CN116711498B - 一种气吸式螺旋送料等离子体种子播前处理装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种气吸式螺旋送料等离子体种子播前处理装置及方法,从右向左依次包括沿同一轴线布置的送料筛筒、螺纹杆固定块、挡风筒、充种箱、电极板、落种箱、可变腔壁,在挡风筒左侧依次沿轴线设置有充种区、处理区、落种区3个区域,送料筛筒分为吸种螺旋和传动螺旋两部分,吸种螺旋内部为负压腔,传动螺旋内部设有负压气流通道,负压腔和负压气流通道连通,负压气流通道外接负压真空装置;吸种孔在吸种螺旋壁面呈螺旋分布设置,并与内部负压腔连通,可通过调整负压大小、送料筛筒转速、送料筛筒上吸种螺旋和传动螺旋的螺距、电极板电压、电极板变换周期等,对不同种子进行处理,有效提升播种后的萌发质量。

Description

一种气吸式螺旋送料等离子体种子播前处理装置及方法
技术领域
本发明属于农业加工工艺和农业器械技术领域,具体涉及一种气吸式螺旋送料等离子体种子播前处理装置及方法。
背景技术
种子是农业发展中的最重要的物质要素之一,保障种子质量是保障粮食安全的基础性工作。2022年良种在农业增产中的贡献率超45%。种子活力对于植株的整个生长周期都会产生影响,所以在农业生产中确保种子具有较高的活力是农作物产量稳定且品质优良的一大保障。提高活力程度可增强种子抵抗逆境的能力,还可缩短出苗时间。活力低的种子在农业生产中会出苗慢导致出苗时间不等,导致植株高度不等,对逆境的适应性差。随着国人生活水平的提高,肉、奶在饮食结构中的比重逐渐增大,促使畜牧业快速发展,牧草种子的供需矛盾剧增。牧草种子活性已经成为牧草生产中的主要威胁之一,它极大地影响了牧草的收割时间与产量。
豆科牧草种子普遍存在种子休眠的问题,种子休眠会导致种子活力下降,如何提高种子活力是种子科学领域的热点关注内容。要立足高质量种子生产,改造种子加工装备,升级种子加工技术工艺,持续提升种子加工自动化水平。作为重要的种子加工环节,开展播种前的种子处理非常必要。播前处理不仅能够提升种子活力,刺激种子萌发和促进幼苗生长;还能提高苗期性状,增加产量。目前,利用生物、化学、物理等方法对种子进行播前处理是提高种子活力、萌发势、作物抗逆性的重要途径。相比于生化方法,等离子体处理等物理方法具有无残留的优势,并且已经被证明可以有效提升播种后的萌发质量。
发明内容
基于等离子体种子播前处理技术,结合常压空气介质阻挡等离子体产生机理和分布规律,本发明提供了一种气吸式螺旋送料等离子体种子播前处理装置及使用方法,以实现种子的批量等离子体播前处理,同时可以减少处理过程中种子受到的机械损伤。
为了实现上述目的,本发明采取如下的技术方案:
一种气吸式螺旋送料等离子体种子播前处理装置,包括沿同一轴线布置的送料筛筒1、螺纹杆固定块2、挡风筒3、充种箱4、电极板5、落种箱6、可变腔壁7。
螺纹杆固定块2和挡风筒3固定。送料筛筒1通过传动螺旋102与螺纹杆固定块2配合并可以螺旋转动。挡风筒3内壁与送料筛筒1外壁紧贴。充种箱4、电极板5、落种箱6依次沿轴线布置于送料筛筒1左侧。可变腔壁7与送料筛筒1同轴,其右端面可以封闭或改变负压腔105大小。
送料筛筒1分为吸种螺旋101和传动螺旋102两部分;吸种螺旋101内部为负压腔105,传动螺旋102内部有负压气流通道104,负压腔105和负压气流通道104连通,负压气流通道104可以外接负压真空装置;吸种孔103在吸种螺旋101壁面呈螺旋分布,并与内部负压腔105连通。挡风筒3可以堵住送料筛筒1吸种螺旋上的吸种孔103。充种箱4中放置待处理种子。电极板5为四块圆周均布的放电电极,可以在外接等离子体发生电源和控制电路的作用下形成电场并进一步产生等离子体。落种箱6用于收集经过等离子体处理的种子。可变腔壁7可外力作用下沿轴向移动或停止。
按功能划分充种区11、处理区12、落种区13等3个沿轴线分布的区域。
一种气吸式螺旋送料等离子体种子播前处理装置的使用方法,具体包含以下步骤:
S1将电极板5连接到外接等离子体发生电源和控制电路上,使得上下和左右两组电极周期性通、断电,即:时间段t内,上下两电极通电,左右两电极不通电,下一个时间段t内,上下两电极不通电,左右两电极通电;
