CN112586471B - 除虫方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及生物虫害的灭除领域。本发明公开一种除虫方法，包括步骤：A，朝向生物虫害源产生微波的步骤：利用定向微波发生装置产生微波束，并朝向生物虫害源方向辐射；B,朝向生物虫害源产生极低频脉冲电磁场的步骤：利用定向极低频脉冲发生装置产生极低频脉冲电磁场，并朝向生物虫害源方向辐射。本发明还公开一种除虫装置，包括：电源、连接电源的电控板、及与电控板电连接的定向微波发生装置和极低频脉冲发生装置，该电控板控制先控制使该定向微波发生装置产生微波束朝向生物虫害源方向，然后再控制使该极低频脉冲发生装置产生一个极低频脉冲电磁场作用到生物虫害体。本发明用于对生物虫害进行灭除。

Description

除虫方法及装置

技术领域

本发明涉及生物虫害的灭除领域，尤其涉及电学方法进行生物虫害灭除领域。

背景技术

现在利用电学方法进行生物虫害灭除的途径主要是采用微波发生器来进行；具体是利用微波的热效应与生物效应原理，由微波振荡器将电能转化微波能，然后通过微波辐射器定向、高剂量地照射土壤或地面，从而加热虫害生物体内介质进行来进行虫害灭除。如专利公开号CN1408200、CN 102487929A、CN 101622983所揭示的除虫方法和装置，因为微波辐射加热方式灭除虫害所需时间较长且微波辐射具有一定的危险性，因而目前现有的微波灭虫只能主要应用在灭除土壤或地面内虫害，不能应用于如蔬菜或果树上等地面高处的虫害灭除。

发明内容

针对此，本发明提出一种采用完全不同的电学方法进行生物虫害灭的技术，既可以快速地灭除生物虫害，也可应用于地面高处的虫害灭除。

本发明采用如下技术方案实现：

一种除虫方法，包括如下步骤：

A，朝向生物虫害源产生微波的步骤：利用定向微波发生装置产生微波束，并朝向生物虫害源方向辐射；

B,朝向生物虫害源产生极低频脉冲电磁场的步骤：利用定向极低频脉冲发生装置产生极低频脉冲电磁场，并朝向生物虫害源方向辐射。

进一步的，步骤A中产生微波束的作用时间是0.5至2秒。

进一步的，步骤B中产生极低频脉冲电磁场的频率处在5至20赫兹。

进一步的，步骤A后还包括

步骤A’，使微波束信号快速衰减的步骤：通过阻抗变换装置使微波发射阻抗快速提升。

优选的，使微波发射阻抗由50欧姆提升至10000欧姆以上。

一种除虫装置，包括：电源、连接电源的电控板、及与电控板电连接的定向微波发生装置和极低频脉冲发生装置，该电控板控制与之电连接的定向微波发生装置和极低频脉冲发生装置进行工作，先控制使该定向微波发生装置产生微波束朝向生物虫害源方向，然后再控制使该极低频脉冲发生装置产生一个极低频脉冲电磁场作用到生物虫害体。

进一步的，该电控板控制该微波发生装置产生微波束的持续时间是0.5至2秒。

进一步的，该极低频脉冲发生装置产生一个频率处在5至20赫兹的极低频脉冲电磁场。

进一步的，该微波发生装置还包括串接一阻抗变换器，来实现使微波发射阻抗快速提升。

进一步的，该极低频脉冲发生装置是由一PWM脉冲信号发生器产生低压高频脉冲信号，然后由一功率放大器进行功放，得到一个大电压高频脉冲信号，其中该PWM脉冲信号发生器和功率放大器的连接通道是由一程控开关进行控制，从而实现该高频脉冲信号的占空比控制，该功率放大器输出的大电压高频脉冲信号经过一变频变压器进行改变频压，得到一个极低频脉冲信号，然后加载到一磁感线圈上，由该磁感线圈上的极低频信号产生一个大功率的极低频脉冲电磁场。

进一步的，该定向微波发生装置和极低频脉冲发生装置被安装在一手持杆上。

进一步的，该手持杆的一端上安装设置一个发射罩体，该发射罩体是能够反射电磁波的罩体，该微波发生装置的磁控管被安装在该发射罩体底部位置，该极低频脉冲发生装置的磁感线圈被环设安装在该发射罩体的开口部位置。

或者，该手持杆的一端上安装设置一个盘状反射板，该盘状反射板是能够反射电磁波的盘片，该微波发生装置的磁控管被安装在该盘状反射板中间位置，该极低频脉冲发生装置的磁感线圈被环设安装在该盘状反射板的外周侧位置。

