BR102012030960A2 - MULTIBAND RADIOFREQUENCY PEST CONTROL SYSTEM FOR GRAIN STORAGE AND TRANSPORT - Google Patents
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Abstract
SISTEMA DE CONTROLE DE PRAGAS POR RADIOFREQUËNCIA MULTIBANDA NO ARMAZENAMENTO E TRANSPORTE DE GRÃOS. Descreve a construção de um sistema de controle de pragas por radiofrequência no armazenamento e transporte de grãos, sendo constituído por um sistema de radiofrequência (RF) multibanda (01) com gerador de radiofrequência (02), amplificador d eradiofrequência (03), multiplexador de radiofrequência (04), emissores de radiofrequências (05) e (06), geradores de micro-ondas (magnetrons) (07), termohigrômetro (08), medidor do dielétrico (09) e sistema micro processado de compensação de radiofrequência (10).PEST CONTROL SYSTEM BY MULTIBANDA RADIOFREQUENCY IN GRAIN STORAGE AND TRANSPORT. Describes the construction of a radio frequency pest control system in the storage and transportation of grains, consisting of a multiband radio frequency (RF) system (01) with radio frequency generator (02), radio frequency amplifier (03), multiplexer of radio frequency radio frequency (04), radio frequency emitters (05) and (06), microwave generators (magnetrons) (07), thermohygrometer (08), dielectric meter (09) and micro processed radio frequency compensation system (10) .
Description
“SISTEMA DE CONTROLE DE PRAGAS POR RADIOFREQÜÊNCIA“RADIO FREQUENCY PEST CONTROL SYSTEM
MULTIBANDA NO ARMAZENAMENTO E TRANSPORTE DE GRÃOS”GRAIN STORAGE AND TRANSPORT MULTIBAND
O presente pedido de patente de invenção descreve a construção de umThe present patent application describes the construction of a
sistema de controle de pragas por radiofreqüência no armazenamento e transporte de grãos.radiofrequency pest control system for grain storage and transport.
Na agricultura moderna a estocagem de grãos é essencial para o controle logístico, controle de preços e manutenção de estoques regulatórios. A estocagem pode ser realizada em silos verticais, horizontais onde os grãos são armazenados a granel, ou em galpões onde os grãos são armazenados em 10 sacos. Em ambos os casos, as pragas, como por exemplo, os gorgulhos, traças e besouros, suas larvas e ovos, além dos fungos e dos esporos, devem ser controlados e combatidos para não haver perda da massa estocada ou contaminação dos grãos por micotoxinas. Este controle é realizado principalmente pelo monitoramento da umidade e temperatura e pela aplicação 15 de produtos químicos por meio de fumigamento.In modern agriculture grain storage is essential for logistics control, price control and maintenance of regulatory stocks. Stocking can be done in vertical, horizontal silos where the beans are stored in bulk, or in warehouses where the beans are stored in 10 bags. In both cases, pests such as weevils, moths and beetles, their larvae and eggs, as well as fungi and spores, must be controlled and combated to avoid loss of stored mass or mycotoxin contamination. This control is mainly performed by monitoring humidity and temperature and applying chemicals by fumigation.
