004]化學(xué)防治技術(shù)，又叫農(nóng)藥防治，是用化學(xué)藥劑的毒性來防治病蟲害。化學(xué)防治是植物保護最常用的方法，也是綜合防治中一項重要措施。化學(xué)防治法是使用農(nóng)藥防治動植物病害的方法。農(nóng)藥具有高效、速效、使用方便、經(jīng)濟效益高等優(yōu)點，當(dāng)前化學(xué)防治是防治植物病蟲害的關(guān)鍵措施，在面臨病害大發(fā)生的緊急時刻，甚至是唯一有效的措施。但使用不當(dāng)可對植物產(chǎn)生藥害，引起人畜中毒，殺傷有益微生物，導(dǎo)致病原物產(chǎn)生抗藥性，農(nóng)藥的高殘留已經(jīng)造成嚴重的環(huán)境污染。
[0005]物理防治技術(shù)是利用各種物理因素，如光、熱、電、溫度、濕度和放射能、聲波等防治病蟲害的措施。物理防治是一種無污染的綠色無公害防治技術(shù)。目前，已經(jīng)應(yīng)用或?qū)嶒灥姆椒ㄓ?黑光燈、微波、高壓靜電。其中已經(jīng)廣泛采用的黑光燈是利用紫外光線引誘然后電擊滅除害蟲，此法適合于具有趨光性的害蟲，對于葉面趨光性較弱的幼蟲或沒有趨光性的害蟲防治效果較差。微波法滅除農(nóng)作物害蟲，需要很高的微波功率，不適于田間便攜，微波對農(nóng)作物會有傷害，微波的防護要求很高，成本增大，適合糧食儲存環(huán)節(jié)的滅蟲，不利于田間的大規(guī)模推廣;莖葉對微波的遮擋也影響防治效果。
[0006]目前已有的高壓靜電滅蟲設(shè)備，主要是通過高壓強電電源探頭在一定范圍內(nèi)形成強電場，瞬間擊穿放電，滅除電場中的害蟲。朱琳等設(shè)計了一種采用高倍壓整流升壓電路的直流高壓滅蟲裝置，已經(jīng)用于黃瓜，滅蟲率可達63.55%?70.44%，在最優(yōu)參數(shù)下，對瓜絹螟殺滅率可達78%?！局炝?、薛少平等，利用高壓靜電殺滅瓜絹螟的優(yōu)化試驗，西北農(nóng)業(yè)學(xué)報，2013年08期;朱琳等，利用高壓靜電殺滅黃瓜害蟲的試驗，農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2011年12期】；已經(jīng)研制的高壓靜電滅蟲器，證明了高壓靜電使用電壓為30?50kV，可以殺滅農(nóng)作物害蟲并成為提供新的裝置，對茶小綠葉蟬的防治效果為2.3%?12.8%，對茶尺蠖的防治效果為64.3%?71.1%?！局炝眨ι倨降雀邏红o電滅蟲器的設(shè)計與試驗，西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2012年01期】。
[0007]高壓靜電滅蟲裝置在已經(jīng)進行過的試驗中獲得了78%滅蟲率的效果，但存在的問題主要有:采用二極管倍壓電路且需要產(chǎn)生30KV-50KV的高壓，元器件參數(shù)和電路的可靠性及絕緣特性均要求苛刻，安全性和成本比較高；30KV-50KV高壓對于作物會造成不可恢復(fù)的傷害;主要依靠靜電場電擊害蟲，滅蟲效果受限于電壓，滅蟲率不是很高，還達不到農(nóng)藥的滅蟲效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是提供一種滅除農(nóng)作物葉面害蟲的高壓物理電場電流裝置，本發(fā)明是先將電極或電極陣列置于農(nóng)作物中，然后在電極或電極陣列上施加200V-10000V高壓直流電形成高壓電場，再采用水霧化模塊噴入水霧到電極間或電極陣列中，形成帶有高壓物理電場電流的水霧，水霧包圍了農(nóng)作物，農(nóng)作物莖葉上的害蟲完全受到水霧傳導(dǎo)的高壓物理電場電流的作用而遭到全部滅殺，由此可替代農(nóng)藥的使用并高效滅除農(nóng)作物莖葉上的害蟲，使得農(nóng)作物生產(chǎn)無農(nóng)藥殘留、保證農(nóng)產(chǎn)品安全，達到保護環(huán)境的目的。
[0009]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
一種滅除農(nóng)作物葉面害蟲的高壓物理電場電流裝置，包括蓄電池模塊、DC-DC升壓模塊、高壓脈沖變壓器、穩(wěn)壓模塊、單片機控制模塊、電壓電流采樣模塊、水霧化模塊、噴嘴、電極；
蓄電池模塊分成三路分別給DC-DC升壓模塊、水霧化模塊和穩(wěn)壓模塊供電，穩(wěn)壓模塊為單片機控制模塊供電，水霧化模塊與噴嘴相連，噴嘴噴出水霧到電極正極和電極負極之間；單片機控制模塊、DC-DC升壓模塊、高壓脈沖變壓器和電極依次相連，高壓脈沖變壓器和電極之間設(shè)有電壓電流采樣模塊，電壓電流采樣模塊的信號輸出端和單片機控制模塊相連；
