RU2652818C1 - Device for magnetic-pulse plant treatment - Google Patents
Device for magnetic-pulse plant treatment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2652818C1 RU2652818C1 RU2016144105A RU2016144105A RU2652818C1 RU 2652818 C1 RU2652818 C1 RU 2652818C1 RU 2016144105 A RU2016144105 A RU 2016144105A RU 2016144105 A RU2016144105 A RU 2016144105A RU 2652818 C1 RU2652818 C1 RU 2652818C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- inductor
- terminal
- input
- terminals
- Prior art date
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 35
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000011664 signaling Effects 0.000 claims abstract 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 abstract description 23
- 238000004804 winding Methods 0.000 abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 8
- 230000009471 action Effects 0.000 abstract description 4
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000005520 electrodynamics Effects 0.000 abstract description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- 238000011160 research Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 2
- 230000002201 biotropic effect Effects 0.000 description 2
- 238000012272 crop production Methods 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000036982 action potential Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000000975 bioactive effect Effects 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 230000001764 biostimulatory effect Effects 0.000 description 1
- 244000038559 crop plants Species 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 230000005714 functional activity Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009030 positive regulation of metabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 1
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G7/00—Botany in general
- A01G7/04—Electric or magnetic or acoustic treatment of plants for promoting growth
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P60/00—Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
- Y02P60/14—Measures for saving energy, e.g. in green houses
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Botany (AREA)
- Ecology (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Magnetic Treatment Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к средствам стимуляции развития и роста растений путем их обработки импульсами магнитной индукции.The invention relates to agriculture, and in particular to means of stimulating the development and growth of plants by processing them with magnetic induction pulses.
Известно устройство, которое состоит из формирователя импульсов электрического тока и излучателя магнитного поля. Формирователь содержит блок питания, конденсаторный накопитель электрической энергии, ключевой блок и блок управления ключевым устройством. Блок питания соединен с конденсаторным накопителем и блоком управления ключевым блоком, который подключен к управляющему входу ключевого блока, а конденсаторный накопитель и последовательно соединенный с ним ключевой блок подключены на выходе формирователя к излучателю магнитного поля, выполненному в виде соленоида. На вход формирователя подается переменное напряжение промышленной сети 220 В, 50 Гц. В течение положительного полупериода ключевой блок закрыт и происходит заряд конденсаторного накопителя через блок питания. В отрицательный полупериод блок открывает ключевой блок и происходит разряд конденсаторного накопителя на соленоид, что создает импульс магнитного поля в излучателе (Патент РФ №2083070, опуб. 10.07.1997, кл. А01С 1/00. Способ предпосевной обработки семян и устройство для его осуществления).A device is known which consists of an electric current pulse shaper and a magnetic field emitter. The shaper comprises a power supply unit, a capacitor storage of electrical energy, a key unit and a key device control unit. The power supply unit is connected to the capacitor bank and the key block control unit, which is connected to the control input of the key block, and the capacitor bank and the key block connected in series with it are connected at the output of the driver to a magnetic field emitter made in the form of a solenoid. An alternating voltage of an industrial network of 220 V, 50 Hz is supplied to the input of the shaper. During the positive half-cycle, the key block is closed and the capacitor bank is charged through the power supply. In the negative half-life, the block opens the key block and the capacitor bank is discharged to the solenoid, which creates a magnetic field pulse in the emitter (RF Patent No. 2083070, publ. July 10, 1997,
Однако это устройство может работать только на одной частоте следования магнитных импульсов - 50 Гц и не позволяет проводить обработку растений в бегущем и вращающем магнитном поле.However, this device can operate only at one repetition frequency of magnetic pulses - 50 Hz and does not allow processing plants in a running and rotating magnetic field.
Известно также устройство для магнитно-импульсной обработки растений, содержащее источник бесперебойного питания, первым выходом соединенный с первым входом стабилизированного блока питания, а через ограничитель тока и первый ключ с первым выводом входа схемы выпрямителя, второй выход источника бесперебойного питания соединен со вторыми выводами входов стабилизированного блока питания и схемы выпрямителя, минусовые выводы выходов которых соединены общей шиной со вторыми выводами первых индикатора напряжения и накопительного конденсатора, второго и третьего ключей, общая шина и плюсовый вывод стабилизированного блока питания подключены к цепи питания логических элементов и блоков, первые выводы первых индикатора напряжения и накопительного конденсатора соединены с первым выводом первой катушки индуктора, второй вывод которой соединен с первым выводом второго ключа, управляющий вход которого подключен к выходу первого усилителя-формирователя, второй усилитель-формирователь, выходом соединенный с управляющим входом третьего ключа, пульт управления, подключенный к управляющему входу цифрового таймера, выход которого соединен с входом элемента НЕ и через элемент гальванической развязки соединен с управляющим входом первого ключа, задающий генератор, выходом соединенный со счетным С-входом делителя частоты, m-выходов которого подключены к m-входам коммутатора, первый диод и первый одновибратор, в него дополнительно введены четырехразрядный двоичный счетчик, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой диоды, второй, третий, четвертый, пятый и шестой одновибраторы, вторые, третьи и четвертые накопительные конденсаторы, индикаторы напряжения и катушки индуктора, третьи и четвертые усилители-формирователи и ключи, блок звуковой сигнализации, при этом аноды первого, второго, третьего и четвертого диодов соединены с плюсовым выводом выхода схемы выпрямителя, катод первого диода соединен с первым выводом первого накопительного конденсатора, катоды второго, третьего и четвертого диодов соединены с первыми выводами соответственно вторых, третьих и четвертых накопительных конденсаторов, индикаторов напряжения и катушек индуктора, второй вывод второй катушки индуктора соединен с первым выводом третьего ключа, а вторые выводы третьей и четвертой катушек индуктора соответственно через четвертый и пятый ключи соединены с общей шиной, вход цифрового таймера подключен к выходу задающего генератора, выход коммутатора соединен со счетным С-входом четырехразрядного двоичного счетчика, первый и второй выходы которого через первый и второй одновибраторы соединены с входами первого и второго усилителей-формирователей, а третий и четвертый выходы четырехразрядного двоичного счетчика через последовательно соединенные третьи и четвертые одновибраторы и усилители-формирователи соответственно соединены с управляющими входами четвертого и пятого ключей, выход элемента НЕ соединен с R-входами делителя частоты и четырехразрядного двоичного счетчика, входом пятого одновибратора, а через шестой одновибратор соединен с входом блока звуковой сигнализации, выход пятого одновибратора соединен с анодами пятого, шестого, седьмого и восьмого диодов, катоды которых подключены к входам соответственно первого, второго, третьего и четвертого усилителей-формирователей, а индуктор выполнен в виде полого каркаса, на поверхности которого размещены четыре изолированные многовитковые секционные катушки с возможностью изменения расстояния между ними и переустановки их с последующей фиксацией относительно друг друга (Патент РФ №2268579, опуб. 27.01.2006, кл. А01G 7/04. Устройство для магнитно-импульсной обработки растений).It is also known a device for magnetic-pulse processing of plants containing an uninterruptible power supply, the first output connected to the first input of the stabilized power supply, and through the current limiter and the first key with the first output of the input of the rectifier circuit, the second output of the uninterruptible power supply connected to the second outputs of the stabilized inputs power supply and rectifier circuits, the negative outputs of the outputs of which are connected by a common bus to the second outputs of the first voltage indicator and the storage cone the sensor, the second and third switches, the common bus and the positive terminal of the stabilized power supply are connected to the power circuit of the logic elements and blocks, the first terminals of the first voltage indicator and the storage capacitor are connected to the first terminal of