Патент на изобретение №2253222

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТНО-ИМПУЛЬСНОЙ ОБРАБОТКИ РАСТЕНИЙ

(57) Реферат:

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к средствам стимуляции развития и роста растений путем их импульсного омагничивания. Устройство обеспечивает обработку растений периодической последовательностью заранее установленным количеством импульсов магнитной индукции сразу в двух взаимно перпендикулярных направлениях с дополнительным воздействием разновременными импульсами инфракрасного и светового излучений (разной длины волны) на разные части растения. При обработке растений предложенным воздействием их размещают и ориентируют в полости каркаса вертикальной катушки индуктора таким образом, чтобы базальные части растения были направлены в сторону источника инфракрасного излучения, а апикальные – в сторону импульсной газоразрядной лампы. Предложенное устройство обеспечивает усиление эффекта магнито-импульсной обработки. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к средствам стимуляции развития и роста растений путем их импульсного омагничивания.

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 (см. Патент РФ №2083070, 1993 г., кл. А 01 С 1/00, Б.И. №19, 1997 г.).

Однако это устройство может работать только на одной частоте следования магнитных импульсов – частоте сети 50 Гц и не позволяет проводить обработку растений импульсами магнитной индукции в двух взаимно перпендикулярных направлениях.

Известен также генератор омагничивающих импульсов, содержащий сетевой блок питания, подключенный через первый ключ и балластный резистор к зарядно-разрядной емкости, соединенной через демпферный диод, индуктор и второй ключ с общей шиной, а также содержащий формирователь сигналов управления, один вход которого подключен к сетевому блоку питания, а два других к кнопкам управления начала и конца омагничивания, соответственно “ПУСК” и “СТОП”, при этом, один из двух выходов формирователя сигналов управления соединен с управляющим входом первого ключа, а второй соединен с управляющим входом второго ключа и входом схемы индикации, выход которой соединен с цифровым табло (см. В.И.Кашин, М.Т.Упадышев, В.И.Донецких, А.А.Цымбал, Г.В.Бешнов. Магнитно-импульсная обработка черенков садовых культур. “Тракторы и сельскохозяйственные машины”, 2000 г., №7, с.12).

В этом известном устройстве, переменное напряжение с частотой сети со вторичной обмотки силового трансформатора блока питания подается на вход формирователя сигналов управления, который формирует из него импульсы запуска для делителя частоты. Импульсы прямоугольной формы с выхода формирователя сигналов управления управляют первым и вторым ключами. Через открытый первый ключ и балластный резистор производится заряд конденсатора большой емкости за время, кратное 5,12; 10,24 или 20,48 с до напряжения 200… 300 В. Последующий разряд конденсатора осуществляется через демпферный диод, индуктор и второй ключ (тиристор) за время (1-6) мс. В результате быстрого разряда конденсатора через индуктор протекает большой намагничивающий ток.

Схема индикации позволяет произвести на цифровом табло подсчет количества омагничивающих импульсов индуктора за интервал времени между нажатиями кнопок “ПУСК” и “СТОП”.

Однако данный генератор омагничивающих импульсов малоэффективен, так как работает в узком частотном диапазоне и позволяет проводить обработку растений только однонаправленными импульсами магнитной индукции в стационарных условиях.

