CN111903653A - 一种磷化氢自动熏蒸箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种磷化氢自动熏蒸箱，包括磷化氢气瓶和熏蒸箱，熏蒸箱包括熏蒸室，熏蒸室通过磷化氢进气管与所述磷化氢气瓶相连，熏蒸室还连接有抽气装置，抽气装置包括抽气气泵和与熏蒸室相连的抽气气管，抽气气管上设置有抽气电磁阀，熏蒸室上还连接有用于与大气相通的大气管路，大气管路上设置有大气管路电磁阀，熏蒸室内还设有气体混匀装置、温度传感器、磷化氢浓度传感器、空调装置，熏蒸室还包括与气体混匀装置、空调装置、进气电磁阀、抽气电磁阀和大气管路电磁阀控制连接的控制器，温度传感器和磷化氢浓度传感器与所述控制器采样连接。本发明解决了现有技术中害虫抗性试验时劳动强度大且工作效率低的技术问题。

Description

一种磷化氢自动熏蒸箱

技术领域

本发明涉及一种用于储粮害虫磷化氢抗性测定的磷化氢自动熏蒸箱。

背景技术

在储粮害虫防治方面，目前最为有效和经济的防治虫害的手段是化学药剂熏蒸法和施用防护剂法，其中熏蒸可以迅速地大规模地歼灭害虫，在短期内可以有效地控制虫害的产生，同时这也是众多粮食仓库及海关检验检疫部门的常用的技术手段之一。

目前，在世界范围内广泛使用的熏蒸剂为磷化氢，熏蒸剂气体成分一般是直接通过害虫的表皮或气门进入呼吸系统，从而渗透到血液使害虫中毒身亡。然而随着磷化氢的普遍使用，磷化氢抗性问题在国内外多有报道，目前主要的储粮害虫如赤扁谷盗、赤拟谷盗、玉米象和书虱等，抗性倍数均达到几百甚至上千倍，并且由于生物个体的差异性，在测定害虫种群抗药性时非常容易受到外界因素的影响而导致熏蒸失败的情况。

影响磷化氢熏蒸效果的因素有很多，如害虫的种类，环境的温度和湿度，科学的熏蒸方法等，害虫对熏蒸剂的敏感程度因其不同的生理和结构而不同，即使同一种害虫也因其处于发育阶段的不同，存在明显差别，同时不同种类的害虫在不同温度下对磷化氢的吸附能力不同，这性质关系到磷化氢气体的渗透、杀虫、灭菌效果以及残留问题，最终影响熏蒸效果。最关键的影响因素是熏蒸环境的温度，温度高于10℃后再增高，药剂的挥发性增强，气体分子的活动性和化学作用加快，这是害虫也趋于活跃，可因呼吸率加快而加速中毒；温度在10℃时害虫不活跃，呼吸率低，熏蒸剂扩散穿透能力也随之降低；当熏蒸温度低于10℃时，因低温对害虫的生理活动不利，同时低温虽降低了药剂的蒸发率，却使害虫表皮对蒸气的吸附力增加，故熏蒸效果反有增加。一般谷物在温度21~25℃时，可进行有效的选，温度下降时要适当增加要来，温度鞥高时则反之。湿度对熏蒸虽也有影响，但影响较小。

害虫的磷化氢抗性检测主要有三种方法：FAO（1975）推荐方法、种群灭绝时间法和快速击倒法。这三种测定办法在国内外均有文献报道，其中FAO（1975）推荐方法更为权威和普遍，此方法的基础是将害虫的成虫暴露在与大气隔开含有熏蒸剂的气体中。以磷化氢熏蒸为例，在磷化氢中的熏蒸时间为20 h，结束熏蒸后14 d检查确定结果。用已知的敏感品系做参考来确定基线，通过观察害虫对阈限剂量的选择来确定抗药性。FAO 推荐熏蒸法具有实验操作难度低、熏蒸所得的数据易于分析、能检测出未知害虫品系的抗性有无、可通过实验结果计算出抗性系数以对害虫的抗性做出定量判别等优点，所以其一直以来都是各国使用较为普遍的抗性检测方法。种群灭绝时间法是在FAO推荐的测定方法的基础上，将固定熏蒸时间的20 h延至更长时间，其他均不变。用该方法测定的值和值以及得出的抗性系数Rf值能对测定品系的磷化氢抗性程度进行更好的解释，对指导磷化氢熏蒸有一定的实际意义。Nayak等提出，根据磷化氢击倒害虫时间LT99.9的结果，将15分钟作为区分敏感和抗性品系的击倒鉴别时间，将5小时15分钟为区分弱抗性和强抗性品系的击倒鉴别时间，以此来划分抗性程度。快速击倒测定法具有用时短、效率高、能够提供实时的害虫抗性检测结果、适宜作为早期抗性监测手段等优点。以上三种方法均各有优缺点，但是其均具有以下几个技术痛点：