單片機控制模塊根據(jù)所采集到的電壓電流值產(chǎn)生PWM信號控制DC-DC升壓模塊升壓大??；高壓脈沖變壓器產(chǎn)生200V-10000V可調(diào)的高壓直流電并通過正負端子引出后分別連接到電極正極和電極負極上;噴嘴噴出的水霧進入高壓電場后在高壓正負電極間起到導(dǎo)電作用，形成高壓物理電場電流滅除害蟲，噴嘴數(shù)量可根據(jù)農(nóng)作物形態(tài)的復(fù)雜程度進行調(diào)整。
[0010]所述裝置還包括與蓄電池模塊相連接的太陽能電池板模塊。
[0011]所述電極為可根據(jù)不同種類的農(nóng)作物進行數(shù)量、長度和排列形式調(diào)整的電極陣列。
[0012]所述電極形狀為棒狀或金屬平板狀;棒狀電極可以根據(jù)農(nóng)作物的形態(tài)進行設(shè)置成電極陣列。
[0013]所述水霧化模塊通過膠管與噴嘴相連接。
[0014]所述水霧化模塊通過壓力霧化、轉(zhuǎn)盤霧化、氣體霧化或聲波霧化實現(xiàn)。
[0015]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下明顯優(yōu)點:將電極陣列夾持或包圍在農(nóng)作物外圍，然后在電極陣列上接通高壓直流電，正負電極之間形成了高壓物理電場，同時在電極之間噴入水霧，水霧的導(dǎo)電性就在電極間傳導(dǎo)電流形成了高壓物理電場電流，由于水霧包圍了農(nóng)作物的莖葉，使得水霧傳導(dǎo)的高壓物理電場電流較好的包圍并接觸到了害蟲身體，從而能高效的滅殺農(nóng)作物莖葉上的全部害蟲。
[0016]本發(fā)明在電極間或電極陣列上施加200V-10000V高壓直流電形成高壓物理電場，利用霧化水模塊噴入水霧，噴入水霧相比原來單純靜電場的沒有水霧的方法的好處是:第一，利用了水霧具有一定的導(dǎo)電性的特點，使得水霧中形成了的高壓物理電場電流;第二，水霧能較好的充滿電極之間的空間，并包圍住陣列電極中農(nóng)作物的莖葉，莖葉上的害蟲就可以完全浸入在帶有高壓物理電場電流的水霧中，從而被有效全部滅除;第三，利用了高壓電場和電流雙重的滅除效果，相比于單純的高壓靜電場方法，提高了滅蟲效果，可以達到100%的滅蟲效果；第四，有了水霧的作用，可以大大降低需要的高壓，從原來試驗的1KV-50KV，降低到200V-10KV，提高了裝置的安全性、可靠性;第五，具有廣譜性，擴大了滅蟲種類和范圍，根據(jù)農(nóng)作物的種類形態(tài)等，選用不同的形式的電極和電極陣列，可以用到所有農(nóng)作物上害蟲的滅除，包括果樹類、蔬菜類、糧食作物等；第六，相比其他方法具有成本低的特點。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的工作原理圖。
[0018]其中，附圖標(biāo)記說明如下:
A、太陽能電池板模塊;B、+12V蓄電池模塊;C、DC-DC升壓模塊;D、高壓脈沖變壓器;E、+5V穩(wěn)壓模塊;F、單片機控制模塊;G、電壓電流采樣模塊;H、水霧化模塊;1、膠管;J、噴嘴;K、電極正極;L、電極負極;M、水霧。
【具體實施方式】
[0019]如圖1所示，本裝置包含的主要模塊有:太陽能電池板模塊A、+12V蓄電池模塊B、DC-DC升壓模塊C、高壓脈沖變壓器D、+5V穩(wěn)壓模塊E、單片機控制模塊F、電壓電流采樣模塊G、水霧化模塊H、噴嘴J和電極模塊。
[0020]工作時，太陽能電池板A連接+12V蓄電池B并給+12V蓄電池B充電，+ 12V蓄電池B分三路供電，第一路連接DC-DC升壓模塊C并供電，第二路連接水霧化模塊H，水霧化模塊H噴出水霧M到電極正極K和電極負極L之間，第三路連接+5V穩(wěn)壓模塊E并供電；+5V穩(wěn)壓模塊E產(chǎn)生+5V電壓給單片機控制模塊F，單片機控制模塊F產(chǎn)生HVM信號控制DC-DC升壓大小;DC-DC升壓驅(qū)動模塊C連接高壓脈沖變壓器(高壓包)D，高壓脈沖變壓器(高壓包)D產(chǎn)生200V-10000V高壓直流電并通過±端子引出，+端子連接到電極正極K，-端子連接到電極負極L;電壓電流采樣模塊G連接單片機控制模塊F，單片機控制模塊F將得到采集的高壓脈沖變壓器(高壓包)+端子上的電壓電流大小進行處理，產(chǎn)生控制DC-DC模塊C所需要的PffM信號;水霧化模塊H通過膠管I與噴嘴J相連接;電極正極K和電極負極L各有不同數(shù)量組成電極陣列，電極形狀為棒狀或金屬平板狀，電極陣列能夠適用于不同種類的農(nóng)作進行排列形式調(diào)整，保證農(nóng)作物能處于電極及水霧包圍中。