Наиболее близким техническим решением из известных является устройство для магнитно-импульсной обработки посадочного материала растений, содержащее сетевой адаптер, задающий генератор, выходом соединенный с входом делителя частоты, выходы которого подключены к входам первого коммутатора, выходом соединенного с входом одновибратора, стабилизатор напряжения, выходом подключенный к входу ключа, блок цифровой индикации, индуктор, первым выводом соединенный с первым выводом индикатора напряжения, второй коммутатор первым и вторым входом соединен, соответственно, с выходом сетевого адаптера и положительным выводом аккумуляторной батареи, а выходом подключен к входу стабилизатора напряжения, выход одновибратора соединен с первыми входами первого, третьего и пятого элементов И и входом элемента задержки, выход которого соединен с первыми входами второго и четвертого элементов И, выход таймера соединен с входами блока цифровой индикации, элемента НЕ и вторым входом первого элемента И, выходом соединенного с S-входом первого RS-триггера, выход элемента НЕ соединен с вторым входом второго элемента И, выходом подключенного к R-входу первого RS-триггера, второй выход которого соединен с вторым входом пятого элемента И, а первый выход соединен с вторыми входами третьего и четвертого элементов И, выход третьего элемента И соединен с входом первого усилителя-формирователя, выход пятого элемента И соединен с R-входом второго RS-триггера, выход четвертого элемента И соединен с входом второго усилителя-формирователя и S-входом второго RS-триггера, первым выходом соединенного с управляющим входом ключа, выход которого соединен с входом преобразователя постоянного напряжения, выходом связанного с входом блока удвоителя напряжения, выход положительной полярности которого соединен с вторым входом статического переключателя постоянного тока и первым выводом индуктора, второй вывод которого соединен с первым входом статического переключателя постоянного тока, нулевой вывод которого связан с выходом отрицательной полярности блока удвоителя напряжения, с вторым выводом индикатора напряжения, а также со вторыми выводами выходов первого и второго усилителей-формирователей, первые выводы выходов которых соединены, соответственно, с третьим и четвертым выводами управляющих входов статического переключателя постоянного тока, а выход пульта управления через шину управления соединен с нулевыми управляющими входами таймера, блока удвоителя напряжения, первого и второго коммутаторов (см. Патент РФ №2192121, 2001 г., кл. A 01 G 7/04, бюл. №31, 2002 г. Устройство для магнитно-импульсной обработки посадочного материала растений – прототип).

Однако данное устройство для магнитно-импульсной обработки посадочного материала растений может использоваться для осуществления периодического магнитно-импульсного воздействия на растения только однонаправленными импульсами магнитной индукции. Оно не пригодно для магнитно-импульсной обработки растений импульсами магнитной индукции сразу в двух взаимно перпендикулярных направлениях и тем более для воздействия сразу несколькими физическими факторами, стимулирующими развитие отдельных видов растений.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание устройства, пригодного для осуществления воздействия на растения периодической последовательности заранее установленного количества импульсов магнитной индукции сразу в двух взаимно перпендикулярных направлениях, а также дополнительного воздействия световыми импульсами разной длины волны на базальную и апикальную части растений, усиливающих эффект магнитно-импульсной обработки.

Поставленная задача решается тем, что в устройство для магнитно-импульсной обработки растений, содержащее источник бесперебойного питания, соединенный с входом блока питания, общая шина и первый выход которого подключены к цепи питания логических элементов, а второй выход соединен с входом первого ключа, первые накопительный конденсатор и индикатор напряжения, первые выводы которых соединены с первым выводом вертикальной катушки индуктора, второй вывод которой соединен с первым выводом второго ключа, а вторые выводы первого накопительного конденсатора, первого индикатора напряжения, второго и третьего ключей соединены с общей шиной блока питания, задающий генератор, выходом соединенный с входом делителя частоты и вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ, первый вход которого соединен с десятым выводом пульта управления и первым выводом резистора, второй вывод которого соединен с первым выводом блока питания, m-выходов делителя частоты подключены к m-входам первого коммутатора, выход которого через первые одновибратор и усилитель-формирователь соединен с управляющим входом третьего ключа, m-выход делителя частоты соединен с первым входом второго коммутатора и входом десятичного счетчика, выход которого подключен к второму входу второго коммутатора, второй элемент ИЛИ-НЕ, первый и второй входы которого соединены, соответственно, с выходом первого элемента ИЛИ-НЕ и выходом второго коммутатора, десятичный счетчик-дешифратор, вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ-НЕ, а его с нулевого по девятый выходы соединены с нулевого по девятый входами пульта управления, нулевой выход десятичного счетчика-дешифратора соединен с нулевыми входами сброса десятичного счетчика, делителя частоты и входом первого элемента НЕ, второй усилитель-формирователь, выход которого соединен с управляющим входом второго ключа, первый диод, в него дополнительно введены второй, третий, четвертый и пятый диоды, первый, второй и третий выключатели, второй и третий накопительные конденсаторы, второй и третий индикаторы напряжения, горизонтальная катушка индуктора, первое и второе сферические зеркала, источник инфракрасного излучения, импульсная газоразрядная лампа, блок поджига, второй элемент НЕ, второй и третий одновибраторы, блок звуковой сигнализации, при этом выход первого ключа через источник инфракрасного излучения соединен с анодами первого, второго и третьего диодов, катоды которых соединены с первыми выводами, соответственно первого, второго и третьего выключателей, вторые выводы которых соединены соответственно с первым выводом первого накопительного конденсатора, с первыми выводами второго накопительного конденсатора, второго индикатора напряжения и горизонтальной катушки индуктора, с первыми выводами третьего накопительного конденсатора, третьего индикатора напряжения, блока поджига и импульсной газоразрядной лампы, а вторые выводы второго и третьего накопительных конденсаторов, второго и третьего индикаторов напряжения, блока поджига и импульсной газоразрядной лампы соединены с общей шиной блока питания, второй вывод горизонтальной катушки индуктора подключен к первому выводу третьего ключа, третий вывод блока поджига соединен с электродом поджига импульсной газоразрядной лампы, третьи выводы первого и второго выключателей соединены с анодами четвертого и пятого диодов, а их катоды подключены к третьему выводу третьего выключателя, пятый и четвертый выводы соответственно первого и второго выключателей соединены с выходом второго усилителя-формирователя, а пятые выводы второго и третьего выключателей соответственно соединены с выходом первого усилителя-формирователя и управляющим входом блока поджига, управляющий вход первого ключа подключен к выходу первого элемента НЕ, вход второго элемента НЕ подключен к выходу первого коммутатора, а выход второго элемента НЕ через второй одновибратор соединен с входом второго усилителя-формирователя, вход третьего одновибратора подключен к нулевому входу сброса делителя частоты, а выход третьего одновибратора соединен с входом блока звуковой сигнализации.