the first inductor coil, the second terminal of which is connected to the first terminal of the second switch, the control input of which is connected to the output of the first amplifier-driver, the second amplifier-driver, the output connected to the control input of the third key, the control panel is connected th to the control input of the digital timer, the output of which is connected to the input of the element NOT and through the galvanic isolation element is connected to the control input of the first key, the master oscillator is connected to the counting C-input of the frequency divider, m-outputs of which are connected to the m-inputs of the switch, the first diode and the first one-shot, it additionally introduced a four-digit binary counter, a second, third, fourth, fifth, sixth, seventh and eighth diodes, a second, third, fourth, fifth and sixth one-shot, second, third and four solid storage capacitors, voltage indicators and inductor coils, third and fourth amplifiers-drivers and switches, an audible alarm unit, while the anodes of the first, second, third and fourth diodes are connected to the positive output terminal of the rectifier circuit, the cathode of the first diode is connected to the first output of the first the storage capacitor, the cathodes of the second, third and fourth diodes are connected to the first terminals of the second, third and fourth storage capacitors, voltage indicators and coils, respectively of the inductor, the second terminal of the second inductor coil is connected to the first terminal of the third key, and the second terminals of the third and fourth inductor coils are connected via the fourth and fifth keys to the common bus, the digital timer input is connected to the output of the master oscillator, the output of the switch is connected to the counting C input a four-digit binary counter, the first and second outputs of which are connected to the inputs of the first and second amplifiers-shapers through the first and second single-vibrators, and the third and fourth outputs are four-digit of the binary counter through sequentially connected third and fourth single vibrators and amplifiers-drivers are respectively connected to the control inputs of the fourth and fifth keys, the output of the element is NOT connected to the R-inputs of the frequency divider and four-bit binary counter, the input of the fifth one-vibrator, and through the sixth one-vibrator is connected to the input sound alarm unit, the output of the fifth one-shot is connected to the anodes of the fifth, sixth, seventh and eighth diodes, the cathodes of which are connected to the inputs respectively of the second, third, fourth amplifiers, and the shaper, and the inductor is made in the form of a hollow frame, on the surface of which there are four isolated multi-turn sectional coils with the possibility of changing the distance between them and reinstalling them with subsequent fixing relative to each other (RF Patent No. 2268579, publ. . 01/27/2006, class A01G 7/04. Device for magnetic pulse processing of plants).
Однако данное устройство для магнитно-импульсной обработки растений может использоваться для осуществления на растения только одновременного воздействия периодической последовательностью заранее установленного количества однополярных с экспоненциальным спадом импульсов магнитной индукции четырех разных частот сразу на четыре различные части растения с помощью использования сложного индуктора в виде полого каркаса, на поверхности которого размещены четыре изолированные многовитковые секционные катушки с возможностью изменения расстояния между ними и их переустановки. Оно непригодно для обработки растений в режиме сканирования частоты следования импульсов магнитной индукции в широком диапазоне частот и не может быть использовано для получения как бегущего, так и вращающего магнитных полей, обладающих, как известно, наибольшим количеством биотропных параметров.However, this device for magnetic-pulse treatment of plants can be used to effect on plants only the simultaneous exposure of a predetermined number of unipolar pulses of magnetic induction of four different frequencies to four different parts of the plant at once with the use of a complex inductor in the form of a hollow frame to the surface of which there are four insulated multi-turn sectional coils with the possibility of changing the distance between them and their reinstallation. It is unsuitable for treating plants in the scanning mode of the repetition rate of magnetic induction pulses in a wide frequency range and cannot be used to obtain both traveling and rotating magnetic fields, which, as is known, have the largest number of biotropic parameters.
Наиболее близким техническим решением из известных является устройство для магнитно-импульсной обработки растений, содержащее источник бесперебойного питания, выходом соединенный с входом стабилизированного блока питания, плюсовый и общий выводы которого подключены к цепи питания логических элементов, схем и блоков, а через первый тумблер выходом соединенный с входом первого источника высокого напряжения, минусовый вывод которого соединен с общей шиной, связанной с входом элемента ограничения тока, первый и второй ключи, управляющие входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго драйвера, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой диоды, вход первого ключа соединен с плюсовым выводом первого источника высокого напряжения, а выход с анодом первого диода, катод которого соединен с первым выводом первого накопительного конденсатора, с катодом второго диода и первым выводом третьего ключа, второй вывод которого соединен с анодом второго и катодом третьего диодов, с первым выводом четвертого ключа, а через последовательно соединенные первичную обмотку трансформатора тока и обмотку индуктора со вторым выводом первого накопительного конденсатора, второй вывод четвертого ключа соединен с анодом третьего диода, при этом вторичная обмотка трансформатора тока через активный выпрямитель подключена к индикатору тока разряда, программируемый задающий генератор, подключенный через усилитель-ограничитель с гальванической развязкой к формирователю сигналов управления, четвертый и пятый выводы которого подключены к первым выводам соответственно первого и второго, синхронно связанных коммутаторов, второй и третий выводы которых соединены вместе и подключены к шестому выводу формирователя сигналов управления, а их четвертые выводы соответственно через третий и четвертый драйверы подключены к управляющим входам третьего и четвертого ключей, усилитель постоянного напряжения, выходом подключенный к первому входу устройства сравнения, второй вход которого соединен с выходом задатчика опорного уровня, одновибратор, пульт управления, подключенный к управляющему входу цифрового таймера, выход которого соединен через элемент «НЕ» с входом блока звуковой сигнализации, в него дополнительно введены второй источник высокого напряжения, входом связанный с входом первого источника высокого напряжения, плюсовый вывод второго источника высокого напряжения подключен к общей шине, а минусовый вывод к входу второго ключа, выход которого соединен с катодом четвертого диода, анод которого соединен со вторыми выводами четвертого ключа и второго накопительного конденсатора, первый вывод которого соединен со вторым выводом первого накопительного конденсатора, второй и третий тумблеры, первые выводы которых подключены соответственно к катоду пятого и аноду шестого диодов, а вторые выводы соединены соответственно с первым и вторым выводами первого и второго накопительных конденсаторов, анод пятого и катод шестого диодов соединены вместе и подключены ко второму и первому выводам соответственно первого и второго накопительных конденсаторов, регулятор тока заряда, входом связанный с выходом элемента ограничения тока, а выходом со вторым и первым выводами соответственно третьего и четвертого ключей, датчик Холла, размещенный в рабочей области индуктора и подключенный через усилитель импульсов к входу пикового детектора, выход которого через формирователь абсолютного значения соединен с входом усилителя постоянного напряжения, третий и четвертый коммутаторы, синхронно связанные с первым и вторым коммутаторами, первый и второй элементы «И», первые входы которых соединены вместе и через резистор подключены к выходу цифрового таймера, четвертый тумблер, первый вывод которого подключен к первым входам первого и второго элементов «И», а второй его вывод соединен с общим выводом, первые выводы третьего и четвертого коммутаторов соединены соответственно с первым и вторыми выводами формирователя сигналов управления, третий вывод которого соединен со вторым и третьими выводами соответственно третьего и четвертого коммутаторов, а через одновибратор соединен с управляющим входом сброса пикового детектора, третий и второй выводы соответственно третьего и четвертого коммутаторов подключены к общему выводу, а их четвертые выводы соединены со вторыми входами соответственно первого и второго элементов «И», выходы которых подключены к входам соответственно первого и второго драйверов (см. Патент РФ №2573349, опуб. 20.01.2016, кл. А01G 7/04. Устройство для магнитно-импульсной обработки растений - прототип).The closest technical solution known is a device for magnetic-pulse processing of plants, containing an uninterruptible power supply, output connected to the input of a stabilized power supply, the positive and common conclusions of which are connected