RU2438303C1 - Method to adjust temperature regime in beehive and device for its implementation - Google Patents
Method to adjust temperature regime in beehive and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2438303C1 RU2438303C1 RU2010120385/13A RU2010120385A RU2438303C1 RU 2438303 C1 RU2438303 C1 RU 2438303C1 RU 2010120385/13 A RU2010120385/13 A RU 2010120385/13A RU 2010120385 A RU2010120385 A RU 2010120385A RU 2438303 C1 RU2438303 C1 RU 2438303C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hive
- temperature
- bees
- potential
- grounded
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Catching Or Destruction (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к пчеловодству и используется для обеспечения регулирования внутриульевого температурного режима с учетом оптимального для пчел сочетания влажности и газового состава воздуха. Также может быть использовано для борьбы с роением пчел, активизации их летной активности, борьбы с клещом Варроа и для интенсификации сбора пчелиного яда и прополиса.The invention relates to beekeeping and is used to ensure the regulation of the intra-zero temperature regime, taking into account the optimal combination of humidity and gas composition of air for bees. It can also be used to combat the swarm of bees, enhance their flight activity, fight the Varroa tick and to intensify the collection of bee venom and propolis.
Известны способ и устройство для регулирования микроклимата в улье [Патент №2246213. Устройство для регулирования микроклимата в улье. 7 МПК A01K 47/06. Опубл. 20.02.2005]. Способ заключается в контроле и регулировании внутриульевого микроклимата с учетом оптимального для пчел сочетания определенных значений температуры и влажности внутри улья посредством нагревательного элемента и парообразователя. Периодичность воздействия регулируется микрофоном и датчиками температуры и влажности.A known method and device for regulating the microclimate in the hive [Patent No. 2246213. A device for regulating the microclimate in the hive. 7 IPC A01K 47/06. Publ. 02/20/2005]. The method consists in controlling and regulating the intra-microclimate taking into account the optimal combination of certain temperature and humidity values for bees inside the hive by means of a heating element and a steam generator. The frequency of exposure is regulated by a microphone and temperature and humidity sensors.
Устройство содержит датчики температуры и влажности воздуха, преобразователи сигналов датчиков в частоту, микрофон, микроЭВМ, коммутирующее устройство для приведения в действие элементов системы кондиционирования и систему кондиционирования улья. Способ и устройство имеют существенные недостатки, а именно высокую потребляемую мощность (до 80 Вт), особенно при низких значениях внешней температуры воздуха (Tнар~-20°C). Микрофон, установленный в пределах досягаемости пчел, подвергается прополисованию, что в совокупности с посторонними шумами приводит к искажению звукового сигнала, таким образом управление в соответствии с акустическими сигналами становится малоэффективным. Влажность и температура вблизи соответственно парообразователя и ТЭНа будут удовлетворять требуемым параметрам, тогда как в удаленных точках улья показатели будут ниже и регулирование осуществляется хуже и в неполном объеме. К тому же оптимальные для пчел сочетания определенных значений температуры, влажности и газового состава внутри улья зависят от породы пчел, местоположения улья, климата региона, состава пчелиной семьи и могут не соответствовать тем оптимальным параметрам, которые поддерживает устройство.The device contains temperature and humidity sensors, converters of signal signals to a frequency, a microphone, a microcomputer, a switching device for actuating the elements of the air conditioning system and the conditioning system of the hive. The method and device have significant disadvantages, namely, high power consumption (up to 80 W), especially at low values of external air temperature (T drug ~ -20 ° C). The microphone installed within the reach of the bees undergoes propolisation, which, together with extraneous noise, leads to a distortion of the sound signal, thus controlling in accordance with acoustic signals becomes ineffective. Humidity and temperature near the steam generator and the heating element, respectively, will satisfy the required parameters, while at the remote points of the hive the indicators will be lower and the regulation will be worse and incomplete. In addition, the optimal combinations for bees of certain values of temperature, humidity and gas composition inside the hive depend on the breed of bees, the location of the hive, the climate of the region, the composition of the bee family and may not correspond to the optimal parameters that the device supports.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемым способу и устройству и выбранный в качестве прототипа является способ активизации двигательной активности пчел и устройство для его осуществления [Патент №2294098. Способ активизации двигательной активности пчел и устройство для его осуществления. 7 МПК A01K 47/00, A01K 57/00. Опубл. 27.02.2007. Бюл. №6]. Известный способ заключается в периодическом воздействии на улей неоднородным электрическим полем, градиент которого составляет 2-5 В/см2, а периодичность воздействия регулируют в зависимости от частоты поля, генерируемого пчелами.The closest in technical essence and the achieved effect to the claimed method and device and selected as a prototype is a method of activating the motor activity of bees and a device for its implementation [Patent No. 2294098. A method of activating the motor activity of bees and a device for its implementation. 7 IPC A01K 47/00, A01K 57/00. Publ. 02/27/2007. Bull. No. 6]. The known method consists in periodically exposing the hive to a non-uniform electric field, the gradient of which is 2-5 V / cm 2 , and the frequency of exposure is regulated depending on the frequency of the field generated by the bees.