S2将送料筛筒1的负压气流通道104连接外接负压真空装置;
S3转动送料筛筒1,在螺纹杆固定块2的作用下,使送料筛筒运动到离开充种区11的最右侧;可变腔壁7同步移动到最右侧并封闭送料筛筒1的负压腔105;将待处理种子充满充种箱4;
S4转动送料筛筒1,在螺纹杆固定块2的作用下,旋转并逐步向左伸出;可变腔壁7以与送料筛筒1相同的速度同步向左运动;
S5送料筛筒1进入充种区11,吸种孔103脱离挡风筒3的阻挡作用外露,并持续向内吸气;送料筛筒1转动经过充种箱4时,种子在负压作用下吸附于吸种孔103上;
S6送料筛筒1继续左移,进入到处理区12;吸附于吸种孔103上的种子经过等离子体处理;
S7送料筛筒1继续左移,进入到落种区13,此时可变腔壁7停止运动,离开负压腔105的吸种孔103失去负压条件,吸附在这部分吸种孔103上的种子在重力作用下落入落种箱6;
S8当送料筛筒1结束一个行程后,断开与负压气流通道105连接的外接负压真空装置;
S9重复S2-S8,直至批次种子处理完成,断开与电极板5连接的等离子体发生电源,断开与负压气流通道105连接的外接负压真空装置。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
1.气力式装置可以减小对种子的机械损伤;
2.电极板5的两对电极板在周期性通、断点情况下,可以产生周期性变化的等离子体处理区域;在周期性变化的等离子体场和旋转的送料筛筒1的综合作用下,可以提高种子受等离子体处理的紊乱度,进一步可以提高种子受处理的均匀度;
3.根据需要,可以对负压大小、送料筛筒1转速、送料筛筒1上吸种螺旋101和传动螺旋102的螺距、电极板5电压、电极板5变换周期等进行调整,对于不同种子的不同处理要求适用性较高;
4.即使是未吸附种子,这部分吸种孔103还可以对处理区12中的等离子体起到一定的负压引流作用,提高种子与等离子体的接触概率。
附图说明
图1为本发明装置在S3步骤时的示意图;
图2为本发明装置在S5步骤时隐藏了挡风筒3的示意图;
图3为本发明装置在S5步骤时的示意图;
图4为本发明装置送料滚筒的主视图;
图5为本发明装置送料滚筒的侧视图;
图6为本发明装置可变腔壁的示意图。
图中,附图标记为:1、送料筛筒 ;101、吸种螺旋;102、传动螺旋;103、吸种孔;104、负压气流通道;105、负压腔;2、螺纹杆固定块; 3、挡风筒;4、充种箱;5、电极板;6、落种箱;7、可变腔壁;11、充种区;12、处理区;13、落种区 。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。
如图1~6所示:一种气吸式螺旋送料等离子体种子播前处理装置,包括沿同一轴线布置的送料筛筒1、螺纹杆固定块2、挡风筒3、充种箱4、电极板5、落种箱6、可变腔壁7。所述可变腔壁7右侧为圆盘状,左侧为长轴状,圆盘直径大于长轴直径。
螺纹杆固定块2和挡风筒3固定。送料筛筒1通过传动螺旋102与螺纹杆固定块2配合并可以螺旋转动。挡风筒3内壁与送料筛筒1外壁紧贴。充种箱4、电极板5、落种箱6依次沿轴线布置于送料筛筒1左侧。可变腔壁7与送料筛筒1同轴,其右端面可以封闭或改变负压腔105大小。
送料筛筒1分为吸种螺旋101和传动螺旋102两部分;吸种螺旋101内部为负压腔105,传动螺旋102内部有负压气流通道104,负压腔105和负压气流通道104连通,负压气流通道104可以外接负压真空装置;吸种孔103在吸种螺旋101壁面呈螺旋分布,并与内部负压腔105连通。挡风筒3可以堵住送料筛筒1吸种螺旋上的吸种孔103。充种箱4中放置待处理种子。电极板5为四块圆周均布的放电电极,可以在外接等离子体发生电源和控制电路的作用下形成电场并进一步产生等离子体。落种箱6用于收集经过等离子体处理的种子。可变腔壁7可外力作用下沿轴向移动或停止。
如图3所示,按功能划分充种区11、处理区12、落种区13等3个沿轴线分布的区域。
一种气吸式螺旋送料等离子体种子播前处理装置的使用方法,具体包含以下步骤:
S1将电极板5连接到外接等离子体发生电源和控制电路上,使得上下和左右两组电极周期性通、断电,即:时间段t内,上下两电极通电,左右两电极不通电,下一个时间段t内,上下两电极不通电,左右两电极通电;
S2将送料筛筒1的负压气流通道104连接外接负压真空装置;