to the power circuit of logic elements, circuits and blocks, and connected via the first toggle switch with the input of the first high voltage source, the negative terminal of which is connected to a common bus connected to the input of the current limiting element, the first and second keys controlling the inputs of which are connected to the outputs of the first and second drivers, respectively, the first, second, third, fourth, fifth and sixth diodes, the input of the first key is connected to the plus terminal of the first high voltage source, and the output to the anode of the first diode, the cathode of which is connected to the first terminal of the first storage capacitor, with the cathode of the second diode and the first output of the third key, the second output of which is connected to the anode of the second and the cathode of the third diodes, with the first output of the fourth key, and through series-connected primary the current transformer winding and the inductor winding with the second output of the first storage capacitor, the second output of the fourth key is connected to the anode of the third diode, while the secondary winding of the current transformer through an active rectifier is connected to the discharge current indicator, a programmable master oscillator connected through a limiter amplifier with galvanic decoupling to the control signal generator, the fourth and fifth conclusions of which are connected to the first conclusions of the first and second, respectively, synchronously connected switches, the second and third conclusions of which are connected together and connected to the sixth terminal of the control signal generator, and their fourth conclusions, respectively, through the third and fourth drivers are connected to the control inputs of the third and fourth keys, a DC amplifier connected to the first input of the comparison device, the second input of which is connected to the output of the reference level master, a one-shot, control panel connected to the control input of the digital timer, the output of which is connected through the “NOT” element with the input of the audible alarm unit, an additional high voltage source is additionally introduced into it, an input connected to the input of the first high voltage source, the positive output of the second high voltage source is connected to the common bus, and the negative output to the second key input, the output of which is connected with the cathode of the fourth diode, the anode of which is connected to the second terminals of the fourth key and the second storage capacitor, the first terminal of which is connected to the second terminal of the first storage capacitor, the second and third toggle switches, the first terminals of which are connected respectively to the cathode of the fifth and the anode of the sixth diode, and the second terminals are connected respectively to the first and second terminals of the first and second storage capacitors, the anode of the fifth and the cathode of the sixth diode are connected together and connected to the second and first terminals, respectively the first and second storage capacitors, a charge current regulator, an input connected to the output of the current limiting element, and an output with the second and first conclusions of the third and fourth keys, respectively whose Hall sensor is located in the working area of the inductor and connected through a pulse amplifier to the input of the peak detector, the output of which is connected through the absolute value driver to the input of the DC amplifier, the third and fourth switches synchronously connected to the first and second switches, the first and second elements “And”, the first inputs of which are connected together and connected through the resistor to the output of the digital timer, the fourth toggle switch, the first output of which is connected to the first inputs of the first and second elements “And”, and its second output is connected to a common output, the first outputs of the third and fourth switches are connected respectively to the first and second outputs of the control signal generator, the third output of which is connected to the second and third outputs of the third and fourth switches, and through a single-shot is connected to the control input of the peak detector reset, the third and second terminals of the third and fourth switches, respectively, are connected to the common terminal, and their fourth terminals are connected to the second inputs, respectively of the first and second “I” elements, the outputs of which are connected to the inputs of the first and second drivers, respectively (see RF patent No. 2573349, publ. 01/20/2016,
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание устройства с расширенными функциональными возможностями за счет обеспечения многообразного воздействия на растения неподвижного, вращающего или бегущего импульсного магнитного поля (ИМП) и изменения их пространственно-динамических характеристик путем выбора расположения излучателей в увеличенном пространстве рабочей зоны воздействия, пригодного для осуществления воздействия на растения периодической последовательностью импульсов магнитной индукции заданной амплитуды как с экспоненциальным спадом, так и в виде пакетов свободно затухающих синусоидальных колебаний, с возможностью частотного сканирования в низкочастотном диапазоне, а также определения активных частот воздействия и проведения обработки как в режиме реального времени, так и с помощью предварительно подготовленных программ обработки, нацеленных на определенные культуры растений для повышения объема и качества продукции растениеводства.The problem to which the invention is directed, is to create a device with enhanced functionality by providing a diverse effect on plants of a stationary, rotating or traveling pulsed magnetic field (IMF) and changing their spatial-dynamic characteristics by choosing the location of the emitters in the increased space of the working exposure zone suitable for effecting plants with a periodic sequence of magnetic induction pulses given amplitudes both with an exponential decay, and in the form of packets of freely damped sinusoidal oscillations, with the possibility of frequency scanning in the low frequency range, as well as determining active frequencies of exposure and processing both in real time and using pre-prepared processing programs aimed at certain crop plants to increase the volume and quality of crop production.
Поставленная задача решается тем, что в устройство для магнитно-импульсной обработки растений, содержащее источник бесперебойного питания, выходом соединенный с первым выводом первого тумблера и входом стабилизированного блока питания, плюсовый и общий выводы которого подключены к цепи питания логических элементов, схем и блоков, мостовой выпрямитель, минусовый вывод которого соединен с общей шиной, связанной со вторым выводом накопительного конденсатора, вход первого электронного ключа соединен с плюсовым выводом мостового выпрямителя, а выход с анодом первого диода, первый вывод накопительного конденсатора соединен с первыми выводами второго тумблера, первого индуктора, первой, второй, третьей и четвертой катушек второго индуктора, вторые выводы первого индуктора, первой, второй, третьей и четвертой катушек второго индуктора подключены к катодам соответственно второго, третьего, четвертого, пятого и шестого диодов и к первым выводам соответственно второго, третьего, четвертого, пятого и шестого электронных ключей, вторые выводы которых соединены с анодами соответственно второго, третьего, четвертого, пятого и шестого диодов, индикатор тока разряда первого индуктора, программируемый задающий генератор, подключенный через усилитель-ограничитель с гальванической развязкой к входу формирователя сигналов управления, первый вывод которого через первый драйвер подключен к управляющему входу первого электронного ключа, а третий и четвертые выводы соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов «И», выходы которых через третий и четвертый драйверы соединены с управляющими входами соответственно третьего и четвертого электронных ключей, второй, пятый и шестой драйверы, выходы которых соединены с управляющими входами соответственно второго, пятого и шестого электронных ключей, двухпозиционный переключатель, второй и пятый выводы которого соединены с общим выводом, резистор, пульт управления, подключенный к управляющему входу цифрового таймера, выход которого соединен с управляющим входом формирователя сигналов управления, а через элемент «НЕ» с входом блока звуковой сигнализации, в него дополнительно введены регулируемый высокочастотный импульсный преобразователь напряжения, входом соединенный со вторым выводом первого тумблера, первый вывод высокого переменного напряжения которого соединен с первым выводом мостового выпрямителя, а второй вывод высокого переменного напряжения через последовательно включенный высокочастотный дроссель соединен со вторым выводом мостового выпрямителя, датчик тока заряда первым выводом соединенный с катодом первого диода, третий индуктор, шунтированный обратно включенным седьмым диодом, при этом первый вывод третьего индуктора соединен со вторым выводом датчика тока заряда, а вторым выводом с первым выводом накопительного конденсатора, индикатор тока заряда, подключенный к выходу датчика тока заряда, восьмой, девятый, десятый, одиннадцатый и двенадцатый диоды, катоды которых соединены со вторым выводом