RU2693743C1 - Device for illumination and irradiation of potato sprouts - Google Patents

Device for illumination and irradiation of potato sprouts Download PDF

Info

Publication number
RU2693743C1
RU2693743C1 RU2018134337A RU2018134337A RU2693743C1 RU 2693743 C1 RU2693743 C1 RU 2693743C1 RU 2018134337 A RU2018134337 A RU 2018134337A RU 2018134337 A RU2018134337 A RU 2018134337A RU 2693743 C1 RU2693743 C1 RU 2693743C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
light
shelf
phyto
face
reflecting
Prior art date
Application number
RU2018134337A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Анатольевич Сыркин
Сергей Владимирович Машков
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Самарский ГАУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Самарский ГАУ) filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Самарский ГАУ)
Priority to RU2018134337A priority Critical patent/RU2693743C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2693743C1 publication Critical patent/RU2693743C1/en

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01C—PLANTING; SOWING; FERTILISING
    • A01C1/00—Apparatus, or methods of use thereof, for testing or treating seed, roots, or the like, prior to sowing or planting
    • A01C1/02—Germinating apparatus; Determining germination capacity of seeds or the like

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Cultivation Of Plants (AREA)
  • Hydroponics (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: device for illumination and irradiation of potato sprouts consists of a body made in the form of a support with test tubes, in which potato sprouts are placed in the nutrient solution. Test tubes are made of transparent light-conducting material. Outer side, with the exception of the bottom, is covered with light-reflecting sputtering with 20–30 % light transmissivity and has ribs formed by reflecting and guiding faces. Angle of inclination to vertical of each higher reflecting face is higher than that of lower-lying face. Under each test tube there is a light guide and phyto-LED powered from the power supply unit.
EFFECT: efficient distribution of the light flux emitted by the light source.
1 cl, 2 dwg

Description

Устройство относятся к растениеводству и может быть использовано в элитном семеноводстве картофеля для выращивания посадочного материала в стерильных условиях.The device relates to crop production and can be used in the elite seed farming of potatoes for growing planting material in sterile conditions.

Для безвирусного производства элитного семенного картофеля в последнее время используется технология меристемного выращивания, при которой активно делящиеся клетки высаживаются в пробирки с питательной средой. При этом необходимо обеспечить надлежащие условия содержания в том числе и освещение [1].For virus-free production of elite seed potatoes, meristem cultivation technology has recently been used, in which actively dividing cells are planted in test tubes with a nutrient medium. At the same time, it is necessary to ensure proper conditions of detention, including lighting [1].

Известна полезная модель фитосветодиодной системы облучения меристемных растений содержит фитосветодиоды белого, красного и синего спектра излучения, соединенные с управляющим блоком питания, а также отражающие экраны, расположенные вдоль ряда выращиваемых растений, с возможностью изменения их угла наклона [2].A well-known utility model of a phyto-LED system for irradiating meristem plants contains phyto-LEDs of white, red and blue emission spectrum, connected to the control power supply unit, as well as reflecting screens located along a number of cultivated plants, with the possibility of changing their angle of inclination [2].

Недостатком данной системы является низкая эффективность использования светового потока, при которой большая часть светового потока испускаемого источником света рассевается в окружающее пространство.The disadvantage of this system is the low efficiency of the use of the luminous flux, in which most of the luminous flux emitted by the light source is scattered into the surrounding space.

Известен способ обработки посадочного материала картофеля содержащий источник облучения расположенный между пробирками с ростками картофеля, за которыми располагаются отражатели [3]. There is a method of processing planting potatoes containing an irradiation source located between test tubes with potato sprouts, behind which are reflectors [3].

Недостатком данной системы является использование мощного источника облучения, связанного с низкой степенью попадания оптического излучения на ростки.The disadvantage of this system is the use of a powerful source of radiation associated with a low degree of penetration of optical radiation on the shoots.

Задача, на решение которой направлено устройство – обеспечение эффективного распределения светового потока и экономия энергозатрат на освещении и облучении ростков картофеля.The task for which the device is aimed is to ensure the effective distribution of the luminous flux and to save energy in lighting and irradiation of potato sprouts.