本发明除虫方法及装置是一种采用与现有技术不同的电学方法进行生物虫害灭的技术，既可以快速地灭除生物虫害，也可应用于地面高处的虫害灭除。

附图说明

图1是本发明一实施例的除虫装置的使用示意图；

图2是本发明一实施例的定向微波发生装置的电原理图；

图3是本发明一实施例的定向微波发生装置串接一阻抗变换器的局部电原理图；

图4a是本发明的定向微波发生装置未连接阻抗变换器进行微波发射阻抗提升前的场强-距离图；

图4b是本发明的定向微波发生装置连接阻抗变换器进行微波发射阻抗提升后的场强-距离图；

图5是本发明一实施例的极低频脉冲发生装置的电原理图；

图6a是本发明的极低频脉冲发生装置中程控开关对高频脉冲信号的占空比控制的波形图；

图6b是本发明的极低频脉冲发生装置中大电压高频脉冲信号经过一变频变压器进行改变频压后的波形图；

图6c是本发明的极低频脉冲发生装置中加载于磁感线圈上的极低频信号的波形图；

图7a是本发明一实施例的定向微波发生装置和极低频脉冲发生装置的安装结构示意图；

图7b是本发明另一实施例的定向微波发生装置和极低频脉冲发生装置的安装结构示意图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

本发明提出一种除虫方法，包括如下步骤：

A，朝向生物虫害源产生微波的步骤：利用定向微波发生装置产生微波束，并朝向生物虫害源方向辐射；其中，步骤A中产生微波束的作用时间是0.5至2秒，从而使生物虫害体内介质被极化。

B,朝向生物虫害源产生极低频脉冲电磁场的步骤：利用定向极低频脉冲发生装置产生极低频脉冲电磁场，并朝向生物虫害源方向辐射。其中，步骤B中产生极低频脉冲电磁场的频率处在5至20赫兹，从而使生物虫害体内被极化的电解介质产生体内电流。

不同与现有电磁加热灭除虫害的方法，需要利用微波对生物虫害源作用数十秒的时长来对生物虫害体内介质进行分子运动加热，该方法的步骤A中仅用很短的微波辐射时间作用到生物虫害，是为了使生物虫害体内电解介质被极化。因为生物虫害体内具有大量水分和可带电介质，通过微波辐射作用使其体内介质分子带上电荷。然后利用极低频脉冲电磁场作用到生物虫害上，使得这些受微波作用后的带电分子在脉冲电磁场的作用下往返运动，这些运动的分子在生物虫害体内振荡运动并产生较大电流，可以从体内电击生物虫害而破坏其生物活性，从而达到灭除虫害的目的。由于本发明采用完全不同的电学方法进行生物虫害灭除，相比于现有的微波灭除虫害的方法而言，只需要1-2秒即可完成虫害灭除，具有快速而高效的效果，并且由于不用长时间微波辐射，相对更加安全，另外亦可用于地面高处的虫害灭除。

优选的，为了更加保证微波辐射的安全性，需要对微波进行适当处理，使其微波作用后能够迅速衰减空间信号强度，以免对人体造成伤害。因此步骤A后还包括步骤A’，使微波束信号快速衰减的步骤：通过阻抗变换装置使微波发射阻抗快速提升。更佳的，是使微波发射阻抗由50欧姆提升至10K欧姆(如11K欧姆)以上。根据微波的调零效应，例如采用阻抗变换器将微波在空气中的发射阻抗(通过天线)由50Ω快速提升至11KΩ，便可使距离80cm以上的微波场强急剧衰减70％，从而达到使用上更加安全的功效。

据此，本发明提出一种除虫装置用于实现上述除虫方法。参阅图1所示的一实施例的除虫装置包括电源10、连接电源10的电控板20、及与电控板20电连接的定向微波发生装置30和极低频脉冲发生装置40。为了便于移动作业，该电源10和电控板20安装设置在一个带轮子的机箱50内；同时，为了能够对较高处的生物虫害源进行辐射，该定向微波发生装置30和极低频脉冲发生装置40被安装在一手持杆60上。

其中，该电源10包括有输出供给定向微波发生装置30和极低频脉冲发生装置40进行工作的高压电源模块及输出供给电控板20的控制电路工作的低压电源模块。其中，该电源10可以是采用燃油发电机或者采用蓄电池等提供电能。当采用燃油发电机时，可直接输出高压交流电供微波发生装置30和极低频脉冲发生装置40使用，再采用低压直流变换电源电路转换供给电控板20的控制电路工作的低压电流；当采用蓄电池时，可采用逆变器逆变成高压交流电供微波发生装置30和极低频脉冲发生装置40使用，再采用DC-DC降压电路转换供给电控板20的控制电路工作的低压电流。