второго тумблера, а их аноды соответственно соединены с первыми выводами второго, третьего, четвертого, пятого и шестого электронных ключей, первый, второй, третий, четвертый и пятый датчики тока разряда, включенные последовательно между вторыми выводами соответственно второго, третьего, четвертого, пятого и шестого электронных ключей и общей шиной, блок индикации тока разряда катушек второго индуктора, первый, второй, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с выходами второго, третьего, четвертого и пятого датчиков тока разряда, выход первого датчика тока разряда соединен с входом индикатора тока разряда первого индуктора, третий и четвертый элементы «И», выходы которых соединены с входами соответственно пятого и шестого драйверов, а первые входы соединены соответственно с пятым и шестым выводами формирователя сигналов управления, второй вывод которого соединен с первым выводом двухпозиционного переключателя, шестой вывод которого через резистор подключен к плюсовому выводу стабилизированного блока питания, а четвертый вывод двухпозиционного переключателя соединен со вторыми входами первого, второго, третьего и четвертого элементов «И», индикатор времени экспозиции, подключенный к выходу цифрового таймера, при этом первый и третий индукторы выполнены в виде плоских катушек спиральной намотки, а второй индуктор в виде четырех отдельных плоских квадратных катушек, заключенных в отдельные пластмассовые оболочки.The problem is solved in that in a device for magnetic pulse processing of plants containing an uninterruptible power supply, output connected to the first output of the first toggle switch and the input of a stabilized power supply, the positive and common conclusions of which are connected to the power circuit of logic elements, circuits and blocks, bridge a rectifier, the negative terminal of which is connected to a common bus connected to the second terminal of the storage capacitor, the input of the first electronic key is connected to the positive terminal of the bridge by rectifications sprucing, and the output with the anode of the first diode, the first output of the storage capacitor is connected to the first terminals of the second toggle switch, the first inductor, the first, second, third and fourth coils of the second inductor, the second conclusions of the first inductor, the first, second, third and fourth coils of the second inductor are connected to the cathodes of the second, third, fourth, fifth and sixth diodes, respectively, and to the first terminals of the second, third, fourth, fifth and sixth electronic keys, respectively, the second terminals of which are connected to the anodes respectively Actually, the second, third, fourth, fifth and sixth diodes, the indicator of the discharge current of the first inductor, a programmable master oscillator connected through an amplifier-limiter with galvanic isolation to the input of the driver of control signals, the first output of which through the first driver is connected to the control input of the first electronic key, and the third and fourth conclusions are connected to the first inputs of the first and second “And” elements, respectively, the outputs of which through the third and fourth drivers are connected to the control inputs respectively, the third and fourth electronic keys, the second, fifth and sixth drivers, the outputs of which are connected to the control inputs of the second, fifth and sixth electronic keys, a two-position switch, the second and fifth outputs of which are connected to a common terminal, a resistor, a control panel connected to the control input of the digital timer, the output of which is connected to the control input of the shaper of control signals, and through the “NOT” element with the input of the sound alarm unit, additionally enter we have an adjustable high-frequency pulse voltage converter connected to the second output of the first toggle switch, the first high-voltage output of which is connected to the first output of the bridge rectifier, and the second high-voltage output via a series-connected high-frequency inductor connected to the second output of the bridge rectifier, the charge current sensor is the first connected to the cathode of the first diode, a third inductor, shunted back to the seventh diode, the first the second output of the third inductor is connected to the second output of the charge current sensor, and the charge current indicator connected to the output of the charge current sensor is the eighth, ninth, tenth, eleventh and twelfth diodes, the cathodes of which are connected to the second output of the second the toggle switch, and their anodes are respectively connected to the first terminals of the second, third, fourth, fifth and sixth electronic keys, the first, second, third, fourth and fifth discharge current sensors connected in series with two second terminals of the second, third, fourth, fifth and sixth electronic keys and a common bus, respectively, a unit for indicating the discharge current of the coils of the second inductor, the first, second, third and fourth inputs of which are connected respectively to the outputs of the second, third, fourth and fifth sensors of the discharge current , the output of the first discharge current sensor is connected to the input of the discharge current indicator of the first inductor, the third and fourth elements "And", the outputs of which are connected to the inputs of the fifth and sixth drivers, respectively, and the first inputs connected to the fifth and sixth terminals of the control signal generator, the second terminal of which is connected to the first terminal of the on-off switch, the sixth terminal of which is connected via a resistor to the positive terminal of the stabilized power supply, and the fourth terminal of the on-off switch is connected to the second inputs of the first, second, third, and fourth “I” elements, an exposure time indicator connected to the output of a digital timer, while the first and third inductors are made in the form of flat coils spiral winding, and the second inductor in the form of four separate flat square coils enclosed in separate plastic shells.
Технический результат выражается в том, что благодаря введенным в предлагаемое устройство регулируемого высокочастотного импульсного преобразователя напряжения, высокочастотного дросселя, датчика тока заряда с индикатором тока заряда, третьим индуктором, шунтированным обратно включенным седьмым диодом, индикатором времени экспозиции, третьим и четвертым элементам «И», восьмому, девятому, десятому, одиннадцатому и двенадцатому диодам, первому, второму, третьему, четвертому и пятому датчикам тока разряда, блоку индикации тока разряда катушек второго индуктора и их электрическим связям, а также многовариантности компоновок использования первого, второго и третьего индукторов в увеличенном пространстве рабочей зоны воздействия удалось получить широкий набор конфигураций неподвижного, вращающегося и бегущего ИМП и при этом осуществить целевое программное воздействие на культуры растений периодической последовательностью импульсов магнитной индукции заданной амплитуды как с экспоненциальным спадом, так и в виде пакетов свободно затухающих синусоидальных колебаний, с возможностью частотного сканирования в низкочастотном диапазоне с индикацией времени воздействия. Это позволяет усилить обменные процессы благодаря поляризационным, магнито-гидродинамическим эффектам, возникающим в тканях в результате движения искусственно созданных информационных сложно модулированных электромагнитных полей, влиять на функциональное состояние растений, проводить исследования электродинамических свойств биоткани, проводить выявление и фиксацию активных частот воздействия на растения для стимуляции обменных процессов и адаптации растений к внешнему фактору среды.The technical result is expressed in that due to the adjustable high-frequency pulse voltage converter, high-frequency inductor, charge current sensor with a charge current indicator, a third inductor, a seventh diode shunted back on, an exposure time indicator, and third and fourth “And” elements introduced into the proposed device, eighth, ninth, tenth, eleventh and twelfth diodes, first, second, third, fourth and fifth discharge current sensors, a discharge current indication unit the coils of the second inductor and their electrical connections, as well as the multivariance of the arrangements for using the first, second and third inductors in the increased space of the working zone of the impact, we managed to obtain a wide range of configurations of a stationary, rotating and traveling UHF and at the same time to carry out the target programmed impact on plant cultures with a periodic sequence of magnetic pulses induction of a given amplitude both with an exponential decay and in the form of packets of freely damped sinusoidal oscillations with the possibility of frequency scanning in the low frequency range with indication of exposure time. This allows you to enhance metabolic processes due to polarizing, magneto-hydrodynamic effects that occur in tissues as a result of the movement of artificially created information complex modulated electromagnetic fields, affect the functional state of plants, conduct studies of the electrodynamic properties of biological tissues, identify and fix active frequencies of action on plants for stimulation metabolic processes and adaptation of plants to an external environmental factor.