Технический результат достигается за счет того, что в корпусе выполненном в виде штатива для мензурок установлены фитосветодиоды, на которые установлены емкости (мензурка) с ростками и питательным раствором, имеющие ребристую внешнюю поверхность, окрашенную светоотражающей краской.The technical result is achieved due to the fact that in the case made in the form of a tripod for beakers there are installed phyto-svetodiodes on which containers (beaker) with sprouts and nutrient solution are installed, having a ribbed outer surface painted with a reflective paint.

На фиг. 1 изображена схема устройства для облучения растений: FIG. 1 shows a diagram of a device for irradiating plants:

1 – корпус; 2 – стойка; 3 – нижняя полка; 4 – средняя полка; 5 – верхняя полка; 6 –светодиодная плата; 7 – фитосветодиод; 8 – световой канал; 9 – опорный паз; 10 – крепеж; 11 – светоотражатель; 12 – световод; 13 – установочное отверстие; 14 – емкость (пробирка); 15 – питательный раствор; 16 – растение; 17 – отражающая грань; 18 – направляющая грань; 19 – фиксирующее отверстие; 20 – воздухопроводящая пробка; 21 – блок питания; 22 – шнур1 - case; 2 - stand; 3 - lower shelf; 4 - middle shelf; 5 - upper shelf; 6 - LED board; 7 - phyto-LED; 8 - light channel; 9 - supporting groove; 10 - fasteners; 11 - reflector; 12 - light guide; 13 - mounting hole; 14 - capacity (test tube); 15 - nutrient solution; 16 - a plant; 17 - reflecting face; 18 - guiding face; 19 - locking hole; 20 - air passage plug; 21 - power supply; 22 - cord

На фиг. 2 изображена схема распределения светового потока: FIG. 2 shows the distribution of the luminous flux:

α1…α3 – угол падения светового потока на грань; β1…β3 – угол отражения светового потока от грани; γ1…γ3 – угол наклона грани; 3 – нижняя полка; 4 – средняя полка; 7 – фитосветодиод; 8 – световой канал; 9 – опорный паз; 11 – светоотражатель; 12 – световод; 17 – отражающая грань; 18 – направляющая граньα1 ... α3 - the angle of incidence of the light flux on the face; β 1 ... β 3 is the angle of reflection of the light flux from the face; γ1 ... γ3 is the angle of the face; 3 - lower shelf; 4 - middle shelf; 7 - phyto-LED; 8 - light channel; 9 - supporting groove; 11 - reflector; 12 - light guide; 17 - reflecting face; 18 - guiding face

Устройство освещения растений состоит из корпуса в виде штатива для пробирок, включающего нижнюю полку 3 с опорными пазами 9 и световыми каналами 8, среднюю полку 4 с установочными отверстиями и верхнюю 5 полку с фиксирующими отверстиями 19, четыре стойки 2, стенку 1, блок питания 21 со шнуром 22. На нижней стороне нижней полки 3 при помощи крепежей закреплена светодиодная плата 6 со фитосветодиодами 7 таким образом, что каждый фитосветодиод располагался в световом канале нижней полки 3. В опорные пазы 9 установлены световоды 12 из прозрачного оптического материала с отражателем 11. При этом верхняя часть каждого световода 12 входит в установочное отверстие 13 средней полки 4, а его верхняя грань расположена ниже верхней стороны средней полки 4, образуя углубление. В углубления образованными верхними гранями световодов 12 и установочными отверстиями 13, а также в фиксирующие отверстия 19 верхней полки 5 установлены пробирки с растениями и питательным раствором, закрытыми воздухопроводящими пробками 20. Пробирки выполнены из прозрачного светопроводящего материала, внешняя сторона которых, за исключением дна покрыта светоотражающим напылением 20 – 30 % пропускной способности. Внутренняя сторона пробирок имеет форму конуса, а внешняя сторона имеет ребра, за исключением нижней части, образованные отражающей 17 и направляющими 18 гранями. При этом угол наклона к вертикали каждой вышестоящей отражающей грани 17 больше чем у нижестоящей грани γ3< γ2<γ1, что компенсирует уменьшение угла наклона светового потока на вышестоящие отражающие грани 17 α1<α2<α3, обеспечивая одинаковый угол отражения светового потока β1= β2= β3 и создание более равномерного светового потока падающего на растение. Угол наклона направляющей грани 18 больше угла падения светового луча фитосветодиода 7, падающего на отражающую грань 17, образующие с направляющей гранью 18 общее ребро. В результате каждый фитосветодиод 7, световод 12, светоотражатель 11 и пробирка образуют отдельное световое устройство для каждого растения 16.The plant lighting device consists of a housing in the form of a tube rack that includes the lower shelf 3 with the supporting grooves 9 and the light channels 8, the middle shelf 4 with mounting holes and the upper 5 shelf with fixing holes 19, four racks 2, wall 1, power supply 21 with a cord 22. On the lower side of the lower shelf 3, an LED board 6 with phyto-LEDs 7 is fixed with fasteners in such a way that each phyto-LED is located in the light channel of the lower shelf 3. In the reference grooves 9, optical fibers 12 are installed from a transparent optical one material with the reflector 11. The upper portion of each optical fiber 12 enters into the insertion hole 13 of the middle shelf 4, and its upper face is located below the upper side of the middle shelf 4, forming a recess. In the recesses formed by the upper edges of the light guides 12 and installation holes 13, as well as fixing holes 19 of the upper shelf 5, test tubes with plants and nutrient solution are installed that are covered with air-conducting plugs 20. The test tubes are made of transparent light-conducting material, the outer side of which, except for the bottom, is covered with reflective Spray 20 - 30% throughput. The inner side of the test tubes has the shape of a cone, and the outer side has edges, with the exception of the lower part, formed by a reflective 17 and 18 guides. In this case, the angle of inclination to the vertical of each higher reflecting face 17 is greater than that of the lower face γ3<γ2<γonethat compensates for the decrease in the angle of inclination of the light flux on the higher reflecting edges 17 αone<α2<α3,providing  same angle of reflection of the light flux βone= β2= β3 and creating a more uniform luminous flux incident on the plant. The angle of inclination of the guide face 18 is greater than the angle of incidence of the light beam of the phyto-light diode 7 incident on the reflecting face 17, which form a common edge with the guide face 18. As a result, each phyto-LED 7, light guide 12, light reflector 11 and test tube form a separate light device for each plant 16.