Поставленная задача решается также и тем, что индуктор выполнен в виде двух взаимно перпендикулярных катушек рядовой намотки с шагом, равным не менее двум диаметрам обмоточного провода, намотанных на прямоугольных каркасах, один из которых находится в полости другого, при этом на каждой из двух противоположных сторон каркаса обмотки горизонтальной катушки выполнены окна, вплотную к которым установлены совместно с сферическими зеркалами, направленными во внутрь ее полости, с одной стороны источник инфракрасного излучения, а с противоположной ей – импульсная газоразрядная лампа.

Технический результат выражается в том, что благодаря введенным в предлагаемое устройство второму, третьему, четвертому и пятому диодам, первому, второму и третьему выключателям, второму и третьему накопительным конденсаторам, второму и третьему индикаторам напряжения, горизонтальной катушке индуктора, первому и второму сферическим зеркалам, инфракрасному источнику излучения, импульсной газоразрядной лампе, блоку поджига, второму элементу НЕ, второму и третьему одновибраторам, блоку звуковой сигнализации, удалось осуществить воздействие на растения периодической последовательностью заранее установленным количеством импульсов магнитной индукции сразу в двух взаимно перпендикулярных направлениях, а также дополнительно воздействие импульсами инфракрасного и светового излучений, соответственно на базальную и апикальную части растений, усиливающих эффект магнитно-импульсной обработки.

Кроме того, индуктор, выполненный в виде двух взаимно перпендикулярных катушек рядовой намотки с шагом, равным, по крайней мере, двум диаметрам обмоточного провода, намотанных на прямоугольных каркасах, один из которых находится в полости другого, при этом на каждой из двух противоположных сторон каркаса обмотки горизонтальной катушки выполнены окна, вплотную к которым установлены совместно с сферическими зеркалами, направленными во внутрь ее полости, с одной стороны источник инфракрасного излучения, а с противоположной ей – импульсная газоразрядная лампа, обеспечивают совместное воздействие на растения, размещенные в полости вертикальной катушки индуктора, нескольких физических факторов: импульсов двух взаимно перпендикулярных векторов магнитной индукции и разновременных импульсов инфракрасного и светового излучений.

Новизна предложенного технического решения состоит в введенных в предлагаемое устройство новых элементах, их электрических связях и электрических преобразованиях сигналов.

Проведенный нами анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить отсутствие технического решения в источниках, характеризующегося признаками, тождественными признакам предложенного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому нами техническому результату отличительных признаков в заявленном устройстве, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию “новизна”.

Результаты проведенного дополнительного поиска известных решений показали, что заявленное изобретение не содержит признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного устройства.