Новизна предложенного технического решения состоит во введенных в предлагаемое устройство новых элементах, их электрических связях, электрических преобразованиях, а также многовариантности компоновки индукторов и неадекватного частотного воздействия магнитных импульсов на растения.The novelty of the proposed technical solution lies in the new elements introduced into the proposed device, their electrical connections, electrical transformations, as well as the multivariance of the layout of the inductors and the inadequate frequency effect of magnetic pulses on the plants.
Проведенный нами анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволили установить отсутствие технического решения в источниках, характеризующихся признаками, тождественными признакам предложенного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволило установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому нами техническому результату отличительных признаков в заявленном устройстве, изложенных в формуле изобретения.Our analysis of the prior art, including a search by patent and scientific and technical sources of information, and identifying sources containing information about analogues of the claimed invention, made it possible to establish the absence of a technical solution in sources characterized by features identical to those of the proposed invention. The definition from the list of identified analogues of the prototype, as the closest in the totality of the features of the analogue, allowed us to establish a set of significant distinguishing features in relation to the technical result we see in the claimed device set forth in the claims.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «новизна».Therefore, the claimed invention meets the condition of "novelty."
Результаты проведенного дополнительного поиска известных решений показали, что заявленное изобретение не содержит признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного устройства.The results of an additional search for known solutions showed that the claimed invention does not contain features that match the distinctive features of the claimed device from the prototype.
Следовательно, заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, а является результатом творческого труда авторов изобретения.Therefore, the claimed invention does not follow for a specialist explicitly from the prior art, but is the result of the creative work of the inventors.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «изобретательский уровень».Therefore, the claimed invention meets the condition of "inventive step".
Устройство для магнитно-импульсной обработки растений поясняется чертежом, где на фиг. 1 дана электрическая структурная схема устройства, на фиг. 2 - временные диаграммы работы устройства, на фиг. 3 - варианты пространственной компоновки индукторов с учетом очередности их коммутации, на фиг. 4 - осциллограммы импульсов магнитной индукции, излучаемых индукторами (поз. 2), и сигнала управления (поз. 1) экспериментального образца устройства: а - осциллограмма импульсов магнитной индукции с экспоненциальным спадом, излучаемых третьим индуктором; б, в - осциллограммы импульсов магнитной индукции в виде пакетов свободно затухающих синусоидальных колебаний и импульсов с экспоненциальным спадом, излучаемых как первым, так и вторым индукторами.A device for magnetic pulse treatment of plants is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 is an electrical block diagram of the device, FIG. 2 is a timing diagram of the operation of the device, in FIG. 3 - options for the spatial layout of the inductors, taking into account the sequence of their switching, in FIG. 4 - waveforms of magnetic induction pulses emitted by inductors (pos. 2), and a control signal (pos. 1) of an experimental sample of the device: a - waveform of magnetic induction pulses with exponential decay emitted by the third inductor; b, c - waveforms of magnetic induction pulses in the form of packets of freely damped sinusoidal oscillations and pulses with an exponential decay, emitted by both the first and second inductors.
Устройство для магнитно-импульсной обработки растений содержит источник бесперебойного питания 1, выходом соединенный с входом стабилизированного блока питания 2, плюсовый и общий выводы которого подключены к цепи питания логических элементов, схем и блоков, а через первый тумблер 3 выходом соединенный с входом регулируемого высокочастотного импульсного преобразователя напряжения 4, первый вывод высокого переменного напряжения которого соединен с первым выводом мостового выпрямителя 5, а второй вывод высокого переменного напряжения через последовательно включенный высокочастотный дроссель 6 соединен со вторым выводом мостового выпрямителя 5. Первый электронный ключ 6, управляющий вход которого соединен с выходом первого драйвера 7. Вход первого электронного ключа 6 соединен с плюсовым выводом высокого напряжения (+U1) мостового выпрямителя 5, а выход с анодом первого диода 8, катод которого через датчик тока заряда 9, выход которого связан с индикатором тока заряда 10, соединен через третий индуктор 11, шунтированный обратно включенным седьмым диодом 12, с первыми выводами накопительного конденсатора 13, второго тумблера 14, первого индуктора 15, первой, второй, третьей и четвертой катушек 16, 17, 18 и 19 второго индуктора 20. Вторые выводы первого индуктора 15, первой, второй, третьей и четвертой катушек 16, 17, 18 и 19 второго индуктора 20 соединены с анодами восьмого, девятого, десятого, одиннадцатого и двенадцатого диодов 21, 22, 23, 24 и 25, а также с первыми выводами второго, третьего, четвертого, пятого и шестого электронных ключей 26, 27, 28, 29 и 30, вторые выводы которых через первый, второй, третий, четвертый и пятый датчик тока разряда 31, 32, 33, 34 и 35 подключены к общей шине, соединенной со вторым выводом накопительного конденсатора 13 и минусовым выводом высокого напряжения (-U1) мостового выпрямителя 5. Выход первого датчика тока разряда 31 соединен с индикатором тока разряда 36 первого индуктора 15, а выходы второго, третьего, четвертого и пятого датчиков тока разряда 32, 33, 34 и 35 соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым выводами блока индикации тока разряда 37 катушек 16, 17, 18 и 19 второго индуктора 20. Катоды восьмого, девятого, десятого, одиннадцатого и двенадцатого диодов 21, 22, 23, 24 и 25 соединены со вторым выводом второго тумблера 14. Второй, третий, четвертый, пятый и шестой диоды 38, 39, 40, 41 и 42 соединены в обратном включении между первым и вторым выводами соответственно второго, третьего, четвертого, пятого и шестого электронных ключей 26, 27, 28, 29 и 30, управляющие входы которых соединены с выходами соответственно второго, третьего, четвертого, пятого и шестого драйверов 43, 44, 45, 46 и 47, входы которых соответственно соединены с третьим выводом двухпозиционного переключателя 48 и с выходами первого, второго, третьего и четвертого элементов «И» 49, 50, 51 и 52, вторые входы которых соединены с четвертым выводом двухпозиционного переключателя 48, второй и пятый выводы которого соединены с общим выводом стабилизированного блока питания 2, а шестой вывод через резистор 53 присоединен к его плюсовому выводу (+U2). Первый вывод двухпозиционного переключателя 48 соединен со вторым выводом формирователя сигналов управления 54, первый вывод которого соединен с входом первого драйвера 7, а третий, четвертый, пятый и шестой выводы соответственно соединены с первыми входами первого, второго, третьего и четвертого элементов «И» 49, 50, 51 и 52. Программируемый задающий генератор 55 с функцией сканирования частоты, подключенный через усилитель-ограничитель с гальванической развязкой 56 к входу формирователя сигналов управления 54. Пульт управления 57, соединенный с управляющим входом цифрового таймера 58, выход которого соединен с индикатором времени экспозиции 59, с управляющим входом формирователя сигналов управления 54, а через элемент «НЕ» 60 соединен с блоком звуковой сигнализации 61.A device for magnetic-pulse processing of plants contains an
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
В зависимости от поставленной цели воздействия на растения импульсами магнитной индукции в одночастотном режиме или со сканированием частоты используют четыре основных вида ИМП: неподвижное, вращающееся, бегущее и их сочетание с дополнительной компонентой неподвижного ИМП.Depending on the set goal of exposure to plants by magnetic induction pulses in a single-frequency mode or with frequency scanning, four main types of IMP are used: stationary, rotating, traveling, and their combination with an additional component of a stationary IMP.