[0021]本發(fā)明中涉及的農(nóng)作物，包括糧食作物、經(jīng)濟作物(油料作物、蔬菜作物、嗜好作物)、工業(yè)原料作物、飼料作物，藥用作物等。葉面害蟲主要指危害上述農(nóng)作物的葉莖果部分的害蟲(地表以上害蟲)，主要有各類小麥害蟲、玉米螟、黏蟲、棉鈴蟲、蚜蟲、玉米葉螨、各類水稻害蟲、菜粉蝶類、菜蛾、甘藍夜蛾、甲蟲類(黃條跳甲、黃守瓜)、溫室白粉虱、菜蚜類、蠅類以及各類果樹害蟲。本發(fā)明的物理電場是指將蓄電池低壓直流電9-24V經(jīng)過升壓電路得到的高壓直流電(升壓后的電壓范圍為200V到10000V);霧化水是指將普通水經(jīng)過空氣壓縮式霧化器處理得到濃度為15%?85%的水霧。
[0022]本發(fā)明將電極或電極陣列置于農(nóng)作物中，在電極或電極陣列上施加200V-10000V可調(diào)高壓直流電形成高壓物理電場，采用水霧化模塊噴入水霧到電極間或電極陣列中，形成帶有高壓物理電場電流的水霧且水霧包圍了農(nóng)作物，農(nóng)作物莖葉上的害蟲全部受到水霧傳導(dǎo)的高壓物理電場電流的作用而被滅殺，由此來代替農(nóng)藥滅蟲、實現(xiàn)農(nóng)作物生產(chǎn)中無農(nóng)藥殘留，保證了食品安全，也保護了生態(tài)環(huán)境。
[0023]本發(fā)明方案所公開的技術(shù)手段不僅限于上述實施方式所公開的技術(shù)手段，還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種滅除農(nóng)作物葉面害蟲的高壓物理電場電流裝置，其特征在于，包括蓄電池模塊、DC-DC升壓模塊、高壓脈沖變壓器、穩(wěn)壓模塊、單片機控制模塊、電壓電流采樣模塊、水霧化模塊、噴嘴、電極模塊； 蓄電池模塊分成三路分別給DC-DC升壓模塊、水霧化模塊和穩(wěn)壓模塊供電，穩(wěn)壓模塊為單片機控制模塊供電，水霧化模塊與噴嘴相連，噴嘴噴出水霧到電極正極和電極負極之間； 單片機控制模塊、DC-DC升壓模塊、高壓脈沖變壓器和電極依次相連，高壓脈沖變壓器和電極之間設(shè)有電壓電流采樣模塊，電壓電流采樣模塊的信號輸出端和單片機控制模塊相連； 單片機控制模塊根據(jù)電壓電流采樣模塊所采集到的電壓電流值產(chǎn)生PWM信號控制DC-DC升壓模塊升壓大??；高壓脈沖變壓器產(chǎn)生200V-10000V可調(diào)高壓直流電并通過正負端子引出后分別連接到電極正極和電極負極上;噴嘴噴出的水霧進入高壓電場后在高壓正負電極間起到導(dǎo)電作用，形成高壓物理電場電流滅除害蟲。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種滅除農(nóng)作物葉面害蟲的高壓物理電場電流裝置，其特征在于:還包括與蓄電池模塊相連接的太陽能電池板模塊。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種滅除農(nóng)作物葉面害蟲的高壓物理電場電流裝置，其特征在于:所述電極為可根據(jù)不同種類的農(nóng)作物進行數(shù)量、長度和排列形式調(diào)整的電極陣列。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種滅除農(nóng)作物葉面害蟲的高壓物理電場電流裝置，其特征在于:所述電極形狀為棒狀或金屬平板狀，所述棒狀電極有若干個組成陣列。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種滅除農(nóng)作物葉面害蟲的高壓物理電場電流裝置，其特征在于:所述水霧化模塊通過膠管與噴嘴相連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種滅除農(nóng)作物葉面害蟲的高壓物理電場電流裝置，其特征在于:所述水霧化模塊通過壓力霧化、轉(zhuǎn)盤霧化、氣體霧化或聲波霧化實現(xiàn)。
【文檔編號】A01G13/00GK105993733SQ201610410387
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月13日
【發(fā)明人】張平川, 高國紅, 趙高麗, 宋軍平, 白巧靈, 蘇文芝, 侯麗敏, 馬國峰, 劉春霞, 李咚, 楊俊紅
【申請人】河南科技學(xué)院