Следовательно, заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, а является результатом творческого труда авторов изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию “изобретательский уровень”.

Устройство для магнитно-импульсной обработки растений поясняется чертежами, где на фиг.1 дана электрическая структурная схема устройства, на фиг.2 – временные диаграммы работы устройства, а на фиг.3 – индуктор.

Устройство для магнитно-импульсной обработки растений содержит источник бесперебойного питания 1, соединенный с входом блока питания 2, общая шина и первый выход которого подключены к цепи питания логических элементов, а второй выход соединен с входом первого ключа 3, первые накопительный конденсатор 4 и индикатор напряжения 5, первые выводы которых соединены с первым выводом вертикальной катушки L_y индуктора 6, второй вывод которой соединен с первым выводом второго ключа 7, а вторые выводы первого накопительного конденсатора 4, первого индикатора напряжения 5, второго и третьего ключей 7 и 8 соединены с общей шиной блока питания, задающий генератор 9, выходом соединенный с входом делителя частоты 10 и вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ 11, первый вход которого соединен с десятым выводом пульта управления 12 и первым выводом резистора 13, второй вывод которого соединен с первым выводом блока питания 2, m-выходов делителя частоты 10 подключены к m-входам первого коммутатора 14, выход которого через первые одновибратор 15 и усилитель-формирователь 16 соединен с управляющим входом третьего ключа 8, m-выход делителя частоты 10 соединен с первым входом второго коммутатора 17 и входом десятичного счетчика 18, выход которого подключен к второму входу второго коммутатора 17, второй элемент ИЛИ-НЕ 19, первый и второй входы которого соединены, соответственно, с выходом первого элемента ИЛИ-НЕ 11 и выходом второго коммутатора 17, десятичный счетчик-дешифратор 20, вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ-НЕ 19, а его с нулевого по девятый выходы соединены с нулевого по девятый входами пульта управления 12, нулевой выход десятичного счетчика-дешифратора 20 соединен с нулевыми входами сброса десятичного счетчика 18, делителя частоты 10 и входом первого элемента НЕ 21, второй усилитель-формирователь 22, выход которого соединен с управляющим входом второго ключа 7, выход первого ключа 3 через источник инфракрасного излучения 23 соединен с анодами первого, второго и третьего диодов 24, 25 и 26, катоды которых соединены с первыми выводами, соответственно первого, второго и третьего выключателей 27, 28 и 29, вторые выводы которых соединены соответственно с первым выводом первого накопительного конденсатора 4, с первыми выводами второго накопительного конденсатора 30, второго индикатора напряжения 31 и горизонтальной катушки L_x индуктора 6, с первыми выводами третьего накопительного конденсатора 32, третьего индикатора напряжения 33, блока поджига 34 и импульсной газоразрядной лампы 35, а вторые выводы второго и третьего накопительных конденсаторов 30 и 32, второго и третьего индикаторов напряжения 31 и 33, блока поджига 34 и импульсной газоразрядной лампы 35 соединены с общей шиной блока питания 2, второй вывод горизонтальной катушки L_x индуктора 6 подключен к первому выводу третьего ключа 8, третий вывод блока поджига 34 соединен с электродом поджига импульсной газоразрядной лампы 35, третьи выводы первого и второго выключателей 27 и 28 соединены с анодами четвертого и пятого диодов 36 и 37, а их катоды подключены к третьему выводу третьего выключателя 29, пятый и четвертый выводы соответственно первого и второго выключателей 27 и 28 соединены с выходом второго усилителя-формирователя 22, а пятые выводы второго и третьего выключателей 28 и 29 соответственно соединены с выходом первого усилителя-формирователя 16 и управляющим входом блока поджига 34, управляющий вход первого ключа 3 подключен к выходу первого элемента НЕ 21, вход второго элемента НЕ 38 подключен к выходу первого коммутатора 14, а выход второго элемента НЕ 38 через второй одновибратор 39 соединен с входом второго усилителя-формирователя 22, вход третьего одновибратора 40 подключен к нулевому входу сброса делителя частоты 10, а выход третьего одновибратора 40 соединен с входом блока звуковой сигнализации 41, индуктор 6 содержит две взаимно перпендикулярные катушки L_x и L_y рядовой намотки с шагом, равным не менее двум диаметрам обмоточного провода 42, намотанных на прямоугольных каркасах 43 и 44, каркас 44 находится в полости каркаса 43, в торцевых стенках последнего имеются ориентированные друг против друга окна 45, вплотную к которым установлены совместно с сферическими зеркалами 46 и 47, направленными на окна 45 каркаса 43, с одной стороны источник инфракрасного излучения 23, а с противоположной ей – импульсная газоразрядная лампа 35, посадочный материал растений 48 размещается внутри полости каркаса 44 вертикальной катушки L_y.