As técnicas atuais de controle de praga não tem se mostrado eficientes. Principalmente a aplicação de químicos (dedetização) que podem gerar contaminação aos grãos. Além disso, alguns dos organismos nocivos estão ficando resistentes à aplicação de produtos químicos como o Malation e a 20 fosfina. Segundo a EMBRAPA - Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária a perda de grãos em armazenagem no Brasil, causada por pragas é maior que 10%, mesmo com o cumprimento de todas as recomendações do MAPA (Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento), em seu “Manual de procedimentos para tratamentos fitosanitários para fins quarentenários”, 25 publicado em 2006. Por meio de estudos e pesquisas desenvolvidas, verificou-se que é possível a redução ou eliminação, como por exemplo, de ácaros, gorgulhos, traças e besouros, além de fungos, pela aplicação de ondas eletromagnéticas. O processo de eliminação destas “pragas” é o “aquecimento por dielétrico” que 5 ocorre pela vibração dos átomos e moléculas, submetidas à aplicação de determinadas frequências de ondas eletromagnéticas, comprovados pelo Prof. Stuart O. Nelson do departamento Norte Americano de Agricultura em seu artigo intitulado “Dielectric properties of agricultural products and some applications” e publicado no periódico “Research in Agricultural Engineering” 10 54, 2008: (10)4-112. Do mesmo modo4 a utilização de ondas eletromagnéticas em frequências mais elevadas propicia a eliminação dos esporos dos fungos, com corpos de frutificação conhecidos como ascósporos, em taxas próximas a 100%, uma vez que está tecnologia age de dentro para fora, tomando inútil o corpo de frutificação que protege os esporos como confirma o artigo “Use of 15 microwaves in the prevention of Fusarium oxysporum f. sp. melonis infection during the commercial production of melon plantlets” da Universidad de Castilla-La Mancha - Espanha.Current pest control techniques have not been shown to be effective. Especially the application of chemicals (de-compounding) that can generate grain contamination. In addition, some of the harmful organisms are becoming resistant to chemicals such as Malation and phosphine. According to EMBRAPA - Brazilian Agricultural Research Corporation the loss of grains in storage in Brazil caused by pests is greater than 10%, even with the compliance with all recommendations of MAPA (Ministry of Agriculture, Livestock and Supply), in its “ Manual of Procedures for Phytosanitary Treatment for Quarantine Purposes ”, 25 published in 2006. Through studies and research developed, it has been found that it is possible to reduce or eliminate, for example, mites, weevils, moths and beetles. fungi by the application of electromagnetic waves. The process of elimination of these “pests” is the “dielectric heating” that occurs by vibration of atoms and molecules, subjected to the application of certain frequencies of electromagnetic waves, proven by Prof. Stuart O. Nelson of the US Department of Agriculture in his article entitled “Dielectric properties of agricultural products and some applications” and published in the journal “Research in Agricultural Engineering” 10 54, 2008: (10) 4-112. Similarly, the use of higher frequency electromagnetic waves leads to the elimination of fungal spores, with fruiting bodies known as ascospores, at rates close to 100%, since this technology acts from the inside out, rendering the body useless. fruit protection that protects the spores as confirmed by the article “Use of 15 microwaves in the prevention of Fusarium oxysporum f. sp. melonis infection during the commercial production of melon plantlets ”from the Universidad de Castilla-La Mancha - Spain.
O processo inventivo é o desenvolvimento de um equipamento que utiliza energia eletromagnética em diferentes frequências, de modo simultâneo, para prover a mortandade de “pragas”, como insetos e fungos, em sistemas de transporte e armazenamento de grãos.The inventive process is the development of equipment that uses electromagnetic energy at different frequencies simultaneously to provide for the killing of “pests” such as insects and fungi in grain transport and storage systems.
Quando do transporte de grãos, por exemplo, em esteiras, fusos, tubos, ou no armazenamento de grãos a granel ou ensacados, os mesmos são submetidos a doses de ondas eletromagnéticas que podem atingir, por exemplo, 100 kW de energia ou mais. Estas ondas eletromagnéticas podem ser de diferentes frequências (01 MHz - 30 GHz) e de intensidades diferentes. Isto, pois as “pragas” possuem diferentes constantes dielétricas, portanto sendo suscetíveis a diferentes comprimentos de onda. Os diferentes 5 comprimentos de onda podem ser aplicados de forma simultânea ou em momentos distintos, sem que descaracterize o presente pedido de patente.When transporting grains, for example on conveyor belts, spindles, tubes, or in the storage of bulk or bagged grains, they are subjected to doses of electromagnetic waves that may reach, for example, 100 kW of energy or more. These electromagnetic waves can be of different frequencies (01 MHz - 30 GHz) and of different intensities. This is because pests have different dielectric constants, so they are susceptible to different wavelengths. The different 5 wavelengths can be applied simultaneously or at different times, without detracting from the present patent application.
A descrição que se segue e as figuras associadas, dados a título de exemplo e ilustração, farão compreender melhor o objeto do presente pedido de patente.The following description and associated figures, given by way of example and illustration, will further understand the subject matter of the present patent application.