S3转动送料筛筒1,在螺纹杆固定块2的作用下,使送料筛筒运动到离开充种区11的最右侧;可变腔壁7同步移动到最右侧并封闭送料筛筒1的负压腔105;将待处理种子充满充种箱4;
S4转动送料筛筒1,在螺纹杆固定块2的作用下,旋转并逐步向左伸出;可变腔壁7以与送料筛筒1相同的速度同步向左运动;
S5送料筛筒1进入充种区11,吸种孔103脱离挡风筒3的阻挡作用外露,并持续向内吸气;送料筛筒1转动经过充种箱4时,种子在负压作用下吸附于吸种孔103上;
S6送料筛筒1继续左移,进入到处理区12;吸附于吸种孔103上的种子经过等离子体处理;
S7送料筛筒1继续左移,进入到落种区13,此时可变腔壁7停止运动,离开负压腔105的吸种孔103失去负压条件,吸附在这部分吸种孔103上的种子在重力作用下落入落种箱6;
S8当送料筛筒1结束一个行程后,断开与负压气流通道104连接的外接负压真空装置;
S9重复S2-S8,直至批次种子处理完成,断开与电极板5连接的等离子体发生电源,断开与负压气流通道104连接的外接负压真空装置。

Claims (2)

1.一种气吸式螺旋送料等离子体种子播前处理装置,其特征在于:从右向左依次包括沿同一轴线布置的送料筛筒(1)、螺纹杆固定块(2)、挡风筒(3)、充种箱(4)、电极板(5)、落种箱(6)、可变腔壁(7);在所述挡风筒(3)左侧依次沿轴线设置有充种区(11)、处理区(12)、落种区3个区域;所述可变腔壁(7)右侧为圆盘状,左侧为长轴状,圆盘直径大于长轴直径;所述螺纹杆固定块(2)和挡风筒(3)固定,所述送料筛筒(1)通过传动螺旋(102)与螺纹杆固定块(2)配合并可螺旋转动,挡风筒(3)内壁与送料筛筒(1)外壁紧贴,可变腔壁(7)与送料筛筒(1)同轴,其右端面可以封闭或改变负压腔(105)大小;所述送料筛筒(1)分为吸种螺旋(101)和传动螺旋(102)两部分,吸种螺旋(101)内部为负压腔(105),所述传动螺旋(102)内部设有负压气流通道(104),负压腔(105)和负压气流通道(104)连通,负压气流通道(104)外接负压真空装置;吸种孔(103)在吸种螺旋(101)壁面呈螺旋分布设置,并与内部负压腔(105)连通,所述挡风筒(3)可以堵住送料筛筒(1)吸种螺旋上的吸种孔(103),所述充种箱(4)中放置待处理种子,电极板(5)为四块圆周均布的放电电极,在外接等离子体发生电源和控制电路的作用下形成电场并产生等离子体;所述落种箱(6)用于收集经过等离子体处理的种子,所述可变腔壁(7)在外力作用下沿轴向移动或停止。
2.一种基于权利要求1所述的气吸式螺旋送料等离子体种子播前处理装置的使用方法,其特征在于:包含以下步骤:
S1、将电极板(5)外接等离子体发生电源和控制电路,使得上下和左右两组电极周期性通、断电;
S2、将送料筛筒(1)的负压气流通道(104)外接负压真空装置;
S3、转动送料筛筒(1),在螺纹杆固定块(2)的作用下,使送料筛筒(1)运动到离开充种区(11)的最右侧;可变腔壁(7)同步移动到最右侧并封闭送料筛筒(1)的负压腔(105);将待处理种子充满充种箱(4);
S4、转动送料筛筒(1),在螺纹杆固定块(2)的作用下,旋转并逐步向左伸出;可变腔壁(7)以与送料筛筒(1)相同的速度同步向左运动;
S5、送料筛筒(1)进入充种区(11),吸种孔(103)脱离挡风筒(3)的阻挡作用外露,并持续向内吸气,送料筛筒(1)转动经过充种箱(4)时,种子在负压作用下吸附于吸种孔(103)上;
S6、送料筛筒(1)继续左移,进入到处理区(12),吸附于吸种孔(103)上的种子经过等离子体处理;
S7、送料筛筒(1)继续左移,进入到落种区(13),此时可变腔壁(7)停止运动,离开负压腔(105)的吸种孔(103)失去负压条件,吸附在这部分吸种孔(103)上的种子在重力作用下落入落种箱(6);
S8、当送料筛筒(1)结束一个行程后,断开与负压气流通道(104)连接的负压真空装置;
S9、重复步骤S2-S8,直至批次种子处理完成,断开与电极板(5)连接的等离子体发生电源,断开与负压气流通道(104)连接的外接负压真空装置。
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