Устройство работает следующим образом. The device works as follows.

Пробирки 14 с растениями 16 и питательным раствором 15 устанавливают на фитосветоводы 12 и в фиксирующие отверстия 19 и включают блок питания. В результате фитосветодиоды 7 начинают испускать в окружающее пространство световой поток. Лучи светового потока, проходя через световод 12, проникают через прозрачную нижнюю поверхность пробирки 14 и отражаясь от отражающих граней 17 попадают на растение 16 обеспечивая его фитоэнергией. Часть лучей не попавших на растение 16 попадают на направляющие грани 18 противоположной стороны пробирки 14 и отражаясь от них, направляются в центр пробирки 14 к растению 16. При этом незначительная часть светового потока проникает через отражающее напыление пробирки, что обеспечит возможность проводить визуальный осмотр растения.The tubes 14 with the plants 16 and the nutrient solution 15 are installed on the phyto-lights 12 and into the fixing holes 19 and turn on the power supply. As a result, phyto-light diodes 7 begin to emit a luminous flux into the surrounding space. The rays of the light flux, passing through the light guide 12, penetrate through the transparent lower surface of the tube 14 and being reflected from the reflecting faces 17 fall on the plant 16 providing it with phytoenergy. Part of the rays that did not hit the plant 16 fall on the guide faces 18 of the opposite side of the tube 14 and, being reflected from them, are sent to the center of the tube 14 towards the plant 16. At the same time, a small part of the light flux penetrates through the reflective coating of the tube, which will allow visual inspection of the plant.

Использование устройства для освещения растений позволит более эффективно использовать свет поток источника света и снизит затраты на освещение растений.The use of a plant lighting device will make it possible to more efficiently use a light source and reduce the cost of lighting plants.

Источники информации.Information sources.

1. Большов Р.Г. Повышение эффективности облучения меристемных растений картофеля фитосветодиодными (LED) фитоустановками / Дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук, М.:, 2016 – 157 с.1. Bolshov R.G. Increasing the efficiency of irradiation of meristem potato plants with phytos LEDs (phyto-LED) / Diss. on the competition uch. Art. Cand. tech. Sciences, M.:, 2016 - 157 p.