Известное устройство, в котором реализован данный способ, содержит датчик двигательной активности, генератор импульсов напряжения, потенциальный и заземленный секционированный электроды и блок управления, включающий усилитель, детектор, компаратор и регистратор. Каждая секция заземленного электрода заземлена через индивидуальный выключатель, что позволяет создать в улье электрическое поле определенной неоднородности и локализации. Датчик двигательной активности представляет собой установленный в летковой части улья электрический зонд, регистрирующий электрическое поле, генерируемое пчелами.A known device that implements this method contains a motor activity sensor, a voltage pulse generator, a potential and grounded sectioned electrodes and a control unit including an amplifier, detector, comparator and recorder. Each section of the grounded electrode is grounded through an individual switch, which allows you to create an electric field of a certain heterogeneity and localization in the hive. The motor activity sensor is an electric probe installed in the airway of the hive, which registers the electric field generated by bees.
Недостатком способа и устройства является то, что они используются для регулирования двигательной активности и не позволяют регулировать непосредственно температуру. К тому же электрический зонд действует локально, температура же - показатель интегральный. То есть присутствующая в центре улья двигательная активность в зависимости от количества активизировавшихся пчел и внешней температуры воздуха, может соответствовать разным значениям температуры в центре улья. Градиент напряженности неоднородного поля для регулирования частоты электрического поля в прототипе составляет 2-5 В/см2, что недостаточно для поддержания температурного режима улья в пределах, оптимальных для обработки пчел.The disadvantage of this method and device is that they are used to regulate motor activity and do not allow you to directly adjust the temperature. In addition, the electric probe acts locally, but the temperature is an integral indicator. That is, the motor activity present in the center of the hive, depending on the number of activated bees and the external air temperature, may correspond to different temperatures in the center of the hive. The gradient of the inhomogeneous field intensity for regulating the frequency of the electric field in the prototype is 2-5 V / cm 2 , which is not enough to maintain the temperature regime of the hive in the range optimal for processing bees.
Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение эффективности обработки пчел за счет регулирования температурного режима улья с учетом влажности и газового состава.The technical problem to which the invention is directed is to increase the efficiency of processing bees by regulating the temperature regime of the hive, taking into account humidity and gas composition.
Поставленная задача решается тем, что в способе регулирования температурного режима улья, заключающемся в периодическом воздействии на улей неоднородным электрическим полем, согласно изобретению градиент напряженности поля составляет 10-20 В/см2, а периодичность воздействия регулируется в зависимости от температуры, генерируемой пчелами.The problem is solved in that in the method of regulating the temperature regime of the hive, which consists in periodically exposing the hive to a non-uniform electric field, according to the invention, the field strength gradient is 10-20 V / cm 2 and the frequency of exposure is regulated depending on the temperature generated by the bees.
Неоднородное электрическое поле воздействует непосредственно на физиологические процессы (обмен веществ) в организме каждой особи пчелиной семьи, повышая их двигательную активность и, соответственно, температуру. Обмен веществ сопровождается выделением не только тепловой энергии, но и воды, то есть одновременно регулируется и влажность в улье. Таким образом, регулирование влажности и газового состава (происходит одновременно с регулированием температурного режима) осуществляется пчелами самостоятельно, так как каждая пчела является по сути маленьким источником тепла и влаги, преобразующим химическую энергию корма (нектара, меда) непосредственно в тепловую энергию (C6H12O6+6·O2→6·CO2+6·H2O + энергия) за счет интенсификации процессов жизнедеятельности.An inhomogeneous electric field directly affects the physiological processes (metabolism) in the body of each individual of the bee family, increasing their motor activity and, accordingly, temperature. Metabolism is accompanied by the release of not only thermal energy, but also water, that is, humidity in the hive is simultaneously regulated. Thus, the regulation of humidity and gas composition (occurs simultaneously with the regulation of the temperature regime) is carried out by the bees themselves, since each bee is essentially a small source of heat and moisture, converting the chemical energy of the feed (nectar, honey) directly into heat energy (C 6 H 12 O 6 + 6 · O 2 → 6 · CO 2 + 6 · H 2 O + energy) due to the intensification of vital processes.