Breve descrição das figuras:Brief description of the figures:
FIG. 01 ilustra o “SISTEMA DE CONTROLE DE PRAGAS POR RADIOFREQÜÊNCIA MULTIBANDA NO ARMAZENAMENTO E TRANSPORTE DE GRÃOS” objeto do presente pedido de patente aplicado a um sistema de transporte de grãos.FIG. 01 illustrates the "MULTIBAND RADIO PACKAGE CONTROL SYSTEM FOR GRAIN STORAGE AND TRANSPORT" object of the present patent application applied to a grain transport system.
FIG. 02 ilustra o “SISTEMA DE CONTROLE DE PRAGAS PORFIG. 02 illustrates the “PEST CONTROL SYSTEM BY
RADIOFREQÜÊNCIA MULTIBANDA NO ARMAZENAMENTO E TRANSPORTE DE GRÃOS” objeto do presente pedido de patente aplicado a um sistema de armazenamento de grãos a granel.MULTIBAND RADIO FREQUENCY IN GRAIN STORAGE AND TRANSPORT ”object of this patent application applied to a bulk grain storage system.
FIG. 03A e 3B ilustram um “SISTEMA DE CONTROLE DE PRAGAS POR RADIOFREQÜÊNCIA MULTIBANDA NO ARMAZENAMENTO E TRANSPORTE DE GRÃOS” objeto do presente pedido de patente aplicado a um sistema de armazenamento de grãos ensacados. FIG. 04A e 04B ilustram um emissor de radiofreqüência (05) que é protegido por um invólucro de material não isolante de radiofreqüência.FIG. 03A and 3B illustrate a "MULTIBAN RADIO FREQUENCY PACKAGE CONTROL SYSTEM FOR GRAIN STORAGE AND TRANSPORT" object of this patent application applied to a bagged grain storage system. FIG. 04A and 04B illustrate a radio frequency transmitter (05) which is protected by a housing of non-radiofrequency material.
FIG. 05 ilustra um diagrama que demonstra o emissor de ondas eletromagnéticas acoplado a um sistema computadorizado de controle de temperatura e umidade, dotado de um sistema multiplexador de radiofreqüência (04).FIG. 05 illustrates a diagram showing the electromagnetic wave emitter coupled to a computerized temperature and humidity control system provided with a radiofrequency multiplexer system (04).
Descrição detalhada:Detailed Description:
Na FIG. 01 está o sistema de radiofreqüência (RF) multibanda (01) para controle de pragas, simulando a aplicação em um sistema de transporte de 10 grãos em esteira (50), podendo ser qualquer outro tipo de mecanismo de transporte sem que descaracterize o referido pedido de patente. É dotado de gerador de radiofreqüência (02), amplificador de radiofreqüência (03), multiplexador de radiofreqüência (04), emissores de radiofreqüências (05) eIn FIG. 01 is the multiband radiofrequency (RF) system (01) for pest control, simulating the application in a 10 grain conveyor conveyor system (50), which can be any other type of transport mechanism without undischarging said request. Patent It is equipped with radio frequency generator (02), radio frequency amplifier (03), radio frequency multiplexer (04), radio frequency emitters (05) and
(06), geradores de micro-ondas (magnetrons) (07), termohigrômetro (08), medidor do dielétrico (09) e sistema micro processado de compensação de radiofreqüência (10).(06), microwave generators (magnetrons) (07), thermohygrometer (08), dielectric meter (09) and micro-processed radiofrequency compensation system (10).
