CN107135707A - 一种作物根茎冷等离子体处理设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种作物根茎冷等离子体处理设备，其使得植物根茎在自由状态下通过双层工作区完成与冷等离子体互作用，其通过工业化方式实现了冷等离子体与植物的根茎系统产生互作用，提高了效率。其包括两个垂直向平行布置的筒体，分别为上筒体、下筒体，所述上筒体、下筒体内的长度方向两端分别对应布置有成对传动轮，成对的传动轮分别布置于对应筒体内腔的长度方向两端，成对的传动轮之间封闭套合有传送带，每对的传动轮的其中一个传动轮通过传动轴外接于外部的对应调频电机的输出轴，所述上筒体内对应为上传送带，所述下筒体内对应为下传送带，所述传动轮转动带动传送带的上部输送面自一端向另一端行进。
Description
技术领域
本发明涉及冷等离子体在农业上的应用的技术领域，具体为一种作物根茎冷等离子体处理设备。
背景技术
等离子体在农业上的应用最早开始于等离子体种子处理技术的研发。1997年我国开展了冷等离子体种子处理技术的研究，研发了冷等离子体种子处理设备，将该技术应用到多种作物上。等离子体种子处理之所以能够促进农作物健康生长，是因为等离子体种子处理在促进植物种子萌发和植物生长过程中发挥着重要的作用。具体表现为：降低种子带菌率，促进种子萌发，提高植物生理代谢活性，促进植物生长，增加产量以及增强植物抗逆性。
等离子体种子处理技术是最新出现的农业增产技术，是物理技术在生物学和农业领域的应用。冷等离子体种子处理技术就是将种子放到等离子仪中，让种子与等离子体接触，因为等离子体是一种高能量聚集态，它可以渗透种子表皮，和种子发生作用，使种子中的一些物质发生变化，从而刺激作物增产。等离子体在农业生产上应用首先要研发等离子体设备的研发。
2002年，发明专利CN1383710A和实用新型专利CN2473865Y公开了一种直立式电磁场等离子处理机，充有水银蒸汽的玻璃管为等离子体发生器，随后连接一电磁化室。发明专利CN1373983A公开了采用实用新型专利CN2473865Y处理机处理不同作物种子的方法，包括处理剂量、处理次数以及适宜播种期等参数。CN1363206A公开了一种横卧式等离子体种子处理机及其处理方法，采用感应放电和电容放电，结合一定程度的真空，产生等离子体，种子在低压、电场、磁场、离子、电子、辉光的复合作用下得到激活处理。2004年发明专利CN1500380A公开了一种静止体腔式等离子体种子处理装置，采用高压放电针产生尖端放电，使气体电离，产生等离子体。
2005年我们发现冷等离子体能与植物种子的生物大分子发生互作用，使生物大分子的能量产生跃迁，即由基态跃迁到激发态，从而使植物的种子产生积极的生物学效应。具体表现在生理活性大大增强，潜在的抗逆基因得到表达，提高了作物的生命活力和抗逆性能。根据这一发现，我们发明了横卧式“冷等离子体种子处理仪”(发明专利CN1914972A)及实用新型专利“等离子体作物种子激活处理设备”(CN2807733Y)，通过射频输出线与射频源连接的两块电极板之间现成强辉光放电区，并通过电极板外围设置的金属屏蔽罩，阻止电极板与腔体内壁间产生辉光放电，因而种子处理效率大大提高。2010年，发明专利CN101669416A公开了一种利用等离子体处理植物种子的方法及其装置，由大气压介质阻挡放电产生冷等离子体，冷等离子体在空气中产生，而不需要真空环境。