Градиент напряженности неоднородного электрического поля составляет 10-20 В/см2, такие значения обусловлены требованиями технологии обработки. При значениях градиента напряженности ниже 10 В/см2 эффект от воздействия существенно меньше или отсутствует, а при значениях более 20 В/см2 - наблюдается угнетение пчел.The gradient of the inhomogeneous electric field is 10-20 V / cm 2 , such values are due to the requirements of processing technology. At values of the intensity gradient below 10 V / cm 2, the effect of the exposure is substantially less or absent, and at values over 20 V / cm 2 , the bees are oppressed.
Для реализации способа используется устройство для регулирования температурного режима улья, содержащее потенциальный и заземленные секционированные электроды, каждая секция которых заземлена через индивидуальный выключатель, генератор импульсов напряжения, к управляющему входу которого подключен выход блока управления, состоящего из усилителя, детектора, компаратора и регистратора, выход которого соединен с входом компаратора, согласно изобретению потенциальный электрод выполнен в виде проволоки вощинодержателя диаметром 0,2-0,4 мм, расположенной рядами в плоскости соторамки, установленной в центре улья, два заземленных секционированных электрода размещены по бокам улья параллельно потенциальному, также в центральной части улья, в зоне расположения расплода, установлен температурный датчик, регистрирующий изменение температуры непосредственно в этой зоне.To implement the method, a device is used to control the temperature regime of the hive, containing potential and grounded sectioned electrodes, each section of which is grounded through an individual switch, a voltage pulse generator, to the control input of which is connected the output of the control unit, consisting of an amplifier, detector, comparator and registrar, output which is connected to the input of the comparator, according to the invention, the potential electrode is made in the form of wax wire holder with a diameter of 0.2-0.4 m m, located in rows in the plane of the honeycomb frame installed in the center of the hive, two grounded sectioned electrodes are placed on the sides of the hive parallel to the potential one, and a temperature sensor is installed in the central part of the hive in the brood’s location zone, which records the temperature change directly in this zone.
Выполнение потенциального электрода в виде проволоки вощинодержателя, расположенной рядами в плоскости соторамки, позволяет повысить до оптимального уровня для обработки пчел градиент напряженности неоднородного электрического поля. Расстояние между рядами проволоки 55-65 мм объясняется тем, что: при междурядном расстоянии более 65 мм будут наблюдаться «мертвые» зоны с минимальной напряженностью, менее 55 мм - зоны с высокой напряженностью.The implementation of the potential electrode in the form of a wax holder wire, located in rows in the plane of the honeycomb, allows you to increase the gradient of the inhomogeneous electric field strength to the optimal level for processing bees. The distance between the rows of wire 55-65 mm is explained by the fact that: with a row spacing of more than 65 mm, “dead” zones with minimum tension will be observed, less than 55 mm - zones with high tension.
Диаметр проволоки вощинодержателя составляет 0,2-0,4 мм, что обусловлено толщиной вощины. Проволока диаметром менее 0,2 мм обладает низкой механической прочностью, а более 0,4 мм создает неудобство пчелам при постройке сот, так как ее диаметр больше толщины вощины.The diameter of the wire of the wax holder is 0.2-0.4 mm, which is due to the thickness of the wax. A wire with a diameter of less than 0.2 mm has low mechanical strength, and more than 0.4 mm makes it inconvenient for bees to build honeycombs, since its diameter is greater than the thickness of the wax.
Использование температурного датчика обеспечивает возможность регистрировать изменение температуры, генерируемой пчелами, а также температуры воздуха в зоне локализации расплода, в центре улья. Прополисование термодатчика практически не влияет на его работу.Using a temperature sensor provides the ability to record changes in temperature generated by bees, as well as air temperature in the brood localization zone, in the center of the hive. The registration of the temperature sensor practically does not affect its operation.
Изменением числа включенных секций заземляющих электродов регулируется не только локализация поля, но и распределение его напряженности внутри улья. Регулирование напряженности с помощью потенциального электрода, выполненного в виде проволоки вощинодержателя и заземленных секций, является мягким воздействием на пчел и исключает их перевозбуждение.By changing the number of included sections of the grounding electrodes, not only the localization of the field is regulated, but also the distribution of its intensity inside the hive. Regulation of tension with the help of a potential electrode, made in the form of a wax carrier wire and grounded sections, is a soft effect on bees and eliminates their overexcitation.