Устройство работает следующим образом.

При обработке растений импульсами двух взаимно перпендикулярных векторов магнитной индукции в сочетании с дополнительным воздействием импульсами инфракрасного и светового излучений, растения 48 (фиг.3) размещают и ориентируют внутри полости каркаса 44 вертикальной катушки L_y индуктора 6 таким образом, чтобы базальные части растений 48 были направлены в сторону источника инфракрасного излучения 23, а их апикальные части в сторону импульсной газоразрядной лампы 35. Затем каркас 44 вертикальной катушки L_y вместе с растениями 48 устанавливают внутрь каркаса 43 горизонтальной катушки L_x индуктора 6 (фиг.3).

При проведении обработки растений только импульсами двух взаимно перпендикулярных векторов магнитной индукции их размещают требуемым образом внутри полости каркаса 44 вертикальной катушки L_y, который затем устанавливают внутрь каркаса 43 горизонтальной катушки L_x индуктора 6. При этом источник инфракрасного излучения 23 экранируют светонепроницаемым экраном, а импульсную газоразрядную лампу 35 отключают третьим выключателем 29 (фиг.3, фиг.1).

Обработку растений импульсами для одного из направлений вектора магнитной индукции проводят в разъединенных каркасах 43 и 44 катушек L_x и L_y индуктора 6, предварительно разместив внутри каждого из них, требуемым образом, обрабатываемые растения. При этом источник инфракрасного излучения 23 также экранируют светонепроницаемым экраном, а импульсную газоразрядную лампу 35 отключают третьим выключателем 29 (фиг.3, фиг.1).

С помощью первого коммутатора 14 задают одно значение частоты из m-возможных значений частоты следования импульсов магнитной индукции, а с помощью пульта управления 12 и второго коммутатора 17 – выбирают необходимый интервал экспозиции.

Задаваемое количество импульсов N периодической последовательности однонаправленных импульсов магнитной индукции в каждой катушке L_x и L_y индуктора 6 определяют из выражения (1):

где F_c -выбранная частота следования импульсов на выходе первого коммутатора 14, Гц;

где _m – единичный интервал экспозиции, с;

K_s – количество единичных интервалов экспозиции, выбранных с помощью пульта управления 12 кнопками S₁-S₉ (K_s=1,2,3… 9).

где F_m – единичная частота экспозиции на m-выходе делителя частоты 10, равная нижнему значению частоты следования импульсов в рабочем диапазоне частот, Гц.

С помощью десятичного счетчика 18 единичный интервал _m, при необходимости, может быть увеличен в 10 раз, то есть с выхода второго коммутатора 17 может быть получен единичный интервал, равный _m либо ( _m· 10).

Нужный режим обработки растений устанавливается замыканием первого, второго и третьего выключателей 27, 28 и 29 раздельно, попарно или всех вместе.

Инициализируют начало работы устройства нажатием одной из кнопок S₁…S₉ пульта управления 12.

Электрические импульсы с выхода задающего генератора 9 одновременно поступают на вход делителя частоты 10 и второй вход элемента ИЛИ-НЕ 11, который с момента замыкания одной из кнопок S₁…S₉ пульта управления 12 начинает пропускать импульсы задающего генератора 9 до тех пор, пока на выходе десятичного счетчика-дешифратора 20, соответствующем замкнутой кнопке, не появится сигнал высокого уровня.

Произойдет это не более чем через время _зг после замыкания контактов выбранной кнопки пульта управления 12.

где F_зг – частота следования импульсов на выходе задающего генератора 9, Гц. При этом делитель частоты 10 освобождается от сигнала обнуления и его импульсы c m – выхода через второй коммутатор 17 проходят на второй вход второго элемента ИЛИ-НЕ 19, суммируются им с импульсами частоты F_зг, поступившими на его первый вход, и с его выхода подаются на вход десятичного счетчика-дешифратора 20, частота следования которых соответствует выбранной единичной частоте F_m или (10· F_m).

