CN113508796A - 一种农业害虫光热推拉诱导调控型电子束杀灭收集装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种农业害虫光热推拉诱导调控型电子束杀灭收集装置，包括支撑系统、电子束辐照杀灭系统、光源系统、电加热系统和收集装置，电子束辐照杀灭系统的波导管位于支撑系统的支撑板上方，且电子束辐照杀灭系统中的电子加速喷枪位于支撑系统的支撑板下端，支撑系统的支撑板下表面通过吊杆与光源系统的上护板连接，光源系统中的下护板下表面通过支杆与收集装置中的箱体连接，本发明具有结构合理、捕集效果好、成本低廉、适应性强等优点，本发明具有结构合理、捕集时效好、成本低廉、适应性强等优点，它既可定点进行害虫的诱集杀灭及益虫的调控忌避，也可置于移动车辆上实现智能远程遥控移动诱集杀灭害虫。

Description

一种农业害虫光热推拉诱导调控型电子束杀灭收集装置

技术领域

本发明涉及农业工程装备技术领域，具体为一种农业害虫光热推拉诱导调控型电子束杀灭收集装置。

背景技术

目前，针对昆虫视觉生物光电波谱反应效应，依据农业害虫的趋光（photo-taxis）和趋化（chemo-taxis）特性，结合不同种属昆虫感光生理机制及生物行为习性差异，采用害虫敏感趋光波谱分布，已应用电子杀虫灯技术对害虫实施光谱光强以及化学信息素特别是性信息素的诱导和捕集，在农业害虫的监测和防治中都发挥了重要的作用；现在，市场上的黑光灯、单管黑白双光灯、高压汞灯、频振灯、双波灯等多种新型诱虫灯被研制出来，有力地促进了灯光防治的发展,丰富了害虫综合防治的内容，但是，目前昆虫的视趋性敏感机制并不明确，有效强化害虫趋光上灯的调控因素不明确，且害虫生物诱导性上灯机制不确定，光诱空间时间参量及捕集效果制约性显著，而自然现象中，害虫具备最佳光诱调控致变性视状态并呈现热致性趋光上灯强化效应，且害虫的夜间趋光活动行为特征、视觉行为特征及波谱刺激下的反应特征、光照突变光致害虫生物强直调控性逃逸反应，制约了上灯害虫的杀灭收集实现；因此，为进一步创新应用光物理诱导杀虫技术，在害益虫夜间高峰活动可察、生物趋忌敏感性因素可控、害虫趋光敏感特性和生物趋向行为强化因素可调的基础上，需依据害虫生物趋性推拉强化因素，利用害趋益避性光热生物行为的可操控特性，采取光热耦合性调控措施，实施光热耦合诱导及上灯推拉强化性杀灭措施，解决害虫的趋光上灯强化及光热诱集杀灭收集问题，获得技术、设备和生物环境群落高度相关型农业害虫光热诱导推拉调控性物理杀灭收集装备。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，利用害虫视敏性波谱相反发光时序交替性光照模式的刺激效应、益虫忌避波谱光照的错序调控，可有效获得害趋益避性光推拉诱导上灯强化效果，而且，害虫的光热耦合诱导效应，操控害虫的趋性强度及上灯强化，可形成害虫光热诱导的推拉调控性上灯诱集效果，且光热藕变强度场、高能电子束或辐射场及超滑滑板配置性实施，可有效实施上灯害虫的杀灭收集功效，实现害虫的绿色物理防治，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种农业害虫光热推拉诱导调控型电子束杀灭收集装置，包括支撑系统、电子束辐照杀灭系统、光源系统、电加热系统和收集装置，电子束辐照杀灭系统的波导管位于支撑系统的支撑板上方，且电子束辐照杀灭系统中的电子加速喷枪位于支撑系统的支撑板下端，支撑系统的支撑板下表面通过吊杆与光源系统的上护板连接，光源系统中的下护板下表面通过支杆与收集装置中的箱体连接。