Таким образом, в результате вышесказанного достигается задача изобретения, а именно регулирование и оптимизация температурного режима улья за счет энергоинформационного воздействия неоднородного электрического поля с целью повышения эффективности обработки.Thus, as a result of the foregoing, the objective of the invention is achieved, namely, the regulation and optimization of the temperature regime of the hive due to the energy-information effect of an inhomogeneous electric field in order to increase the processing efficiency.
Проведенные исследования по патентным и научно-техническим источникам информации показали, что предлагаемая совокупность приемов регулирования температурного режима пчелиного жилища и совокупность существенных признаков устройства для его реализации не известна и не следует явным образом из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемых технических решений критериям «новизна» и «изобретательский уровень».Studies on patent and scientific and technical sources of information showed that the proposed set of methods for regulating the temperature of the bee house and the set of essential features of the device for its implementation are not known and should not be explicitly from the prior art, which allows us to conclude that the claimed technical solutions meet the criteria “Novelty” and “inventive step”.
Предлагаемый способ может быть применен в условиях пасеки, снабженной оборудованием, выпускаемым зарубежными и отечественными производителями. Таким образом, заявляемый способ является доступным и, следовательно, применимым в пчеловодстве.The proposed method can be applied in an apiary, equipped with equipment manufactured by foreign and domestic manufacturers. Thus, the claimed method is affordable and, therefore, applicable in beekeeping.
Предлагаемое устройство может быть выполнено с помощью стандартного оборудования и материалов отечественного и зарубежного производства. Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию «промышленная применимость».The proposed device can be performed using standard equipment and materials of domestic and foreign production. Thus, the claimed device meets the criterion of "industrial applicability".
Предлагаемое устройство поясняется чертежами, на которых представлено: на фиг.1 - функциональная схема устройства; на фиг.2 - конструкция потенциального электрода; на фиг.3 - эпюры импульсов напряженности.The proposed device is illustrated by drawings, which show: in Fig.1 - functional diagram of the device; figure 2 - design of a potential electrode; figure 3 - plot pulses of tension.
Устройство для регулирования внутриульевого температурного режима содержит генератор 1 импульсов напряжения (фиг.1), блок управления 2, потенциальный электрод 3 (фиг.2), выполненный в виде проволоки вощинодержателя 13, установленной рядами в плоскости соторамки 12, расположенной в центре улья. Междурядное расстояние составляет 55-65 мм. Заземленные электроды 6 установлены с противоположных сторон улья 4 параллельно потенциальному. Заземленные электроды выполнены секционированными, каждая секция которых подключена к заземляющему выводу генератора 1 через индивидуальные выключатели 5. Блок управления 2 выполнен в виде последовательно соединенных термодатчика 7, усилителя 8, детектора 9 и компаратора 10 (например, триггер Шмита), выход которого подключен к управляющему выводу генератора 1 импульсов напряжения. С детектором 9 электрически связан регистратор 11.A device for regulating the intra-zero temperature regime comprises a voltage pulse generator 1 (Fig. 1), a
Способ регулирования внутриульевого температурного режима пчел заключается в том, что в объеме или в части объема улья возбуждают неоднородное электрическое поле с заданной частотой и неоднородностью, с градиентом напряженности 10-20 В/см2. Режим подачи электрического поля осуществляют вручную изменением числа включенных секций с помощью выключателей 5 заземленного электрода, а периодичность воздействия электрического неоднородного поля - автоматически путем изменения длительности интервалов времени, в течение которых поле включено или выключено в зависимости от температуры, генерируемой пчелами.A method for regulating the intra-zero temperature regime of bees consists in the fact that in the volume or in part of the volume of the hive an inhomogeneous electric field is excited with a given frequency and heterogeneity, with a voltage gradient of 10-20 V / cm 2 . The supply mode of the electric field is carried out manually by changing the number of sections turned on using the
Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.