上述发明专利或实用新型专利主要是用来处理作物的种子，但针对采用育苗的作物，例如草莓、草以及组培苗等通过幼苗移栽种植作物，目前市场上的种子处理设备就不能对其进行操作。因此，有必要创造处理作物根茎的冷等离子体设备来满足高经济效益作物的种植业需要。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种作物根茎冷等离子体处理设备，其使得植物根茎在自由状态下通过双层工作区完成与冷等离子体互作用，其通过工业化方式实现了冷等离子体与植物的根茎系统产生互作用，提高了效率。
一种作物根茎冷等离子体处理设备，其特征在于：其包括两个垂直向平行布置的筒体，分别为上筒体、下筒体，所述上筒体、下筒体内的长度方向两端分别对应布置有成对传动轮，成对的传动轮分别布置于对应筒体内腔的长度方向两端，成对的传动轮之间封闭套合有传送带，每对的传动轮的其中一个传动轮通过传动轴外接于外部的对应调频电机的输出轴，所述上筒体内对应为上传送带，所述下筒体内对应为下传送带，所述传动轮转动带动传送带的上部输送面自一端向另一端行进，所述上传送带、下传送带的上部输送面的行进方向相反布置，每个所述传送带的上部输送面的长度方向中间区域为放电区，所述放电区包括上下电极板组，所述上下电极板组平行布置、且传送带的上部输送面贯穿上电极板、下电极板之间的区域，所述上筒体、下筒体内上下电极板组分别通过各自的射频输出线外接至外部的对应的射频源，每个所述上下电极板组的外围均设置有双金属屏蔽罩，所述上筒体的一端上部设置有料筒，所述料筒的下部出口连通至所述上筒体的第一进料口，所述第一进料口位于所述上传送带的一端的正上方，所述上筒体的另一端下部设置有第一出料口，所述第一出料口连通至位于所述下筒体另一端上部的第二进料口，所述第二进料口位于所述下传送带的一端的正上方，所述下筒体的另一端下部设置有第二出料口，所述第二出料口的正下方布置有落料筒，所述落料筒位于所述下筒体的外侧下方布置，所述上筒体、下筒体的内腔通过第一出料口、第二进料口形成互通的密闭空间，整个密闭空间设置有至少一个抽真空口、至少一个进气口，所述抽真空口外接至真空仪，所述进气口通过管道连通至控制柜上的转子流量计。
其进一步特征在于：
所述调频电机通过支架固装于对应筒体的外侧壁布置；
所述料筒包括上部的手柄、上端盖，所述料筒的底部出料口和所述第一进料口的连接端面间设置有手动蝶阀，所述料筒的底部出口布置有落料筒，所述上传送带对应于落料筒的位置部分设置有第一限位料斗，所述落料筒通过管路连通至第一限位料斗的入料端；
所述上筒体、下筒体的长度方向的中间位置至少设置有两个汇流孔，所述汇流孔的上端固装于所述上筒体的对应位置下壁，所述汇流孔的下端固装于下筒体的对应位置上壁，所述汇流孔确保上筒体、下筒体的内腔形成互通的密闭空间；
所述第一出料口、第二入料口即为其中一根汇流孔的整体结构，所述上传送带的上部输送面的输出端下方布置有下料斗，所述下料斗连通至第一出料口、第二入料口所对应的汇流孔，所述下传送带对应于下料斗的位置部分设置有第二限位料斗；
所述下传送带的上部输送面的输出端下方布置有落料斗，所述落料斗的下部通入所述第二出料口，所述落料斗的下部布置有所述落料筒，所述落料筒的底部出口布置有下料阀门，所述下料阀门的出口布置有下料盖；
所述上筒体、下筒体的长度方向的两端部均盖装有端盖，每块所述端盖上均设置有透明的观察窗；
优选地，所述上筒体的上壁上设置有一个抽真空口，所述下筒体的下壁上设置有一个进气口，所述抽真空口外接至真空仪，所述进气口通过管道连通至控制柜上的转子流量计；
所述控制柜的上方布置有所述转子流量计，所述转子流量计的输入端设置有进气阀，所述进气阀的输入端外接至进气设备；
所述下筒体的下壁上还设置有放气阀；
所述转子流量计的上方布置有两个层叠布置的射频源，上层的所述射频源的上方布置有所述真空仪，其使得整个设备占地面积小，且布线、布管较短，确保设备的管线成本较低。
