RU1787346C - Устройство дл СВЧ-обработки сем н - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к сельскому хоз йству , а именно к процессам электромагнитной обработки сем н с целью их дезинфекции, и может быть использовано дл  предпосевной обработки и дезинфекции сем н. Цель изобретени  - повышение эффективности работы и повышение качества обработки сем н. Устройство дл  СВЧ- обработки сем н включает дозатор, источник электромагнитной СВЧ-энергии объемный резонатор, полую диэлектрическую вставку, имеющую вдоль широких стенок чередующиес  через четверть длины волны скатные лотки, профиль которых повтор ет брохистохрону и запредельные волноводы . Семена поступают из дозатора и, переход  по скатным лоткам,обрабатывают- с . 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

(Л

С

Изобретение относитс  к сельскому хоз йству , а именно к процессам электромагнитной обработки сем н с целью их дезинфекции и может быть использовано дл  предпосевной обработки и дезинфекции сем н. .

Известны способы и устройства дл -об- работки сем н СВЧ-энергией, в которых требуемое качество обработки достигаетс  тем, что СВЧ-знергию подают импульсно с регулированием длительности импульса и скважности.

Недостатками аналога  вл ютс  ограниченность зоны действи  СВЧ-излучател , расположенного над лентой транспортера, а также потери энергии отраженных волн от границы раздела сем н-воздух.

Известно устройство дл  обработки сем н , включающее бункер дл  сем н, СВЧ- генератор, вакуумную камеру, емкость дл  жидкости и транспортер, под лентой которого установлены механизм ориентации сем н в виде катушки с бифил рной обмоткой.

К недостаткам данной системы следует отнести низкую производительность (до 0,4 кг/ч), вследствие необходимости ориентации сем н на ленте транспортера и ограни- ченности зоны облучени , потери энергии отраженных волн от границы раздела слой сем н-воздух, определенные сложностью согласовани  генератора с нагрузкой, а также недостаточную однородность обработки, обусловленную,во-первых, длительным (несколько часов) временем облучени  партии сем н и,во-вторых.затухани- ем волны при прохождении через слой сем н.

Известна также установка дл  дезинфекции зерна, содержаща  накопительный и приемный бункеры, СВЧ-генератор, СВЧ- тракт, камеру дл  обработки СВЧ-энергией) выполненную в виде вертикального распоvj

00

ч

СО Јь О

ложенного волновода, согласующие устройства св зи и приемник СВЧ-энергии;

Недостатками этого устройства  вл ютс  неравномерное распределение электрической напр женности пол  в камере и, как следствие, низкое качество обработки сем н .

Целью изобретени   вл етс  устранение потерь:Гэ ле ктромагнитной энергии, повышение качества обработки сем н.

Указанна  iferfti Достигаетс  тем, что в устройстве дл  СВЧ-обработки сем н, представл ющее собой новое устройство дл  электромагнитной обработки сем н, содержащее дозатор, источник электромагнитной энергии и рабочую камеру. Камера выполнена в виде объемного резонатора пр моугольного сечени , внутри которого соприкаса сь со стенками установлена полз  диэлектриче ска  вставка, имеюща  вдоль широких стенок чередующиес  через четверть длины волны скатные лотки, профиль которых повтор ет брахистохрону, с подводом энергии в середине боковой стенки резонатора, причем вход и выход резонатора снабжены запредельными волноводами.

Предложенное устройство обладает существенными отличительными признаками , так как других известных технических решений с подобными признаками, сходными с за вленным устройством, за витель не обнаружил.:

Отличительные признаки обеспечивают получение положительного эффекта. Это достигаетс :

- изготовлением рабочей камеры в виде объемного резонатора пр моугольного сечени -устран ютс  потери электромагнитной энергии;

-наличием внутри камеры диэлектрической вставки - повышаетс  равномерность электромагнитного пол  внутри резонатора (5,6);

- наличие чередующихс  диэлектрических скатных лотков в форме брахистохроны вдоль широких стенок рабочей камеры позвол ет при качественном перемешивании сем н получать максимальную производительность (свойства брохистохроны) (4);

- установкой запредельных волноводов , радиогерметично сочлененных с резонатором - устран ютс  потери электромагнитной энергии (5, 6).