进一步的，支撑装置包括吊钩，吊钩下端通过螺栓与防护罩连接，防护罩下端口设有支撑板，支撑板下表面拐角处均设有支撑连杆。

进一步的，电子束辐照杀灭系统包括脉冲功率源，脉冲功率源上端通过电子束发生转换器与速调管连接，速调管，速调管通过波导管与八组电子加速喷枪连接。

进一步的，光源系统包括稳压电源，稳压电源通过导线与铝基板连接，铝基板位于内凹弧形灯体的外表面，铝基板外表面通过焊接交错设有五组紫-黄-红LED和绿-黄-红LED，且内凹弧形灯体上下两端分别设有上防护板和下方护板，上防护板上表面均设有设有吊杆。

进一步的，内凹弧形灯体弧形内的一侧紫-黄-红LED和绿-黄-红LED的数量配比为2:1:1，内凹弧形灯体弧形内的另一侧绿-黄-红LED和紫-黄-红LED的数量配比为2:1:1。

进一步的，电加热系统包括电加热器，电加热器共四组，四组电加热器分别位于光源系统的内凹弧形灯体的外凸边缘表面，且电加热器与光源系统的内凹弧形灯体的连接处设有隔热材料。

进一步的，收集装置包括箱体，箱体上端口设有锥形的超滑落虫漏斗，超滑落虫漏斗下端口设有落虫口，且箱体一侧设有取虫口，取虫口处通过螺栓与封板连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本农业害虫光热推拉诱导调控型电子束杀灭收集装置，本发明针对农业害虫紫、绿、黄光光致性趋光敏感调控特性、益虫忌避性红、黄波谱光照特性和害虫热致性趋热聚集效应，利用紫-黄-红LED、绿-黄-红LED形成的两两背向对照光照，并利用紫-黄-红LED、绿-黄-红LED交替性发光相反时长的控制，且通过编程实现紫-黄-红LED光照中紫光频闪而黄光恒定、绿-黄-红LED光照中绿光交变而黄光恒定的发光模式，利用黄光驱使益虫且利用黄光对害虫的光推作用，获得害虫趋光敏感选择频闪紫光及交变绿光和益虫忌避的光致推拉作用效果，而且，恒定黄光与频闪紫光耦合、恒定黄光与交变绿光耦合的各自30 min光作用时长，有效获得害虫光致视敏状态下的诱导强化效果，且紫光频闪模式和绿光交变模式，可有效强化害虫趋光聚集，实现频闪视敏强度和交变柔性调控的交替刺激性上灯诱导效果，并利用内凹弧形灯体对光的汇集增强效应获得光强度场，以及利用紫-黄-红LED、绿-黄-红LED的2:1:1数量配比，强化害虫上灯诱集及光强致变性生物落虫效果，同时，两背向对照性紫-黄-红LED发光体中黄紫光发光而红光不发光，另一两背向对照性绿-黄-红LED发光体中红光发光而绿黄光不发光，以及相反性发光模式的实施，可有效实施红光驱使害虫对敏感光照的趋光聚集效果，结合黄光光照的实施，进一步获得害趋益避性光推拉作用模式。

利用电加热装置产生的热扩散效应，激发害虫产生热致性趋热聚集效应，且光与热相结合，获得害虫光热耦合操控性诱导效果，而且，光与热的结合，增强害虫光热生物趋性活性，且温度随夜间作业时间的递增而增强，可有效避免气温降低对害虫趋光趋热生物活性的影响，实现害虫光热耦合诱导聚集增效效果及光热操控性上灯强化效果；同时，光热耦合在发光体周围形成的光热耦变强度场，可实施上灯害虫的光热触击落虫功效，且针对害虫生物光热致变性趋避反复上灯行为的复杂性，利用电子加速喷枪喷射的高能电子束网或α或γ射线场，实施上灯害虫的辐照杀灭；并且，收集装置的落虫漏斗的承接下落虫体的超滑功能，可有效强化害虫的收集。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明部分结构示意图一；