其中，该定向微波发生装置30的微波发生电路可以和微波炉使用的微波发生电路相同(参阅图2所示)，可采用磁控管301实现微波振荡，该磁控管301产生的微波信号通过波导管集中传递后实现定向辐射。另外，该磁控管301的微波辐射阻抗通过串接一阻抗变换器302来实现使微波发射阻抗快速提升(如图3所示)，由50欧姆提升至10000欧姆以上，从而能快速使其微波作用后能够迅速衰减空间信号强度，以免对人体造成伤害。从图4a的未连接阻抗变换器302进行微波发射阻抗提升前的场强-距离图和图4b的连接阻抗变换器302快速提升微波发射阻抗的场强-距离图可以看出，该磁控管301的微波辐射阻抗通过串接一阻抗变换器302来实现使微波发射阻抗快速提升，如将微波在空气中的发射阻抗(通过天线)由50Ω快速提升至11KΩ，便可使距离80cm以上的微波场强急剧衰减70％，从而达到使用上更加安全的功效。

其中，参阅图5所示，该极低频脉冲发生装置40是由电源10中的大功率开关电源模块进行供电，由一PWM脉冲信号发生器401产生低压高频脉冲信号(如频率设定为20kHz)，然后由一功率放大器402进行功放，得到一个大电压高频脉冲信号，其中该PWM脉冲信号发生器401和功率放大器402的连接通道是由一程控开关403进行控制，从而实现该高频脉冲信号的占空比控制(如图6a所示)，该功率放大器402输出的大电压高频脉冲信号经过一变频变压器404进行改变频压，得到一个极低频脉冲信号(如图6b所示)，然后加载到一磁感线圈405上，由该磁感线圈405上的极低频信号(如图6c所示)产生一个大功率的极低频脉冲电磁场(如5至20赫兹)，用于对生物虫害产生作用。

当然的，该极低频脉冲发生装置40也可以通过其他具体的电路结构产生，例如将振荡器转换成低频脉冲信号后直接利用高放大倍数高驱动力的音频放大电路放大而加载至磁感线圈产生。

本发明的除虫装置的定向微波发生装置30和极低频脉冲发生装置40被安装在手持杆60上可以通过多种具体结构来实现定向辐射，下面结合附图7a和图7b列举2种较佳的实施结构。如图7a所示，该实施例除虫装置的是手持杆60的一端上安装设置一个发射罩体701，该发射罩体701是能够反射电磁波的金属罩体或者内表面涂有金属反射层的塑料罩体，该微波发生装置30的磁控管301被安装在该发射罩体701底部位置，该极低频脉冲发生装置40的磁感线圈405被环设安装在该发射罩体701的开口部位置。或者如图7b所示，该实施例除虫装置的是手持杆60的一端上安装设置一个盘状反射板702，该盘状反射板702是能够反射电磁波的金属盘片或者表面涂有金属反射层的塑料盘片，该微波发生装置30的磁控管301被安装在该盘状反射板702中间位置，该极低频脉冲发生装置40的磁感线圈405被环设安装在该盘状反射板702的外周侧位置。

该除虫装置的电控板20用于控制与之电连接的定向微波发生装置30和极低频脉冲发生装置40进行工作，先控制使该定向微波发生装置30产生微波束的持续作用时间是0.5至2秒来使生物虫害体内介质被极化，然后再控制使该极低频脉冲发生装置40产生一个极低频脉冲电磁场作用到生物虫害体，从而使生物虫害体内被极化的电解介质产生体内电流，从而把被该除虫装置辐射的生物虫害灭除掉。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种除虫装置，包括：电源、连接电源的电控板、及与电控板电连接的定向微波发生装置和极低频脉冲发生装置，该电控板控制与之电连接的定向微波发生装置和极低频脉冲发生装置进行工作，先控制使该定向微波发生装置产生微波束朝向生物虫害源方向，然后再控制使该极低频脉冲发生装置产生一个极低频脉冲电磁场作用到生物虫害体，该定向微波发生装置和极低频脉冲发生装置被安装在一手持杆上，该手持杆的一端上安装设置一个盘状反射板，该盘状反射板是能够反射电磁波的盘片，该微波发生装置的磁控管被安装在该盘状反射板中间位置，该极低频脉冲发生装置的磁感线圈被环设安装在该盘状反射板的外周侧位置。

2.根据权利要求1所述的除虫装置，其特征在于：该电控板控制该微波发生装置产生微波束的持续时间是0.5至2秒。

3.根据权利要求1所述的除虫装置，其特征在于：该极低频脉冲发生装置产生一个频率处在5至20赫兹的极低频脉冲电磁场。

4.根据权利要求1所述的除虫装置，其特征在于：该微波发生装置还包括串接一阻抗变换器，来实现使微波发射阻抗快速提升。

5.根据权利要求1所述的除虫装置，其特征在于：该极低频脉冲发生装置是由一PWM脉冲信号发生器产生低压高频脉冲信号，然后由一功率放大器进行功放，得到一个大电压高频脉冲信号，其中该PWM脉冲信号发生器和功率放大器的连接通道是由一程控开关进行控制，从而实现该高频脉冲信号的占空比控制，该功率放大器输出的大电压高频脉冲信号经过一变频变压器进行改变频压，得到一个极低频脉冲信号，然后加载到一磁感线圈上，由该磁感线圈上的极低频信号产生一个大功率的极低频脉冲电磁场。

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