Na FIG. 02 está o sistema de radiofreqüência (RF) multibanda (01) para controle de pragas, simulando a aplicação em um sistema de armazenamento de grãos a granel tipo “silo” metálico (11), podendo ser qualquer tipo “silo” sem 20 que descaracterize o referido pedido de patente. É dotado de gerador de radiofreqüência (02), amplificador de radiofreqüência (03), multiplexador de radiofreqüência (04), emissores de radiofreqüências (05) e (06), geradores de micro-ondas (magnetrons) (07), termohigrômetro (08), medidor do dielétrico (09) e sistema micro processado de compensação de radiofreqüência (10). Na FIG. 03A e 03B, está o sistema de radiofreqüência (RF) multibandaIn FIG. 02 is the multiband radiofrequency (RF) system (01) for pest control, simulating the application in a metallic “silo” bulk storage system (11), which can be any “silo” type without 20 said patent application. It is equipped with radiofrequency generator (02), radiofrequency amplifier (03), radiofrequency multiplexer (04), radiofrequency emitters (05) and (06), microwave generators (07), thermohygrometer (08). ), dielectric meter (09) and micro-processed radiofrequency compensation system (10). In FIG. 03A and 03B, is the multiband radio frequency (RF) system
(01) para controle de pragas, simulando a aplicação em um sistema de armazenamento de grãos ensacados (12) tipo galpão (13), podendo ser qualquer tipo estrutura de armazenamento e qualquer tamanho da saca, 5 inclusive os chamados “silos Bag”, sem que descaracterize o referido pedido de patente. É dotado de gerador de radiofreqüência (02), amplificador de radiofreqüência (03), multiplexador de radiofreqüência (04), emissores de radiofreqüências (05) e (06), geradores de micro-ondas (magnetrons) (07), termohigrômetro (08), medidor do dielétrico (09) e sistema micro processado de 10 compensação de radiofreqüência (10).(01) for pest control, simulating application to a bagged grain storage system (12) shed type (13), which can be any type of storage structure and any bag size, 5 including so-called “bag silos”, without misrepresenting said patent application. It is equipped with radiofrequency generator (02), radiofrequency amplifier (03), radiofrequency multiplexer (04), radiofrequency emitters (05) and (06), microwave generators (07), thermohygrometer (08). ), dielectric meter (09) and micro processed 10 radiofrequency compensation system (10).
Em todas as situações o gerador de radiofreqüência (02) emite os sinais que são amplificados no amplificador de radiofreqüência (03), que é multiplexado no multiplexador de radiofreqüência (04) e distribuído para os emissores de radiofreqüências (05) e (06), que são representados por apenas 15 dois emissores, mas que podem ser em número maior e emitir sinais de radiofreqüência distintos sem que descaracterize o referido pedido de patente. A emissão de ondas eletromagnéticas em diferentes frequências de modo simultâneo ou intercalado otimiza o sistema, pois pode ser empregado para diferentes “pragas” buscando a frequência ideal para mortandade das mesmas. 20 As leituras do termohigrômetro (08) e do medidor do dielétrico (09), são utilizadas para aperfeiçoar a emissão de radiofreqüência, por meio do sistema microprocessado de compensação de radiofreqüência (10), regulando a potência e comprimento de onda aplicado. Quando for utilizado em frequências superiores a 800 MHz1 ao invés dos emissores, serão acionados geradores de micro-ondas (07) que também serão acionados pelo multiplexador de radiofreqüência (04).In all situations the radio frequency generator (02) outputs the signals that are amplified in the radio frequency amplifier (03), which is multiplexed into the radio frequency multiplexer (04) and distributed to the radio frequency emitters (05) and (06), which are represented by only two transmitters, but which may be larger in number and emit distinct radiofrequency signals without misrepresenting said patent application. The emission of electromagnetic waves at different frequencies simultaneously or interleaved optimizes the system, as it can be used for different “pests” seeking the ideal frequency for their death. 20 Thermohygrometer (08) and dielectric meter (09) readings are used to improve radiofrequency emission by means of the microprocessor radiofrequency compensation system (10), regulating the power and wavelength applied. When used at frequencies higher than 800 MHz1 instead of transmitters, microwave generators (07) will be triggered which will also be triggered by the radiofrequency multiplexer (04).
As ondas eletromagnéticas emitidas geram vibrações das moléculas das “pragas”, insetos como, por exemplo, os gorgulhos e traças, suas larvas e ovos, bem como dos fungos e seus esporos aquecendo-os à temperatura que geram sua mortalidade.The emitted electromagnetic waves generate vibrations from the molecules of the "pests", insects such as weevils and moths, their larvae and eggs, as well as the fungi and their spores heating them to the temperature that generates their mortality.
Os emissores de radiofreqüências (05) e (06) podem sér dispostos de modo a gerar ondas estacionárias, fazendo com que um deles seja o polo positivo e outro o aterramento do sinal de radiofreqüência, ou a estrutura física 10 (11) do sistema de armazenagem que pode atuar como aterramento do sinal de radiofreqüência. A estrutura dos emissores poderá ser empregada como medidor do dielétrico (09) dos grãos armazenados, atuando em períodos distintos à aplicação das ondas eletromagnéticas.The radio frequency emitters (05) and (06) may be arranged to generate standing waves, making one of them the positive pole and the other the grounding of the radio frequency signal, or the physical structure 10 (11) of the system. storage that can act as grounding of the radio frequency signal. The structure of the emitters can be used as a dielectric meter (09) of the stored grains, acting in different periods to the application of electromagnetic waves.