Перед обработкой растения размещают в рабочей области используемых при этом индукторов первого 15, второго 20 и третьего 11. Первый и третий индукторы 15 и 11 выполнены на основе плоских многовитковых катушек спиральной намотки, второй индуктор 20 включает четыре отдельные плоские квадратные катушки 16, 17, 18 и 19, которые могут компоноваться в различные пространственные композиции (фиг. 3) в зависимости от поставленной цели обработки.Before treatment, plants are placed in the working area of the inductors of the first 15, second 20 and third 11 used in this case. The first and
При обработке растений в неподвижном ИМП используют первый индуктор 15 или в сочетании его с третьим индуктором 11 (фиг. 3, поз. з), при этом двухпозиционный переключатель 48 устанавливают в положение «Инд.-1» (на фиг. 1 номера входов, положений переключателей указаны на их контактах и вне их графических изображений).When processing plants in a stationary UTI, a
При обработке растений во вращающемся или бегущем ИМП двухпозиционный переключатель 48 устанавливают в положение «Инд.-2» (фиг. 1) и используют первую, вторую, третью и четвертую плоские квадратные катушки 16, 17, 18 и 19 второго индуктора 20, выбирая одну из комбинаций их компоновки (фиг. 3, поз. а, б, в, е, ж), а также в сочетании с третьим индуктором 11 (фиг. 3, поз. г, д).When processing plants in a rotating or running UTI, the on-
При обработке растений импульсами магнитной индукции какой-либо одной частотой Fх=1/Тх с помощью программируемого генератора 55 с функцией сканирования частоты задают частоту Fс=1/Тс импульсов прямоугольной формы на его выходе, равной Fс=10⋅Fх, а необходимое время экспозиции, равное τэ, устанавливают, используя пульт управления 57, подключенный к управляющему входу цифрового таймера 58.When plants are treated with magnetic induction pulses with any one frequency F x = 1 / T x using a
Инициализируют начало работы устройства переводом первого тумблера 3 в замкнутое положение и последующим запуском цифрового таймера 58 с пульта управления 57. При этом с выхода программируемого задающего генератора 55 напряжение частоты, равной Fс=10⋅Fx, в виде серии прямоугольных импульсов (фиг. 2, поз. 62) поступает через усилитель-ограничитель с гальванической развязкой 56 на вход формирователя сигналов управления 54, который на основе использования, например, логических элементов и пересчетных схем формирует на своих шести выводах управляющие сигналы напряжения прямоугольной формы (фиг. 2, поз. 66, 69, 72-75).Initialize the start of operation of the device by transferring the
Сигнал прямоугольной формы длительности τз=6⋅Тc с первого вывода формирователя сигналов управления 54 (фиг. 2, поз. 66) через первый драйвер 7 управляет работой первого электронного ключа 6. При этом заданное с помощью широтно-импульсного (ШИМ) регулятора переменное напряжение высокой частоты (30-60 кГц) с выхода регулируемого высокочастотного импульсного преобразователя 4 через последовательно включенный высокочастотный дроссель 6 поступает на вход мостового выпрямителя 5. Высокое напряжение с плюсового выхода (+U1) мостового выпрямителя 5 заряжает накопительный конденсатор 13 до значения Uсm в течение времени tз=τз (фиг. 2, поз. 67) по цепи: открытый первый электронный ключ 6, первый диод 8, датчик тока заряда 9, обмотка катушки третьего индуктора 11, накопительный конденсатор 13, общая шина, подключенная к выводу (-U1) мостового выпрямителя 5, при этом высокочастотный дроссель 6 выполняет функцию ограничителя тока заряда накопительного конденсатора 13.A square wave signal of duration τ s = 6⋅T c from the first output of the control signal generator 54 (Fig. 2, item 66) through the
При протекании тока заряда через обмотку катушки третьего индуктора 11 в нем возникает импульс магнитной индукции, имеющий экспоненциальный спад (фиг. 2, поз. 68) благодаря седьмому диоду 12, включенному в обратном направлении параллельно обмотке катушки третьего индуктора 11. Резистивный датчик тока заряда 9 совместно с подключенным к нему индикатором 10 обеспечивает индикацию прохождения тока заряда через третий индуктор 11 на накопительный конденсатор 13.When the charge current flows through the winding of the coil of the
Прямоугольные импульсы длительности τр=τс, задержанные на время τз+Тс (Фиг. 2, поз. 69) со второго вывода формирователя сигналов управления 54 через замкнутые первый и третий контакты двухпозиционного переключателя 48 (находится в положении «Инд.-1») и второй драйвер 43 поступает на управляющий вход второго электронного ключа 26 (в качестве электронных ключей 26-30 используются тиристоры), открывая его, при этом происходит разряд накопительного конденсатора 13 через обмотку катушки первого индуктора 15 и первый датчик тока разряда 31 (резистивного типа) за время τк (Фиг. 2, поз. 70, 71). В результате протекания через первый датчик разряда 31 и обмотку катушки первого индуктора 15 разрядного тока в ней возникает импульс магнитной индукции в виде пакета затухающего синусоидального колебания (Фиг. 2, поз. 70), который воздействует на растения, размещенные в рабочей области первого индуктора 15. Индикатор тока разряда первого индуктора 36, подключенный к первому датчику тока разряда 31, индицирует прохождение импульса тока разряда через катушку первого индуктора 15 световой вспышкой. Для получения в первом индукторе 15 импульсов магнитной индукции с экспоненциальным спадом (фиг. 2, поз. 71) второй тумблер 14 переводят в замкнутое состояние, присоединяя параллельно катушке первого индуктора 15 демпферный восьмой диод 21 в обратном включении.Rectangular pulses of duration τ p = τ s , delayed for a time τ s + T s (Fig. 2, item 69) from the second output of the
При нахождении двухпозиционного переключателя 48 в положении «Инд.-1» обработка растений, расположенных на первом и третьем индукторах 15 и 11 в неподвижном ИМП, проводится только при их раздельном использовании. При их совместном использовании, когда растения расположены на одном из них (например, фиг. 3 поз. з), обработка растений будет осуществляться чередующимися импульсами магнитной индукции, задержанными относительно друг друга на время равное 0.7⋅Тх (фиг. 2, поз. 68, 70, 71) в двух взаимно перпендикулярных направлениях из-за взаимного расположения первого и третьего индукторов 15 и 11.When the on-off
При замкнутых выводах 4 и 5 двухпозиционного переключателя 48 (положение «Инд.-1») второй индуктор 20 находится в отключенном состоянии благодаря низкому потенциалу на вторых входах первого, второго, третьего и четвертого элементов «И» 49, 50, 51 и 52.With the closed
При обработке растений во вращающемся или бегущем ИМП двухпозиционный переключатель 48 устанавливают в положение «Инд.-2». При этом на входе второго драйвера 43 устанавливается низкий потенциал, в результате второй электронный ключ 26 закрывается, и первый индуктор 15 отключается, а через замкнутые четвертый и шестой выводы двухпозиционного переключателя 48 и резистор 53 на вторые входы первого, второго, третьего и четвертого элементов «И» 49, 50, 51 и 52 поступает высокий потенциал, разрешающий прохождение через них, а также прохождение через третий, четвертый, пятый и шестой драйверы 44, 45, 46 и 47 поочередно следующих (с задержкой на период Тх) прямоугольных импульсов с третьего, четвертого, пятого и шестого выводов формирователя сигналов управления 54 (фиг. 2, поз. 72-75) на управляющие входы третьего, четвертого, пятого и шестого электронных ключей 27, 28, 29 и 30, поочередно открывающих их с периодом Тх. В результате происходит поочередный разряд (с периодом Тх) предварительно заряженного накопительного конденсатора 13 через первую, вторую, третью и четвертую обмотки катушек 16, 17, 18 и 19 второго индуктора 20 и соответственно через второй, третий, четвертый и пятый датчики тока разряда (например, резистивного типа) 32, 33, 34 и 35 на общую шину. В результате поочередного прохождения импульсов разрядного тока через обмотки первой, второй, третьей и четвертой катушек 16, 17, 18 и 19 второго индуктора 20 в каждой поочередно (с периодом Тх) возникает импульс магнитной индукции в виде пакета затухающего синусоидального колебания (фиг. 2, поз. 76-79), которые воздействует на растения, размещенные в рабочей области индуктора 20 на протяжении времени экспозиции τэ (фиг. 2, поз. 63).When processing plants in a rotating or running UTI, the on-