图3为本发明部分结构示意图二；

图4为本发明结构A向示意图；

图5为本发明收集装置结构示意图。

图中：1支撑系统、2电子束辐照杀灭系统、3光源系统、4电加热系统、5收集装置、6吊钩、7防护罩、8支撑板、9支撑连杆、10脉冲功率源、11电子束发生转换器、12速调管、13波导管、14电子加速喷枪、15稳压电源、16吊杆、17上防护板、18下防护板、19内凹弧形灯体、20铝基板、21紫-黄-红LED、22绿-黄-红LED、23电加热器、24支杆、25超滑落虫漏斗、26箱体、27落虫口、28取虫口、29封板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种农业害虫光热推拉诱导调控型电子束杀灭收集装置，包括支撑系统1、电子束辐照杀灭系统2、光源系统3、电加热系统4和收集装置5，电子束辐照杀灭系统2的波导管13位于支撑系统1的支撑板8上方，且电子束辐照杀灭系统2中的电子加速喷枪14位于支撑系统1的支撑板8下端，支撑系统1的支撑板8下表面通过吊杆16与光源系统3的上护板17连接，光源系统3中的下护板18下表面通过支杆24与收集装置5中的箱体26连接，支撑装置1包括吊钩6，吊钩6下端通过螺栓与防护罩7连接，防护罩7下端口设有支撑板8，支撑板8下表面拐角处均设有支撑连杆9，电子束辐照杀灭系统2包括脉冲功率源10，脉冲功率源10上端通过电子束发生转换器11与速调管12连接，速调管12，速调管12通过波导管13与八组电子加速喷枪14连接，电子加速喷枪14实施电子射线的辐照喷施模式，脉冲功率源10的输入端与外部单片机系统的输出端电连接以此实施电子射线的辐照喷施，在光热源四周交叉形成网状高能电子束或射线喷射网，以实现上灯害虫的辐照杀灭功效，电子束发生转换器11通过脉冲功率源10根据实地应用情况实现高能电子、γ射线、α射线的相互转换，光源系统3包括稳压电源15，稳压电源15通过导线与铝基板20连接，铝基板20位于内凹弧形灯体19的外表面，内凹弧形灯体19由铝板卷制拼焊而成，且内表面镀银形成反光镜面，铝基板20外表面通过焊接交错设有五组紫-黄-红LED21和绿-黄-红LED22，且内凹弧形灯体19上下两端分别设有上防护板17和下方护板18，上防护板17上表面均设有设有吊杆16，稳压电源15的输入端与外部单片机系统的输出端电连接，稳压电源15的输出端与紫-黄-红LED21和绿-黄-红LED22的输入端电连接，以实现光推拉调控性发光模式，内凹弧形灯体19弧形内的一侧紫-黄-红LED21和绿-黄-红LED22的数量配比为2:1:1，内凹弧形灯体19弧形内的另一侧绿-黄-红LED22和紫-黄-红LED21的数量配比为2:1:1，紫-黄-红LED21和绿-黄-红LED22的LED发光体由3W/颗大功率贴片式LED组成外部单片机系统控制获得30 min循环周期内不同波谱光照交替发光模式，并编程首先实现30 min周期内紫-黄-红LED21发光体中黄光恒定而紫光30-50 ms间隔频闪同步发光，同时，绿-黄-红LED22发光体中红光发光30 min而黄绿光不发光的发光形式，其次，下一30 min周期内实现紫-黄-红LED21发光体中红光发光而黄紫光不发光，同时，绿-黄-红LED22发光体中红光不发光而黄光恒定且绿光在560-720 ms内实现强度不同交变发光形式，以此循环往复，实施不同波谱交替发光模式，实现在两两背向对照光照相反时序的不同光照模式实施过程中获得害趋益驱性光推拉调控效果，电加热系统4包括电加热器23，电加热器23共四组，四组电加热器23分别位于光源系统3的内凹弧形灯体19的外凸边缘表面，且电加热器23与光源系统3的内凹弧形灯体19的连接处设有隔热材料，避免电加热温度对发光体的影响，经隔热材料与灯体热绝缘而经其热传导材料扩散热传播，电加热器23由经外部单片机控制系统控制热量强度及热扩散模式；电加热器23由外部单片机系统控制其功率放大器获得预定加热温度，并编程获得每隔2小时电加热温度增加10 ℃的控制功能，实现夜间8:00-次日4:00作业时段内55-85 ℃的热源温度实施措施，降低夜间温度降低对害虫光热生物活性的影响，获得害虫热致性诱集、趋光生物活性强化及趋热聚集效果，并且，光热耦合作用效果，以及光照交替性推拉调控效应，有效实现害虫光热操控强化性上灯效果，实现害虫光热诱导聚集上灯及害趋益驱性推拉强化功效，收集装置5包括箱体26，箱体26由箱板和底板组成手机空间，箱体26上端口设有锥形的超滑落虫漏斗25，超滑落虫漏斗25的锥形结构形成45°，超滑落虫漏斗25下端口设有落虫口27，且箱体26一侧设有取虫口28，取虫口28处通过螺栓与封板29连接，以此开启实现取虫功能。