Pode-se variar o comprimento do emissor de radiofreqüência ou a 15 disposição do sistema de tal forma que esta configuração gere ondas estacionárias, com o objetivo de confinar a energia eletromagnética no interior do sistema de armazenagem, proporcionando um melhor aproveitamento da energia, reduzindo custos e evitando a transmissão indesejáda das ondas eletromagnéticas.The length of the radio frequency transmitter or the arrangement of the system can be varied so that this configuration generates standing waves in order to confine electromagnetic energy within the storage system, providing better energy utilization, reducing costs. and avoiding unwanted transmission of electromagnetic waves.
Os emissores de radiofreqüências (05) e (06) podem ser construídos deRadio frequency emitters (05) and (06) may be constructed of
diversos materiais condutores elétricos, preferencialmente em tubo de alumínio anodizado com dimensões apropriadas para emitir os sinais nas intensidades e frequências necessárias. A FIG. 04A, os emissores (05) ou (06) são fixados dentro de um elemento isolante (14), em PVC1 PTE1 PS ou qualquer outro polímero, com a finalidade de evitar o contato direto com os grãos, poeira ou microrganismos do ambiente de modo a garantir sua máxima eficiência. Na FIG. 04B é possível 5 ver uma vista superior da referida montagem na lateral o elemento isolante (14) e ao centro o emissor de radiofreqüência (05).various electrical conductive materials, preferably in anodized aluminum tubing of appropriate dimensions to emit signals at the required intensities and frequencies. FIG. 04A, the emitters (05) or (06) are fixed within an insulating element (14) in PVC1 PTE1 PS or any other polymer in order to avoid direct contact with environmental grains, dust or microorganisms. to ensure maximum efficiency. In FIG. 04B it is possible to see a top view of said side mounting the insulating element (14) and in the center the radio frequency transmitter (05).
A FIG. 05 é um diagrama que mostra o funcionamento e as interações do processo automatizado realizado pelo sistema microprocessado de compensação de radiofreqüência (10). O termohigrômetro (08) obtém os 10 parâmetros de temperatura e umidade, o medidor de dielétrico (09) obtém os dados da dielétrica, do material ou da área irradiada, com as ondas eletromagnéticas dos emissores de radiofreqüências (05), (06) ou geradores de micro-ondas (magnetrons) (07). As leituras obtidas são compiladas e tratadas no sistema microprocessado de compensação de radiofreqüência (10), várias 15 vezes por segundo, que por sua vez repassa esta informação ao gerador de radiofreqüência (02) que emite as frequências de ondas mais específicas, o tempo, a energia e a forma de aplicação, contínuo ou pulsado, tudo para otimizar a mortalidade das “pragas”. Em seguida o sinal é amplificado (03) e o multiplexador de radiofreqüência (04) que também é alimentado pelo sistema 20 microprocessado de compensação de radiofreqüência (10) seleciona qual emissor de radiofreqüência (05), (06) ou geradores de micro-ondas (magnetrons) (07), deve receber a frequência e potência especificada.FIG. 05 is a diagram showing the operation and interactions of the automated process performed by the microprocessor radiofrequency compensation system (10). The thermohygrometer (08) obtains the 10 temperature and humidity parameters, the dielectric meter (09) obtains the data of the dielectric, the material or the irradiated area, with the electromagnetic waves of the radiofrequency emitters (05), (06) or microwave generators (magnetrons) (07). The readings obtained are compiled and processed in the microprocessor radiofrequency compensation system (10) several 15 times per second, which in turn transmits this information to the radiofrequency generator (02) which outputs the most specific wave frequencies, the time, the energy and application form, continuous or pulsed, all to optimize pest mortality. Then the signal is amplified (03) and the radio frequency multiplexer (04) which is also powered by the microprocessor radio frequency compensation system (10) selects which radio frequency emitter (05), (06) or microwave generators. (magnetrons) (07), must receive the specified frequency and power.
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