С помощью генератора 1 импульсов напряжения, потенциального электрода 3, секций заземленных электродов 6 и выключателей 5 во всем объеме улья 4 или в его части возбуждают неоднородное электрическое поле с заданными значениями напряженности E (фиг.3) и частоты. Градиент напряженности неоднородного поля находится в пределах 10-20 В/см2, и выбор его значения обусловлен требованиями технологии обработки.Using the
В зависимости от технологии, то есть от того, с какой целью используется устройство (оптимизация микроклимата, регулирование температурного режима, активизация двигательной активности, роение, борьба с клещом Варроа), ориентировочно определяют число включенных секций заземленных электродов и расстояния между ними. В частности, для возбуждения неоднородного электрического поля во всем объеме улья с помощью выключателей 5 заземляют все секции заземленного электрода 6, кроме центральных.Depending on the technology, that is, on the purpose for which the device is used (microclimate optimization, temperature control, activation of motor activity, swarming, struggle with Varroa mites), the number of switched on sections of grounded electrodes and the distance between them are tentatively determined. In particular, to excite an inhomogeneous electric field in the entire volume of the hive with the help of
С генератора импульсов 1 подают напряжение на потенциальный электрод 3. С помощью термодатчика 7 замеряется температура в центре гнезда, генерируемая пчелами. Полученный сигнал поступает в компаратор 10, который настроен на включение и выключение генератора импульсов 1 в зависимости от температуры, генерируемой пчелами (tвкл. = 28°C; tвыкл. = 32°C). Изначально температура внутри улья была ниже 28°C (фиг.3), поэтому компаратор не отключает генератор импульсов, пока температура не поднимется до 32°C за время T1. При достижении 32°C компаратор отключает генератор импульсов, и температура в центре улья плавно снижается до 28°C за время T2. При понижении температуры до 28°C за время T3 происходит включение компаратором генератора импульсов, и далее цикл повторяется. Таким образом, регулирование промежутков времени, в течение которых поле включено, и пауз между периодами работы осуществляют посредством обратной связи в соответствии с температурой, генерируемой пчелами.From the
Таким образом, предлагаемые способ и устройство для регулирования температурного режима внутри улья обеспечивают высокую эффективность обработки пчелиной семьи и позволяют поддерживать параметры температуры на оптимальном уровне.Thus, the proposed method and device for regulating the temperature regime inside the hive provides high processing efficiency of the bee family and allows you to maintain the temperature parameters at the optimal level.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010120385/13A RU2438303C1 (en) | 2010-05-20 | 2010-05-20 | Method to adjust temperature regime in beehive and device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010120385/13A RU2438303C1 (en) | 2010-05-20 | 2010-05-20 | Method to adjust temperature regime in beehive and device for its implementation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2438303C1 true RU2438303C1 (en) | 2012-01-10 |
Family
ID=45783576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010120385/13A RU2438303C1 (en) | 2010-05-20 | 2010-05-20 | Method to adjust temperature regime in beehive and device for its implementation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2438303C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2639324C1 (en) * | 2017-02-20 | 2017-12-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет им. И.Т. Трубилина" | Device for regulating temperature in hive |
-
2010
- 2010-05-20 RU RU2010120385/13A patent/RU2438303C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2639324C1 (en) * | 2017-02-20 | 2017-12-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет им. И.Т. Трубилина" | Device for regulating temperature in hive |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Mazuski et al. | Entrainment of circadian rhythms depends on firing rates and neuropeptide release of VIP SCN neurons | |
| CN108594678A (en) | A kind of bee colony monitoring system based on artificial neural network | |
| Weidenmüller et al. | Collective control of nest climate parameters in bumblebee colonies | |
| Zacepins et al. | Application of information technologies in precision apiculture | |
| EP3609431B1 (en) | Devices and methods for promoting production of female embryos in eggs | |
| RU2438303C1 (en) | Method to adjust temperature regime in beehive and device for its implementation | |
| CN111838018A (en) | Bumblebee raising box and temperature rise control monitoring system thereof | |
| US9801358B1 (en) | Method and apparatus for field incubation of bees | |
| CN208956719U (en) | A kind of beehive of the warm and humid automatic control of solar energy | |
| RU2613287C1 (en) | Autonomous device for collection of bee venom | |
| RU2378826C1 (en) | Device for microclimate control in bee hive | |
| Rybin et al. | Remote data acquisition system for apiary monitoring | |
| RU2461190C1 (en) | Process for increasing productivity of bees | |
| RU2711940C1 (en) | Device for regulation of microclimate in apiaries beehives | |
| RU2299560C2 (en) | Apparatus and method for keeping of bee families | |
| CN118078994B (en) | Method for treating nano composite film by near infrared light and application thereof | |
| Metwally | Improving Performance of the Poultry Eggs Incubator using the Pulse Repetition Frequency | |
| Zhuang et al. | A high-sensitive detection method for carvone odor by implanted electrodes in rat olfactory bulb | |
| RU92299U1 (en) | LABORATORY INCUBATOR | |
| RU2296465C2 (en) | Intrahive varriatosis and nosematosis controlling method | |
| CN215931888U (en) | Insect movement activity rhythm and sleep behavior magnetobiological response research device | |
| El-Sheikh et al. | Effect of using a modified warming system on activities and productivity of honey bees | |
| RU2729824C1 (en) | Seed pre-sowing treatment method | |
| Pooyanfar | A monitoring system for honey bee colonies | |
| RU95111086A (en) | Automatized system for studying and keeping of bee-families |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120521 |