过程繁琐：人工注入磷化氢气体，磷化氢气体充满容器的时间较长，工作效率低，定期散气，气体会污染环境，且需要设置不同的实验组，重复操作。

温湿度控制：通常采用室温进行熏蒸，与实际条件不符。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动化程度高的磷化氢自动熏蒸箱，以解决现有技术中害虫抗性试验时劳动强度大且工作效率低的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明中的技术方案如下：

一种磷化氢自动熏蒸箱， 包括磷化氢气瓶和熏蒸箱，熏蒸箱包括箱体支架，箱体支架上设置有至少一个熏蒸室，熏蒸室通过磷化氢进气管与所述磷化氢气瓶相连，磷化氢进气管上设置有进气电磁阀，熏蒸室还连接有抽气装置，抽气装置包括抽气气泵和与所述熏蒸室相连的抽气气管，抽气气管上设置有抽气电磁阀，抽气气管上连接有尾气处理装置，熏蒸室上还连接有用于与大气相通的大气管路，大气管路上设置有大气管路电磁阀，熏蒸室内还设有气体混匀装置、温度传感器、磷化氢浓度传感器、空调装置，熏蒸室还包括与气体混匀装置、空调装置、进气电磁阀、抽气电磁阀和大气管路电磁阀控制连接的控制器，温度传感器和磷化氢浓度传感器与所述控制器采样连接。

所述熏蒸室有两个以上，各熏蒸室沿上下方向并列布置于所述箱体支架上，所述尾气处理装置设置于最下侧熏蒸室的下侧。

熏蒸室内还设置有于所述控制器采样连接的湿度传感器，熏蒸室上还连接有湿度控制装置，湿度控制装置包括通过加湿管路与熏蒸室相连的水分雾化机，加湿管路上设置有于所述控制器控制连接的加湿管路电磁阀和气泵。

湿度控制装置还包括串设于加湿管路上的湿度缓冲室。

熏蒸室顶部设置有与所述控制器控制连接的发光二极管，发光二极管外侧罩设有二极管玻璃密封罩。

熏蒸室内还设置有摄像系统，摄像系统包括设置于熏蒸室顶部的摄像头，摄像头下侧照射有摄像头玻璃密封罩。

尾气处理装置包括与所述抽气气管相连的多重弯玻璃导管及对所述多重弯玻璃导管照射的真空紫外线光源，尾气处理装置还包括连接于所述多重弯玻璃导管下游的第一气体处理室和第二气体处理室，第一气体处理室内设置有碳酸氢盐缓冲液，第二气体处理室内设有高锰酸钾或次氯酸钠溶液。

所述空调装置包括设置于熏蒸室左右两侧的电加热装置和压缩制冷装置。

所述气体混匀装置包括设置于熏蒸室左右两侧的第一风扇和第二风扇，第一风扇由上至下吹风，第二风扇由下至上吹风。

本发明的有益效果为：本发明在使用时，将装有害虫的玻璃虫笼至于熏蒸室内，通过控制器调整好熏蒸所需的磷化氢浓度和温度，进气电磁阀打开，磷化氢气瓶向熏蒸室内供入磷化氢气体，同时抽气装置将熏蒸室内原有的空气抽出，尾气处理装置对磷化氢无毒化处理，可以避免有毒的气体排入空气中，通过气体混匀装置保证熏蒸室内气体的均匀性，可使得熏蒸室内的磷化氢快速到达指定浓度，当到达指定浓度时，在控制器的作用下，对应的电磁阀自动关闭；温度传感器、空调装置与控制器配合，可实现熏蒸室内熏蒸满足设计的熏蒸温度要求，从而可以进行安全快速的害虫磷化氢抗性试验。

附图说明

图1是本发明中熏蒸箱的整体结构示意图；

图2是本发明中单个熏蒸室与磷化氢气瓶和尾气处理装置的配合示意图。

具体实施方式

一种磷化氢自动熏蒸箱的实施例如图1~2所示：包括磷化氢气瓶18和熏蒸箱，熏蒸箱包括熏蒸箱支架，熏蒸箱支架的底部设置有行走轮1，熏蒸箱支架上自上而下并列布置有三个熏蒸室2，熏蒸箱支架上于最下侧熏蒸室的下侧布置有一个尾气处理装置31。