Через определенное число единичных временных интервалов, зависящее от номера ранее нажатой кнопки пульта управления 12, десятичный счетчик-дешифратор 20 принимает исходное состояние. Для ускоренного возврата его в исходное состояние до истечения заданного интервала экспозиции, а также перезапуска с добавлением времени к уже отсчитанному интервалу времени служит кнопка S_o на пульте управления 12.

Таким образом, в течение всего времени _э, пока десятичный счетчик-дешифратор 20 находился в рабочем состоянии, на входе первого элемента НЕ 21 будет низкий уровень (фиг.2, поз.1), а на его выходе высокий (фиг.2, поз.2). Делитель частоты 10 в течение всего времени _э также находится в рабочем состоянии, поэтому с выхода первого коммутатора 14 на входы первого одновибратора 15 и второго элемента НЕ 38 поступают прямоугольные импульсы с частотой следования F_c=1/Т_с и числом импульсов в пачке, равным N (фиг.2, поз.3).

Передний фронт сформированного прямоугольного импульса длительности _э поступает с выхода первого элемента НЕ 21 на управляющий вход первого ключа 3 и открывает его на время _э (фиг.2, поз.2). При этом напряжение питания постоянного тока (+U2) с второго выхода блока питания 2, через открытый ключ 3, источник инфракрасного излучения 23 (например – галогенную лампу накаливания с ИК светофильтром), первый, второй, третий диоды 24, 25, 26 и замкнутые первые и вторые выводы первого, второго и третьего выключателей 27, 28 и 29 поступает на первые выводы соответственно первого, второго и третьего накопительных конденсаторов 4, 30 и 32, заряжая их в течение времени соответственно t_v, t_a и t_a до напряжения U_c1, U_c2 и U_c3 (фиг.2, поз.9, 8 и 13). Импульс тока заряда накопительных конденсаторов, следуя через источник инфракрасного излучения 23, преобразуется им в импульс инфракрасного излучения (фиг.2, поз.15), который с помощью сферического зеркала 46 (фиг.3), параллельным пучком направляется через первое окно 45 внутрь каркасов 43, 44 катушек L_x, L_y индуктора 6 и воздействует на размещенные там растения 48.

Первый, второй и третий индикаторы напряжения 5, 31 и 33 используются для контроля напряжения заряда, соответственно первого, второго и третьего накопительных конденсаторов 4, 30 и 32.

Первый одновибратор 15 из поступивших на его вход пачки прямоугольных импульсов (фиг.2, поз.3) формирует на своем выходе первую пачку коротких импульсов длительности и периодом следования Т_c (фиг.2, поз.5).

Второй одновибратор 39 формирует из поступившего на его вход инвертированного вторым инвертором 38 сигнала (фиг.2, поз.4) вторую пачку коротких импульсов длительности и периодом следования Т_c, задержанных относительно первой пачки импульсов на время, равное половине периода их следования (фиг.2, поз.6).

Короткие импульсы длительности и периодом следования Т_c с выходов первого и второго одновибраторов 15 и 39 через первый и второй усилители-формирователи 16 и 22 поступают на управляющие входы соответственно третьего и второго ключей 8 и 7 (в качестве которых используются тиристоры). Кроме того, короткие импульсы с выхода первого усилителя-формирователя 16 через замкнутые пятый и третий выводы второго выключателя 28, пятый диод 37, замкнутые третий и пятый выводы третьего выключателя 29 поступают на управляющий вход блока поджига 34. А короткие импульсы с выхода второго усилителя-формирователя 22 через замкнутые пятый и третий контакты первого выключателя 27, четвертый диод 36, замкнутые третий и пятый выводы третьего выключателя 29 также подаются на управляющий вход блока поджига 34.