2. Патент 127286 Российской Федерации, МПК7: А01G 9/20. Фитосветодиодная система для облучения меристемных растений / Валеев Р.А., Юран С.И., Кондратьева Н.П., Владыкин И.Р. Логинов В.В., Кондратьев Р.Г. (Большин Р.Г.), Маркова М.Г.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО Ижевская ГСХА № 2012130687/13 заявл. 17.07.2012. –Опубл. 27.04.2013.2. Patent 127286 of the Russian Federation, MPK7: А01G 9/20. Phyto-LED system for irradiation of meristem plants / Valeev R.A., Yuran S.I., Kondratieva N.P., Vladykin I.R. Loginov V.V., Kondratyev R.G. (Bolshin R.G.), Markov MG; applicant and patent holder of FSBEI HPE Izhevsk State Agricultural Academy No. 2012130687/13 appl. 17.07.2012. –– Publ. 04/27/2013.

3. Патент 2283561 Российской Федерации, МПК С1: А01С 1/00. Способ обработки посадочного материала картофеля / Савина О.В., Руделев С.А., Сергеева О.А.; заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО Рязанская ГСХА № 2005112555/12 заявл. 25.04.2005. – Опубл. 20.09.2006 Бюл. №26.3. Patent 2283561 of the Russian Federation, IPC C1: А01С 1/00. The method of processing the planting material of potatoes / Savina OV, Rudelev SA, Sergeeva O.A .; applicant and patent holder FGOU VPO Ryazan State Agricultural Academy No. 2005112555/12 appl. 25.04.2005. - Publ. 09/20/2006 Byul. №26.

Claims (1)

Устройство для освещения и облучения ростков картофеля, состоящее из корпуса в виде штатива, включающего нижнюю полку с опорными пазами, среднюю полку с установочными отверстиями и верхнюю полку с фиксирующими отверстиями, стойки, стенку, блок питания со шнуром, отличающееся тем, что в центре опорных пазов нижней полки выполнены световые каналы, при этом на нижней стороне нижней полки закреплена светодиодная плата с фитосветодиодами так, что каждый фитосветодиод располагается в световом канале, в опорные пазы установлены световоды из прозрачного оптического материала с отражателем, при этом верхняя часть световодов входит в установочные отверстия средней полки так, что его верхняя грань расположена ниже верхней стороны средней полки, образуя углубление, при этом в углубления, образованными верхними гранями световодов и установочными отверстиями, а также в фиксирующие отверстия верхней полки установлены пробирки с растениями и питательным раствором, закрытые воздухопроводящими пробками, при этом пробирки выполнены из прозрачного светопроводящего материала, а их внешняя сторона, за исключением дна, покрыта светоотражающим напылением с 20-30 % светопропускной способностью, при этом внешняя сторона имеет ребра, образованные отражающими и направляющими гранями, причем угол наклона к вертикали каждой вышестоящей отражающей грани больше, чем у нижестоящей грани.A device for lighting and irradiating potato sprouts, consisting of a body in the form of a tripod, comprising a lower shelf with supporting grooves, a middle shelf with mounting holes and an upper shelf with fixing holes, racks, a wall, a power supply unit with a cord, characterized in that Light channels are made in the grooves of the lower shelf, while on the lower side of the lower shelf a LED board with phyto-LEDs is fixed so that each phyto-LED is located in the light channel, light guides from the right side are installed in the reference grooves transparent optical material with a reflector, while the upper part of the light guides enters the installation holes of the middle shelf so that its upper face is located below the upper side of the middle shelf, forming a recess, with the recesses formed by the upper edges of the optical fibers and mounting holes, as well as fixing the openings of the upper shelf are fitted with test tubes with plants and nutrient solution, closed with air-conducting tubes, while the tubes are made of transparent light-conducting material, and they are outside NJ side, except the bottom, covered with reflective coated with 20-30% light transmission capacity, wherein the outer side has a rib formed by reflective facets and the guide, the angle of inclination to the vertical of each higher reflecting face is greater than the downstream face.
RU2018134337A 2018-10-01 2018-10-01 Device for illumination and irradiation of potato sprouts RU2693743C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018134337A RU2693743C1 (en) 2018-10-01 2018-10-01 Device for illumination and irradiation of potato sprouts

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018134337A RU2693743C1 (en) 2018-10-01 2018-10-01 Device for illumination and irradiation of potato sprouts

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2693743C1 true RU2693743C1 (en) 2019-07-04

Family

ID=67252355

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018134337A RU2693743C1 (en) 2018-10-01 2018-10-01 Device for illumination and irradiation of potato sprouts