Второй, третий, четвертый, пятый и шестой диоды 38, 39, 40, 41 и 42 служат для защиты соответственно второго, третьего, четвертого, пятого и шестого электронных ключей 26, 27, 28, 29 и 30 от обратного напряжения и обеспечивают прохождение обратных полуволн напряжения при колебательном разряде накопительного конденсатора 13. Это способствует более эффективному использованию энергии. Частота затухающего синусоидального колебания в пакете определяется из выражения: Fск=1/(L⋅С)1/2, где L - индуктивности [Гн] используемых катушек первого и второго индукторов 15 и 20, а С - емкость [Ф] накопительного конденсатора 13.The second, third, fourth, fifth, and
Для получения во втором индукторе 20 положительных импульсов магнитной индукции с экспоненциальным спадом (фиг. 2, поз. 80-83) второй тумблер 14 переводят в замкнутое состояние, присоединяя параллельно к первой, второй, третьей и четвертой катушкам 16, 17, 18 и 19 второго индуктора 20 соответственно девятый, десятый, одиннадцатый и двенадцатый демпферные диоды 22, 23, 24 и 25 в обратном включении.To obtain positive pulses of magnetic induction with an exponential decay in the second inductor 20 (Fig. 2, pos. 80-83), the
Блок индикаторов тока разряда 37 второго индуктора 20, подключенный ко второму, третьему, четвертому и пятому датчикам тока разряда 32, 33, 34 и 35, индицирует поочередное прохождение импульсов тока разряда накопительного конденсатора 13 последовательно через первую, вторую, третью и четвертую катушки 16, 17, 18 и 19 второго индуктора 20 (например, последовательно чередующимися световыми вспышками).The block of indicators of the discharge current 37 of the
Процесс обработки окончательно завершается с приходом заднего строб-импульса длительности τэ с выхода цифрового таймера 58 (фиг. 2, поз. 63), который своим задним фронтом останавливает работу формирователя сигналов управления 54, прерывая открывание всех электронных ключей 6, 26-30, процесс останавливается. При этом индикатор времени экспозиции 59 останавливается (гаснет, если используется светодиодный индикатор), а блок звуковой сигнализации 61 из поступившего на его вход скачка напряжения с выхода элемента «НЕ» 60 (фиг. 2, поз. 64) формирует звуковой сигнал длительности τзв (фиг. 2, поз. 65), который извещает в течение нескольких секунд, что процесс обработки растений закончен.The processing process finally ends with the arrival of a back strobe of duration τ e from the output of the digital timer 58 (Fig. 2, pos. 63), which with its trailing edge stops the operation of the shaper of control signals 54, interrupting the opening of all
Применение в устройстве единственного накопительного конденсатора 13 с использованием регулируемого высокочастотного импульсного преобразователя 4 с ШИМ регулятором его выходного переменного напряжении высокой частоты и высокочастотным дросселем 6 позволяет значительно уменьшить габариты и вес устройства. Независимая компоновка индукторов 11, 15 и 20 делает устройство универсальным с существенно расширенными возможностями в проведении как производственных, так и научных работ для получения новых знаний в сельскохозяйственной науке и биологии. Дает возможность производству одномоментно обрабатывать большие партии растений, повышая производительность труда.The use of a
Автономность устройства достигается благодаря использованию источника бесперебойного питания 1, что существенно при работе устройства в полевых условиях.The autonomy of the device is achieved through the use of
Некоторые примеры пространственной компоновки и очередности коммутации плоских прямоугольных катушек 16, 17, 18 и 19 второго индуктора 20 и варианты их сочетанного использования с третьим индуктором 11 при реализации воздействия на растения вращающимися и бегущими импульсами магнитной индукции представлены на фиг. 3: поз. а - правовращающееся ИМП в горизонтальной плоскости; поз. б - ИМП как в предыдущем примере, но с дополнительной аксиальной составляющей; поз. в - левовращающееся ИМП в вертикальной плоскости; поз. г - перекрестное ИМП с дополнительной вертикальной составляющей благодаря применению третьего индуктора 11; поз. д - бегущая горизонтальная составляющая ИМП с дополнительной вертикальной составляющей, создаваемой третьим индуктором 11; поз. е - бегущее горизонтально ИМП в направлении, противоположном по сравнению с предыдущим примером; поз. ж - бегущее ИМП с комбинацией вертикальной и горизонтальных составляющих.Some examples of the spatial layout and the sequence of switching of flat
Для определения значений частот, влияющих на функциональную активность обрабатываемых культур растений, например, по фиксации у растения скачка потенциала действия или изменения импеданса во время их обработки импульсами магнитной индукции в той или иной конфигурации ИМП, создаваемого пространственной компоновкой и коммутацией катушек индукторов (11, 15 и 20), программируемый задающий генератор 55 переводят в режим сканирования или свипирования по частоте. В качестве программируемого задающего генератора 55 использовался компьютер (ноутбук) с утилитой генератора (утилитой NСН Тоnе Generator, разработанный в Австралии), преобразующий компьютер в генератор прямоугольных импульсов с функцией сканирования и свипирования частоты. При этом управляющий сигнал на вход усилителя-ограничителя с гальванической развязкой 56 подается с выхода звуковой карты ноутбука. Это дает возможность использовать сканирование и свипирование по частоте импульсов магнитной индукции как модулированных затухающими синусоидальными колебаниями, так и импульсов магнитной индукции с экспоненциальным спадом для выявления активных частот воздействия и применения их в целевых программах обработки для получения наибольшего положительного эффекта стимуляции обменных процессов и адаптации к внешнему фактору среды у растений определенной культуры.To determine the frequency values that affect the functional activity of the treated plant cultures, for example, by fixing a jump in the action potential of a plant or changing impedance during their processing by magnetic induction pulses in one or another UHF configuration created by the spatial arrangement and switching of inductor coils (11, 15 and 20), the