Первый короткий импульс первой пачки импульсов с выхода первого усилителя-формирователя 16 открывает третий ключ 8 и активизирует блок поджига 34, выход которого соединен с электродом поджига импульсной газоразрядной лампы 35. При этом происходит разряд второго и третьего накопительных конденсаторов 30 и 32, соответственно через обмотку горизонтальной катушки L_x индуктора 6 за время _к (фиг.2, поз. 8) и через импульсную газоразрядную лампу 35 за время _и (фиг.2, поз. 13). В результате внутри горизонтальной катушки L_x индуктора 6 возникает импульс магнитной индукции с направлением вектора, перпендикулярным к стеблям растений 48 (фиг.3), а импульсная газоразрядная лампа 35 излучает импульс света, который с помощью сферического зеркала 47 параллельным пучком направляется через второе окно 45 внутрь каркасов 43, 44 катушек L_x, L_y индуктора 6, воздействуя на размещенные там растения 48. По завершении разряда второго и третьего накопительных конденсаторов 30 и 32 начинается новый цикл их заряда до напряжения U_c2 за время t_b до прихода очередного короткого импульса первой пачки импульсов и до напряжения U_c3 за время t_w до прихода очередного короткого импульса второй пачки импульсов, соответственно.

Первый короткий импульс второй пачки импульсов с выхода второго усилителя-формирователя 22 открывает второй ключ 7 и также активизирует блок поджига 34, выход которого соединен с электродом поджига импульсной газоразрядной лампы 35. При этом происходит разряд первого и третьего накопительных конденсаторов 4 и 32, соответственно через обмотку вертикальной катушки L_y индуктора 6 за время _к (фиг.2, поз.9) и через импульсную газоразрядную лампу 35 за время _и (фиг.2, поз. 13). В результате внутри вертикальной катушки L_y индуктора 6 возникает импульс магнитной индукции с направлением вектора, параллельным стеблям растений 48 (фиг.3), а импульсная газоразрядная лампа 35 снова излучает импульс света, который также с помощью сферического зеркала 47 параллельным пучком направляется через второе окно 45 внутрь каркасов 43, 44 катушек L_x, L_y индуктора 6, воздействуя на размещенные там растения 48. По завершении разряда первого и третьего накопительных конденсаторов 4 и 32 начинается новый цикл их заряда до напряжения U_c1 за время t_b до прихода очередного короткого импульса второй пачки импульсов и напряжения U_c3 за время t_w до прихода очередного короткого импульса первой пачки импульсов, соответственно.

Последний короткий импульс второй пачки импульсов окончательно разряжает первый и третий накопительные конденсаторы 4 и 32, а импульс экспозиции _э (фиг.2, поз.2) одновременно, своим задним фронтом закрывает первый ключ 3, прерывая подачу напряжения питания (+U2) со второго выхода блока питания 2, процесс останавливается. При этом третий одновибратор 40 из поступившего на его вход скачка напряжения с нулевого выхода десятичного счетчика-дешифратора 12 (фиг.2, поз.1) формирует прямоугольный импульс длительности _зв (фиг.2, поз.7), равной нескольким секундам, который разрешает работу блоку звуковой сигнализации 41, звуковой сигнал которого извещает в течение нескольких секунд, что процесс обработки растений закончен.

Число импульсов вспышек источника инфракрасного излучения 23 и импульсной газоразрядной лампы 35 в рассмотренном случае равно удвоенному значению N (фиг.2, поз. 14 и 15), поскольку для их работы использовались импульсы первой и второй пачек импульсов. При режиме работы только с одной из катушек L_x или L_y индуктора 6, число вспышек источника инфракрасного излучения 23 и импульсной газоразрядной лампы 35 всегда равно числу N импульсов магнитной индукции в выбранной катушке индуктора 6. Например, в режиме использования только одной вертикальной катушки L_y индуктора 6 совместно с импульсной газоразрядной лампой 35, число импульсов тока, прошедших через них, будет одинаковым и равным N (фиг.2, поз. 11 и 12).

Стабильность и автономность устройства достигается благодаря использованию источника бесперебойного питания 1, что существенно при работе устройства в полевых условиях. Идентичность параметров разнонаправленных импульсов магнитной индукции обеспечивается подбором значений емкости первого и второго накопительных конденсаторов 4 и 30, а также вариацией параметров вертикальной катушки L_y индуктора 6.