在使用时：针对害虫对绿光照及紫光照的趋光敏感性及光照特性要求、黄光对远处害虫的诱导而对近处害虫的光推作用、益虫对黄光的生物忌避特性、红光驱使害益虫忌避的强化效果，以及害虫热致性光生物活性及趋光强化效应和光致性生物趋热聚集特性，利用紫黄、绿黄光相反时序的交替性光照刺激效应，获得害趋益避及害虫光推拉诱导上灯的光照模式，结合频闪紫光对害虫视趋的激发强化和交变绿光对害虫趋光上灯的柔性调控，以及内凹弧形灯体对光照度的汇聚增强作用，强化光致诱导及增强光拉害虫上灯的作用效果，并利用红光光照实施模式，强化光推拉害虫上灯选择敏感波谱光照的实施效果，同时，利用电加热实施产生的热扩散效应，刺激害虫产生光生物活性强化性趋热聚集效应，并通过光热实施的耦合刺激效应，调控害虫产生光热耦合诱导性趋向选择敏感波谱光照的上灯强化效应，进一步，利用光热在弧形灯体内的汇聚性强度场以及光与热源温度耦合在发光体周围形成的光热场，获得害虫光热耦变上灯强化效果及上灯害虫光热突变刺激落虫效果，而且，针对害虫光热致使上灯的行为复杂性，利用高能电子束及转换形成的射线实施上灯复杂性害虫的辐照击杀及落虫效果，并利用收集装置的超滑漏斗对下落害虫的滑移收集。

为达到上述工作原理中的实施效果，针对害虫对紫短波谱、绿长波谱光照特性的敏感趋光特性以及害虫黄光远处诱导和近处光推作用，并针对益虫对黄红波谱的忌避行为特性和红光对害虫的驱致光推作用，利用紫-黄-红LED21、绿-黄-红LED22数量配比为2:1:1的3W/颗大功率贴片式LED分别焊接在条状的铝基板20上，制成紫-黄-红LED21发光体和绿-黄-红LED22发光体，并固置于四面内凹弧形灯体19的内表面上，形成紫-黄-红LED21两两背向、绿-黄-红LED22两两背向对照性光照形式，且在外部单片机系统的控制作用下，编程实现紫黄光与绿黄光不同步且与各自红光不同步并间隔 30 min的交替发光形式，获得害趋益避性光推拉诱导害虫上灯的作用效果，而且，紫光实现发光间隔为30-50 ms的频闪形式而绿光实现周期为560-720 ms的5个强度梯度的交变发光形式，并利用内凹弧形灯体19汇聚光照增强光照强度，实施频闪紫光对害虫视趋的激发强化和交变绿光对害虫趋光上灯的柔性调控的功能，产生光推拉作用性害虫诱集上灯强化作用，实现光调控害虫视敏状态及红光驱使害虫强化选择敏感波谱光照的作用效果。

为获得害虫热致性趋光上灯、光致性趋热聚集、光热生物活性调控和光热耦合上灯强化效果，利用电加热器23产生的热量扩散效应，获得热刺激措施，并针对害虫上灯生物活性随夜间温度减低而减低特性，外部单片机系统控制实现夜间每隔2小时的不同作业时间段内电加热温度10℃功能，获得害虫在夜间8:00-次日4:00的4个作业时段内由55℃渐增为85℃的热刺激实施措施，获得害虫热致性趋光诱集、光致性趋热上灯的强化效果，而且，发光生热性光热调控措施和电加热性热施措施的耦合叠加实施效应，可有效增强害虫光热活性效应，获得害虫趋光趋热聚集性光热诱导效果，诱发害虫产生光热生物耦变应激性上灯效果，且光热耦合叠加强度场刺激上灯害虫引起的生物耦变效应，引起害虫产生应激跌落性落虫效果。