熏蒸室2的室壁由不锈钢板制成，不锈钢板的外侧设置有缓冲钢丝网，具有耐腐蚀和防爆等优点。熏蒸室的前侧室壁为可打开和关闭的玻璃箱门4，玻璃箱门处设置双层密封条，玻璃箱门上设置有拉手3。

各熏蒸室均通过各自对应的磷化氢进气管15与磷化氢气瓶18相连，各磷化氢进气管上均设置有进气电磁阀16，各熏蒸室的左右两侧上端具有两个与磷化氢进气管相连的磷化氢进气口9。各熏蒸室上均与抽气装置相连，抽气装置包括与对应熏蒸室相连的抽气气管30，各抽气气管30上均设置有抽气气泵29和抽气电磁阀31。各抽气气管的下游共同连接在同一个尾气处理装置31上，尾气处理装置包括多重弯玻璃导管26及对所述多重弯玻璃导管26照射的真空紫外线光源27，尾气处理装置还包括连接于所述多重弯玻璃导管下游的第一气体处理室25和第二气体处理室24，第一气体处理室内设置有碳酸氢盐缓冲液，第二气体处理室内设有高锰酸钾或次氯酸钠溶液。处理后的气体通过塑料导管导向窗外（或导向就近的通风橱内）。

各熏蒸室上还连接有用于与大气相通的大气管路7，大气管路7上设置有大气管路电磁阀8。各熏蒸室内还设有气体混匀装置、温度传感器33、磷化氢浓度传感器34、空调装置、湿度传感器32、发光二极管12和摄像系统，其中气体混匀装置包括置于熏蒸室左右两侧的第一风扇14和第二风扇28，第一风扇由上至下吹风，第二风扇由下至上吹风，第一风扇14设置于熏蒸室2的顶部，第二风扇28设置于熏蒸室的底部，图中项13表示罩设于对应风扇外侧的风扇网罩。

空调装置包括设置于熏蒸室左右两侧的电加热装置22和压缩制冷装置6。发光二极管12设置于熏蒸室的顶部，发光二极管外侧罩设有二极管玻璃密封罩，在本实施例中在熏蒸室的顶部设置有两排单个功率为0.06W，色温为8000~10000K的白色所述发光二极管，通过二级管玻璃密封罩将其罩住与室内环境隔开，根据系统指令进行光照的开启关闭和强弱控制。

摄像系统包括设置于熏蒸室顶部的摄像头10，摄像头下侧照射有摄像头玻璃密封罩，本实施例中摄像头为索尼的200万、水平清晰度3600TVL的微型摄像头，灯头部分同样采用摄像头玻璃密封罩11将其与熏蒸室内环境隔绝，可调整摄像头角度伸入熏蒸室内近距离观察昆虫在熏蒸过程中的行为变化。采集到的数据可暂时储存起来，也可以通过USB接口导出至优盘等设备，也可以HDMI线连接电脑实时显示。

熏蒸室上还连接有湿度控制装置，湿度控制装置包括通过加湿管路21与熏蒸室相连的水分雾化机，加湿管路上设置有于所述控制器控制连接的加湿管路电磁阀20和气泵19，湿度控制装置还包括串设于加湿管路上的湿度缓冲室。本发明中气体混匀装置、空调装置、进气电磁阀、抽气电磁阀、大气管路电磁阀、湿度控制装置、摄像系统、发光二级管等均由控制器控制，温度传感器、湿度传感器和磷化氢浓度传感器均与控制器采样连接，与控制器相连的操作显示面板5设置于对应熏蒸室的右侧。

以FAO（1975）方法为例，首先确定抗性强弱大小，取30头日龄一致的成虫作为一个实验组，共重复三次，在操作显示面板上选择温度28℃，湿度75%，磷化氢剂量为100ppm，光照黑暗比为10:12，熏蒸时间为20h，将取好的害虫置于熏蒸室内的玻璃虫笼中，根据虫种的不同可将虫笼23上加盖防虫网或笼口出涂抹聚四氟乙烯防止害虫逃逸。然后关闭箱门，打开磷化氢刚钢瓶上的阀门17，控制器控制进气电磁阀和抽气电磁阀打开，抽气气泵工作将熏蒸室内的原有空气抽离，气体混匀装置的第一风扇和第二风扇工作，使得磷化氢气体在熏蒸室内快速的混合均匀，磷化氢与空气混合物爆炸下限：1.79%（26 g/m3），混匀有助于磷化氢操作的安全性，同时保证有利于节省磷化氢的用量。抽气气泵工作时，也会将部分磷化氢气体抽出，通过真空紫外线光源对多重弯形玻璃导管的照射，多重弯形玻璃导管有利于增加照射时间，磷化氢在被真空紫外线光源照射后氧化为磷酸，磷酸气体通过碳酸氢盐冲液，再将气体通入下一个高锰酸钾或次氯酸钠的气体处理室，经过双重的尾气处理室可基本将磷化氢消化完全，避免有害气体排放到空气中。