Формула изобретения

1. Устройство для магнитно-импульсной обработки растений, содержащее источник бесперебойного питания, соединенный с входом блока питания, общая шина и первый выход которого подключены к цепи питания логических элементов, а второй выход соединен с входом первого ключа, первые накопительный конденсатор и индикатор напряжения, первые выводы которых соединены с первым выводом вертикальной катушки индуктора, второй вывод которой соединен с первым выводом второго ключа, а вторые выводы первого накопительного конденсатора, первого индикатора напряжения, второго и третьего ключей соединены с общей шиной блока питания, задающий генератор, выходом соединенный с входом делителя частоты и вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ, первый вход которого соединен с десятым выводом пульта управления и первым выводом резистора, второй вывод которого соединен с первым выводом блока питания, m-выходов делителя частоты подключены к m-входам первого коммутатора, выход которого через первые одновибратор и усилитель-формирователь соединен с управляющим входом третьего ключа, m-выход делителя частоты соединен с первым входом второго коммутатора и входом десятичного счетчика, выход которого подключен к второму входу второго коммутатора, второй элемент ИЛИ-НЕ, первый и второй входы которого соединены, соответственно, с выходом первого элемента ИЛИ-НЕ и выходом второго коммутатора, десятичный счетчик-дешифратор, вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ-НЕ, а его с нулевого по девятый выходы соединены с нулевого по девятый входами пульта управления, нулевой выход десятичного счетчика-дешифратора соединен с нулевыми входами сброса десятичного счетчика, делителя частоты и входом первого элемента НЕ, второй усилитель-формирователь, выход которого соединен с управляющим входом второго ключа, первый диод, отличающееся тем, что в него дополнительно введены второй, третий, четвертый и пятый диоды, первый, второй и третий выключатели, второй и третий накопительные конденсаторы, второй и третий индикаторы напряжения, горизонтальная катушка индуктора, первое и второе сферические зеркала, источник инфракрасного излучения, импульсная газоразрядная лампа, блок поджига, второй элемент НЕ, второй и третий одновибраторы, блок звуковой сигнализации, при этом выход первого ключа через источник инфракрасного излучения соединен с анодами первого, второго и третьего диодов, катоды которых соединены с первыми выводами соответственно первого, второго и третьего выключателей, вторые выводы которых соединены соответственно с первым выводом первого накопительного конденсатора, с первыми выводами второго накопительного конденсатора, второго индикатора напряжения и горизонтальной катушки индуктора, с первыми выводами третьего накопительного конденсатора, третьего индикатора напряжения, блока поджига и импульсной газоразрядной лампы, а вторые выводы второго и третьего накопительных конденсаторов, второго и третьего индикаторов напряжения, блока поджига и импульсной газоразрядной лампы соединены с общей шиной блока питания, второй вывод горизонтальной катушки индуктора подключен к первому выводу третьего ключа, третий вывод блока поджига соединен с электродом поджига импульсной газоразрядной лампы, третьи выводы первого и второго выключателей соединены с анодами четвертого и пятого диодов, а их катоды подключены к третьему выводу третьего выключателя, пятый и четвертый выводы соответственно первого и второго выключателей соединены с выходом второго усилителя-формирователя, а пятые выводы второго и третьего выключателей соответственно соединены с выходом первого усилителя-формирователя и управляющим входом блока поджига, управляющий вход первого ключа подключен к выходу первого элемента НЕ, вход второго элемента НЕ подключен к выходу первого коммутатора, а выход второго элемента НЕ через второй одновибратор соединен с входом второго усилителя-формирователя, вход третьего одновибратора подключен к нулевому входу сброса делителя частоты, а выход третьего одновибратора соединен с входом блока звуковой сигнализации.

2. Устройство для магнитно-импульсной обработки растений по п.1, отличающееся тем, что индуктор выполнен в виде двух взаимно перпендикулярных катушек рядовой намотки с шагом, равным не менее двум диаметрам обмоточного провода, намотанных на прямоугольных каркасах, один из которых находится в полости другого, при этом на каждой из двух противоположных сторон каркаса обмотки горизонтальной катушки выполнены окна, вплотную к которым установлены совместно с сферическими зеркалами, направленными вовнутрь ее полости, с одной стороны источник инфракрасного излучения, а с противоположной ей – импульсная газоразрядная лампа.

РИСУНКИ

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 30.12.2006

Извещение опубликовано: 20.02.2008 БИ: 05/2008