为弥补上灯害虫光热耦变落虫效果的不足，高效实现上灯害虫的杀灭落虫功能，利用外部单片机系统控制控制脉冲功率源10经电子束发生转换器10获得高能电子束或γ射线或α射线，并通过电子加速喷枪14实施电子射线的辐照喷施，在光热源四周交叉形成网状高能电子束或射线喷射网，实现上灯害虫的杀灭落虫功能，获得不同上灯行为特征害虫的辐照杀灭效果，同时，光热耦变性落虫激辐照落虫虫体通过滑移漏斗落入箱体内实施收集。

综上，针对害虫的趋光敏感可调光照特性、害益虫忌避敏感波谱光照特性、光热致使性生物活性强化及趋热特性，实施光照推拉诱导调控和热致上灯强化措施，实现害虫光热趋向性诱集效应，并利用光热操控推拉强化害虫的上灯效果，实现害趋益避的光推拉调控和光热耦合诱导功能，并结合光热强度场的耦变落虫功效、高能电子束网状辐照击杀措施、落虫滑移收集措施，实现光热诱集性上灯害虫的光热耦变落虫与高能电子束辐照杀灭落虫功能，并利用箱体实现捕集害虫的收集，其整合实施了多重诱集及多重击杀收集措施，有效强化了害虫生物趋集效应，实现了害虫生物趋性诱集调控难的问题，并解决了害虫难于杀灭捕集问题。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种农业害虫光热推拉诱导调控型电子束杀灭收集装置，包括支撑系统（1）、电子束辐照杀灭系统（2）、光源系统（3）、电加热系统（4）和收集装置（5），其特征在于：电子束辐照杀灭系统（2）的波导管（13）位于支撑系统（1）的支撑板（8）上方，且电子束辐照杀灭系统（2）中的电子加速喷枪（14）位于支撑系统（1）的支撑板（8）下端，支撑系统（1）的支撑板（8）下表面通过吊杆（16）与光源系统（3）的上护板（17）连接，光源系统（3）中的下护板（18）下表面通过支杆（24）与收集装置（5）中的箱体（26）连接。

2.根据权利要求1所述的一种农业害虫光热推拉诱导调控型电子束杀灭收集装置，其特征在于：支撑装置（1）包括吊钩（6），吊钩（6）下端通过螺栓与防护罩（7）连接，防护罩（7）下端口设有支撑板（8），支撑板（8）下表面拐角处均设有支撑连杆（9）。

3.根据权利要求1所述的一种农业害虫光热推拉诱导调控型电子束杀灭收集装置，其特征在于：电子束辐照杀灭系统（2）包括脉冲功率源（10），脉冲功率源（10）上端通过电子束发生转换器（11）与速调管（12）连接，速调管（12），速调管（12）通过波导管（13）与八组电子加速喷枪（14）连接。

4.根据权利要求1所述的一种农业害虫光热推拉诱导调控型电子束杀灭收集装置，其特征在于：光源系统（3）包括稳压电源（15），稳压电源（15）通过导线与铝基板（20）连接，铝基板（20）位于内凹弧形灯体（19）的外表面，铝基板（20）外表面通过焊接交错设有五组紫-黄-红LED（21）和绿-黄-红LED（22），且内凹弧形灯体（19）上下两端分别设有上防护板（17）和下方护板（18），上防护板（17）上表面均设有设有吊杆（16）。

5.根据权利要求4所述的一种农业害虫光热推拉诱导调控型电子束杀灭收集装置，其特征在于：内凹弧形灯体（19）弧形内的一侧紫-黄-红LED（21）和绿-黄-红LED（22）的数量配比为2:1:1，内凹弧形灯体（19）弧形内的另一侧绿-黄-红LED（22）和紫-黄-红LED（21）的数量配比为2:1:1。

6.根据权利要求1所述的一种农业害虫光热推拉诱导调控型电子束杀灭收集装置，其特征在于：电加热系统（4）包括电加热器（23），电加热器（23）共四组，四组电加热器（23）分别位于光源系统（3）的内凹弧形灯体（19）的外凸边缘表面。

7.根据权利要求1所述的一种农业害虫光热推拉诱导调控型电子束杀灭收集装置，其特征在于：收集装置（5）包括箱体（26），箱体（26）上端口设有锥形的超滑落虫漏斗（25），超滑落虫漏斗（25）下端口设有落虫口（27），且箱体（26）一侧设有取虫口（28），取虫口（28）处通过螺栓与封板（29）连接。

Images