熏蒸箱内温度低于设定值时，空调装置的电加热装置工作，当熏蒸箱内温度高于设定值时，空调装置的压缩制冷装置工作，第一风扇、第二风扇则有助于气体熏蒸箱内气体温度快速混合均匀。

当熏蒸条件达到设定条件后，控制器就会控制各部件停止工作，此时操作人员可以关闭磷化氢钢瓶上的阀门，人员可以离开设备，到达指定时间后，控制器会控制大气管路电磁阀和抽气装置工作，将熏蒸室内的磷化氢气体抽出，磷化氢气体抽出后，熏蒸箱发出散气结束提示，此时可以将害虫取出转移至培养箱进行恢复期观察，也可以继续保持在熏蒸室中进行培养观察。得到害虫的大致死亡率后，设定梯度浓度的实验测定操作，具体操作方法同上。本发明可以最大限度的降低环境条件对于熏蒸的影响，使得样品数量在足够大的情况下可以得到稳定的生物学测定数据，为磷化氢防治储粮害虫提供建议和参考。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种磷化氢自动熏蒸箱， 包括磷化氢气瓶和熏蒸箱，其特征在于：熏蒸箱包括箱体支架，箱体支架上设置有至少一个熏蒸室，熏蒸室通过磷化氢进气管与所述磷化氢气瓶相连，磷化氢进气管上设置有进气电磁阀，熏蒸室还连接有抽气装置，抽气装置包括抽气气泵和与所述熏蒸室相连的抽气气管，抽气气管上设置有抽气电磁阀，抽气气管上连接有尾气处理装置，熏蒸室上还连接有用于与大气相通的大气管路，大气管路上设置有大气管路电磁阀，熏蒸室内还设有气体混匀装置、温度传感器、磷化氢浓度传感器、空调装置，熏蒸室还包括与气体混匀装置、空调装置、进气电磁阀、抽气电磁阀和大气管路电磁阀控制连接的控制器，温度传感器和磷化氢浓度传感器与所述控制器采样连接。

2.根据权利要求1所述的磷化氢自动熏蒸箱，其特征在于：所述熏蒸室有两个以上，各熏蒸室沿上下方向并列布置于所述箱体支架上，所述尾气处理装置设置于最下侧熏蒸室的下侧。

3.根据权利要求1所述的磷化氢自动熏蒸箱，其特征在于：熏蒸室内还设置有于所述控制器采样连接的湿度传感器，熏蒸室上还连接有湿度控制装置，湿度控制装置包括通过加湿管路与熏蒸室相连的水分雾化机，加湿管路上设置有于所述控制器控制连接的加湿管路电磁阀和气泵。

4.根据权利要求3所述的磷化氢自动熏蒸箱，其特征在于：湿度控制装置还包括串设于加湿管路上的湿度缓冲室。

5.根据权利要求1所述的磷化氢自动熏蒸箱，其特征在于：熏蒸室顶部设置有与所述控制器控制连接的发光二极管，发光二极管外侧罩设有二极管玻璃密封罩。

6.根据权利要求1所述的磷化氢自动熏蒸箱，其特征在于：熏蒸室内还设置有摄像系统，摄像系统包括设置于熏蒸室顶部的摄像头，摄像头下侧照射有摄像头玻璃密封罩。

7.根据权利要求1~6任意一项所述的磷化氢自动熏蒸箱，其特征在于：尾气处理装置包括与所述抽气气管相连的多重弯玻璃导管及对所述多重弯玻璃导管照射的真空紫外线光源，尾气处理装置还包括连接于所述多重弯玻璃导管下游的第一气体处理室和第二气体处理室，第一气体处理室内设置有碳酸氢盐缓冲液，第二气体处理室内设有高锰酸钾或次氯酸钠溶液。

8.根据权利要求1~6任意一项所述的磷化氢自动熏蒸箱，其特征在于：所述空调装置包括设置于熏蒸室左右两侧的电加热装置和压缩制冷装置。

9.根据权利要求1~6任意一项所述的磷化氢自动熏蒸箱，其特征在于：所述气体混匀装置包括设置于熏蒸室左右两侧的第一风扇和第二风扇，第一风扇由上至下吹风，第二风扇由下至上吹风。

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