Сущность изобретени  по сн етс  чертежом , где представлена его технологическа  схема.

Устройство дл  СВЧ-обработки сем н содержит дозатор 1, источник 7 электромагнитной энергии , св занный волноводом 6

с объемным резонатором 2, внутри резона-- тора установлена пола  диэлектрическа  вставка 3, имеюща  чередующиес  диэлектрические лотки 4, выполненные в форме

брохистохроны, В резонаторе имеютс  также радиогерметично сочлененные запредельные волноводы 5 и 8, установленные на входе в резонатор и на выходе из него. Устройство работает следующим образом .

Семена из дозатора 1 через запредельный волновод входа 5 поступают в рабочий объем резонатора 2 и самотеком транспортируютс  по диэлектрическим лоткам 4, соверша  одновременно поступательное движение в вертикальной плоскости и колебательное движение в горизонтальной плоскости , одновременно электромагнитна  энерги  от источника 7 по волноводу 6 передаетс  в резонатор 2 и возбуждает в нем резонансные электромагнитные колебани , при этом происходит обработка транспортируемых сем н. После чего через запредельный волновод выхода 8 семена

попадают в приемный бункер 9. Наличие диэлектрика вдоль стенки камеры улучшает равномерность электромагнитного пол , а в сочетании с поступательно колебательным движением сем н повышаетс  качество их

обработки. Частично электромагнитна  энерги  рассеиваетс  в диэлектрической вставке, а основной поток поглощаетс  в обрабатываемом материале.

Пример конкретного выполнени .

Произведем расчет резонатора;

в качестве источника электромагнитной энергии берем магнетрон непрерывного генерировани , с частотой 915 МГц и длиной волны 32 см. Широкую стенку выбираем из

услови  а 0.7Я, что равно 22 см. Из услови  возбуждени  в резонаторе волны Н юр находим , что длина волны в резонаторе

Аь . А---- 4Й.В2см.

Vl-(№pf

где критическа  длина волны Акр находитс  как

L - Р VmVa2+n2/b2

44 см ,

где m, n - целые положительные числа; a, b - ширина большей и малой стенок резонатора . Длина резонатора определитс  как

Ль

|рез - Р 2 .

где р 1,2,3,

Добротность резонатора определитс 

V

д - 66 VgMPnM/g Vf(M Гц)

где V-объем резонатора, См; Д-толщина поверхностного, мкм; S - площадь внутренней поверхности стенок резонатора, м. Выбираем в качестве материала дл  изготовлени  резонатора латунь

7 4-10 См/м-удельна  проводимость латуни;

0меди 5, 8 10 См/м-удельна  проводимость меди.

Размеры узкой стенки волновода должны удовлетвор ть услови м Я 2Ь, т.е.

Ь эт , отсюда принимаем b 0,45 Л 14

см. Дл  возбуждени  волны в резонаторе получаем Hmnp Нюр, при р 10 расчетна  добротность Qp -95% Qmax, при а 0,7Я , Ь 0,45Я . Тогда длина резонатора равна

10.

рез

iCM

Толщину диэлектрической стенки выбираем из услови  25% заполнени  диэлектриком резонаторной камеры, что составл ет 5 11,5 см.

В результате имеем конструктивные размеры резонатора а 22 см. b 14 см, рез 233 см, д 11,5см. Расчетна  добротность резонатора равна

Qp 30000.

Claims (2)

1. Формула изобретени  1. Устройство дл  СВЧ-обработки сем н , содержащее установленный под дозатором объемный резонатор, больша  часть

   0 которого посредством волновода св зана с выходом источника электромагнитной СВЧ- энергии, отличающеес  тем, что, с целью повышени  эффективности работы и повышени  качества обработки сем н, объ5 емный резонатор выполнен пр моугольным и снабжен соприкасающейс  с внутренними стенками полой диэлектрической вставкой , на которой выполнены чередующиес  по продольной оси объемного резонатора

   0 скатные лотки, направленные навстречу друг другу и имеющие профиль брохистох- роны, при этом линии симметрии данных лотков и лини  симметрии волновода расположены в одной плоскости.

   5
2. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что входное и выходное отверсти  объемного резонатора снабжены запредельными волноводами.

   /