Бегущее импульсное магнитное поле, обладающее наибольшим числом биотропных параметров, создается тогда, когда управляющие импульсы поочередно включают магнитные излучатели с частотой, наиболее соответствующей биологическим частотам биообъекта. Передаваемое от одного излучающего элемента к другому импульсное магнитное поле перемещается, «пробегает» вдоль расположения источников излучения по стеблю растения или вокруг его «вращается», что приводит к усилению его биоактивных свойств. Динамика бегущего и вращающегося импульсного магнитного поля такова, что за время экспозиции не происходит адаптации растения к воздействию импульсов магнитного индукции. Более того, так как в устройстве в одном из режимов импульсы магнитной индукции формируются токами, имеющими вид свободно затухающих синусоидальных колебаний с частотой от 100 до 1000 Гц, они могут оказывать еще и размагничивающее действие на ткани растений, выводя их на стадию активации. Благодаря вращающимся импульсным магнитным полям (ИМП) появляется возможность инициирования в глубине тканей растений без их повреждений электрических полей и токов, большой интенсивности, что позволяет получить дополнительно выраженный биостимулирующий эффект действия. В зависимости от направления вращения ИМП возможно выявление изменений биологических эффектов, обусловленных киральной асимметрией, что очень важно для получения новых знаний.A traveling pulsed magnetic field with the largest number of biotropic parameters is created when the control pulses alternately turn on the magnetic emitters with a frequency that most closely matches the biological frequencies of the biological object. The pulsed magnetic field transmitted from one radiating element to another moves, "runs" along the location of the radiation sources along the stem of the plant or "rotates" around it, which leads to an increase in its bioactive properties. The dynamics of a traveling and rotating pulsed magnetic field is such that during the exposure the plant does not adapt to the effects of magnetic induction pulses. Moreover, since in the device in one of the modes the magnetic induction pulses are formed by currents having the form of freely damped sinusoidal oscillations with a frequency from 100 to 1000 Hz, they can also have a demagnetizing effect on plant tissues, leading them to the activation stage. Thanks to the rotating pulsed magnetic fields (IMF), it becomes possible to initiate deep fields of plant tissues without damaging electric fields and currents of high intensity, which allows for an additional pronounced biostimulating effect of the action. Depending on the direction of rotation of the UTI, it is possible to detect changes in biological effects due to chiral asymmetry, which is very important for obtaining new knowledge.
Предлагаемое техническое решение промышленно реализуемо и применимо для повышения объема и качества продукции растениеводства. Устройство для магнитно-импульсной обработки растений испытано в лабораторных и производственных условиях, фиг. 4.The proposed technical solution is industrially feasible and applicable to increase the volume and quality of crop production. The device for magnetic pulse treatment of plants is tested in laboratory and industrial conditions, FIG. four.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016144105A RU2652818C1 (en) | 2016-11-10 | 2016-11-10 | Device for magnetic-pulse plant treatment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016144105A RU2652818C1 (en) | 2016-11-10 | 2016-11-10 | Device for magnetic-pulse plant treatment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2652818C1 true RU2652818C1 (en) | 2018-05-03 |
Family
ID=62105543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016144105A RU2652818C1 (en) | 2016-11-10 | 2016-11-10 | Device for magnetic-pulse plant treatment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2652818C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2192121C1 (en) * | 2001-03-22 | 2002-11-10 | Государственное научное учреждение Всероссийский селекционно-технологический институт садоводства и питомниководства | Apparatus for magneto-pulsed treatment of planting material |
| WO2013082588A1 (en) * | 2011-12-02 | 2013-06-06 | Biological Illumination, Llc | Illumination and grow light system and associated methods |
| RU2523162C1 (en) * | 2013-01-30 | 2014-07-20 | Государственное научное учреждение Всероссийский селекционно-технологический институт садоводства и питомниководства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВСТИСП Россельхозакадемии) | Device for magnetic-pulse processing of plants |
| RU2573349C1 (en) * | 2014-11-28 | 2016-01-20 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский селекционно-технологический институт садоводства и питомниководства" (ФГБНУ ВСТИСП) | Device for magnetic-pulse processing of plants |
-
2016
- 2016-11-10 RU RU2016144105A patent/RU2652818C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2192121C1 (en) * | 2001-03-22 | 2002-11-10 | Государственное научное учреждение Всероссийский селекционно-технологический институт садоводства и питомниководства | Apparatus for magneto-pulsed treatment of planting material |
| WO2013082588A1 (en) * | 2011-12-02 | 2013-06-06 | Biological Illumination, Llc | Illumination and grow light system and associated methods |
| RU2523162C1 (en) * | 2013-01-30 | 2014-07-20 | Государственное научное учреждение Всероссийский селекционно-технологический институт садоводства и питомниководства Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВСТИСП Россельхозакадемии) | Device for magnetic-pulse processing of plants |
| RU2573349C1 (en) * | 2014-11-28 | 2016-01-20 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский селекционно-технологический институт садоводства и питомниководства" (ФГБНУ ВСТИСП) | Device for magnetic-pulse processing of plants |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1192261A (en) | Magnetic biological device | |
| Wada et al. | Design and implementation of multi-frequency magnetic field generator producing sinusoidal current waveform for biological researches | |
| FI852711L (en) | DEAKTIVERING AV MICROORGANISM PAO ETT OSCILLERANDE MAGNETFAELT. | |
| RU2013132523A (en) | POWER SUPPLY FOR X-RAY TUBE | |
| RU2011139982A (en) | DEVICE AND METHOD FOR TREATING CELLS | |
| RU2523162C1 (en) | Device for magnetic-pulse processing of plants | |
| RU2573349C1 (en) | Device for magnetic-pulse processing of plants | |
| RU2652818C1 (en) | Device for magnetic-pulse plant treatment | |
| RU2545160C2 (en) | Electromagnetic machine gun | |
| RU2232597C2 (en) | Method and device for activating ion transfer | |
| CA2448491A1 (en) | Human-body potential controlling electrotherapeutic device | |
| RU2297133C2 (en) | Apparatus for magnetic-pulsed treatment of plants | |
| Khort et al. | Device for automated magnetic pulse stimulation of plant production processes | |
| US11378534B2 (en) | Method for measuring change of cell in real time and device therefor | |
| CA3031774A1 (en) | Method for operating a multi-frequency metal detector and multi-frequency metal detector | |
| CN106399090B (en) | Electromagnetic environment generator and experimental method for microculture test | |
| Jiang et al. | A multilevel pulse generator based on series capacitor structure for cell electroporation | |
| Selvakumar et al. | Impact of loading effect from liquid foods on the performance of unipolar and bipolar square pulse generator | |
| Haldiyan et al. | Comparison of nano-second and millisecond pulse generators for biological applications of electroporation | |
| Li et al. | Study on a solid-state pulse generator based on magnetic switch for food treatments by pulsed electric field (PEF) | |
| RU2789000C1 (en) | Device for electric pulse processing of raw meat | |
| RU2368405C1 (en) | Magnetic field action device (versions) | |
| JP6612342B2 (en) | System and method for controlling learning period for adaptive noise cancellation | |
| RU75945U1 (en) | PHYSIOTHERAPEUTIC ELECTROMAGNETIC INFLUENCE "HOMEOTON" DEVICE | |
| WO2022214195A1 (en) | Medical device, system and method for magnetic field treatment and/or diagnosis |