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2693743C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2770469C1 (en) * 2021-09-17 2022-04-18 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Самарский государственный аграрный университет» Device for illumination and stimulation of potato sprouts
RU2827156C1 (en) * 2024-05-08 2024-09-23 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аграрный университет" Device for additional illumination and stimulation of sprouts of meristem cultures by magnetic field

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU570343A1 (en) * 1973-11-15 1977-08-30 Khazanov Viktor S Installation for plant irradiation
RU2283561C1 (en) * 2005-04-25 2006-09-20 ФГОУ ВПО Рязанская государственная сельскохозяйственная академия им. проф. П.А. Костычева Method for treating of potato planting material
US7472513B2 (en) * 2006-01-12 2009-01-06 Cets, Llc Controlled environment system and method for rapid propagation of seed potato stocks
RU127286U1 (en) * 2012-07-17 2013-04-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ижевская государственная сельскохозяйственная академия" LED SYSTEM FOR IRRADIATION OF MERISTEMIC PLANTS

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU570343A1 (en) * 1973-11-15 1977-08-30 Khazanov Viktor S Installation for plant irradiation
RU2283561C1 (en) * 2005-04-25 2006-09-20 ФГОУ ВПО Рязанская государственная сельскохозяйственная академия им. проф. П.А. Костычева Method for treating of potato planting material
US7472513B2 (en) * 2006-01-12 2009-01-06 Cets, Llc Controlled environment system and method for rapid propagation of seed potato stocks
RU127286U1 (en) * 2012-07-17 2013-04-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ижевская государственная сельскохозяйственная академия" LED SYSTEM FOR IRRADIATION OF MERISTEMIC PLANTS

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2770469C1 (en) * 2021-09-17 2022-04-18 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Самарский государственный аграрный университет» Device for illumination and stimulation of potato sprouts
RU2827156C1 (en) * 2024-05-08 2024-09-23 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аграрный университет" Device for additional illumination and stimulation of sprouts of meristem cultures by magnetic field

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20190246570A1 (en) Horticultural Light Module Assembly
RU2010139765A (en) DEVICE FOR DISTRIBUTING LIGHT FROM MANY SOURCES FOR ELIMINATING THE VISIBLE BOUNDARIES BETWEEN THEM, DEVICES FOR LIGHT THERAPY, INCLUDING SUCH DEVICE AND METHODS
CN102997128A (en) Light emitting diode (LED) light fixture for a greenhouse and a greenhouse incorporating an LED light fixture
JP6814589B2 (en) Plant growth promotion device, plant growth promotion system using the plant growth promotion device, and plant growth promotion method
JP5689708B2 (en) Lighting device
JP6810312B2 (en) Biological growth system and lighting device for biological growth that can be illuminated according to the biological growth range
US11013187B2 (en) Method of illuminating a horticultural intracanopy space
KR940007280B1 (en) Optical radiator
RU2693743C1 (en) Device for illumination and irradiation of potato sprouts
TW201202619A (en) Optical device, lighting device and system for intercanopy lighting
KR102248309B1 (en) Optical device for plant lighting and plant cultivation device including the optical device
ES2272072T3 (en) DEVICE OF CONTROL OF THE DISTRIBUTION OF THE LIGHT INTENSITY, DEVICE OF CONTROL OF THE DENSITY OF THE LUMINOUS FLOW.
CN210630367U (en) LED optical disk three-dimensional multilayer film type hydroponic culture frame
KR101175544B1 (en) Lighting equipment for plant cultivation
JP5844458B2 (en) Plant grower
CN111972181A (en) Plant cultivation cabinet and illumination adjusting method thereof
KR102277647B1 (en) Lighting control apparatus cultivating plants
RU2770469C1 (en) Device for illumination and stimulation of potato sprouts
JPH089809A (en) Condenser plug and algae-culturing apparatus using the plug
RU157119U1 (en) DEVICE FOR IRRADIATION OF PLANTS IN A GREENHOUSE WITH A MULTI-TIER SHELVING INSTALLATION
RU2723725C1 (en) Artificial phyto-lighting system
KR20120069070A (en) Lighting equipment for plant cultivation including light guide
WO2015025409A1 (en) Plant cultivation apparatus and illumination device
US4711513A (en) Light radiator for diffusing light rays which have been transmitted through an optical conductor
JP3926911B2 (en) Seedling storage equipment

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20201002