采用上述技术方案后，通过射频输出线与射频电源的上筒体、下筒体内的各二块极板之间通电后产生辉光放电区，上传送带、下传送带上的种子或根茎通过该放电区时会与等离子体产生能量互作，从而使植物组织受到等离子体的作用，从而使组织因获得“能量”而产生了一系列优异特性，表现出增产、抗逆、改善品质的效果；以前对种子的互作用的过程中种子可以经受一定的挤压或叠加，而根茎互作用是完全不能挤压、而且不能损伤根茎，在近似于自然状态下进行，完全不同于对植物种子作用的环境；其使得植物根茎在自由状态下通过双层工作区完成与冷等离子体互作用，其通过工业化方式实现了冷等离子体与植物的根茎系统产生互作用，提高了效率。
附图说明
图1为本发明的主视图结构示意图；
图2为图1的侧视图结构示意图；
图3为本发明的双金属屏蔽罩的结构示意图；
图中序号所对应的名称如下：
上筒体1、下筒体2、传动轮3、调频电机4、上传送带5、下传送带6、上下电极板组7、区域8、射频输出线9、射频源10、双金属屏蔽罩11、料筒12、第一进料口13、第一出料口14、第二进料口15、第二出料口16、落料筒17、抽真空口18、进气口19、真空仪20、控制柜21、转子流量计22、支架23、手柄24、上端盖25、手动蝶阀26、落料筒27、第一限位料斗28、汇流孔29、下料斗30、第二限位料斗31、落料斗32、下料阀门33、下料盖34、端盖35、观察窗36、进气阀37、进气设备38、放气阀39。
具体实施方式
一种作物根茎冷等离子体处理设备，见图1～图3：其包括两个垂直向平行布置的筒体，分别为上筒体1、下筒体2，上筒体1、下筒体2内的长度方向两端分别对应布置有成对传动轮3，成对的传动轮3分别布置于对应筒体内腔的长度方向两端，成对的传动轮3之间封闭套合有传送带，每对的传动轮3的其中一个传动轮通过传动轴外接于外部的对应调频电机4的输出轴，上筒体1内对应为上传送带5，下筒体2内对应为下传送带6，传动轮3转动带动传送带的上部输送面自一端向另一端行进，上传送带5、下传送带6的上部输送面的行进方向相反布置，每个传送带的上部输送面的长度方向中间区域为放电区，放电区包括上下电极板组7，上下电极板组7平行布置、且传送带的上部输送面贯穿上电极板、下电极板之间的区域8，上筒体1、下筒体2内上下电极板组7分别通过各自的射频输出线9外接至外部的对应的射频源10，每个上下电极板组7的外围均设置有双金属屏蔽罩11，上筒体1的一端上部设置有料筒12，料筒12的下部出口连通至上筒体1的第一进料口13，第一进料口13位于上传送带5的一端的正上方，上筒体1的另一端下部设置有第一出料口14，第一出料口14连通至位于下筒体2另一端上部的第二进料口15，第二进料口15位于下传送带6的一端的正上方，下筒体2的另一端下部设置有第二出料口16，第二出料口16的正下方布置有落料筒17，落料筒17位于下筒体2的外侧下方布置，上筒体1、下筒体2的内腔通过第一出料口14、第二进料口15形成互通的密闭空间，整个密闭空间设置有至少一个抽真空口18、至少一个进气口19，抽真空口18外接至真空仪20，进气口19通过管道连通至控制柜21上的转子流量计22。
每个调频电机4通过对应的支架23固装于对应筒体的外侧壁布置；
料筒12包括上部的手柄24、上端盖25，料筒12的底部出料口和第一进料口的连接端面间设置有手动蝶阀26，料筒12的底部出口布置有落料筒27，上传送带5对应于落料筒27的位置部分设置有第一限位料斗28，落料筒27通过管路连通至第一限位料斗28的入料端；
上筒体1、下筒体2的长度方向的中间位置设置有三个汇流孔29，三个汇流孔29沿着筒体的长度方向前、中、后等间隔布置，汇流孔29的上端固装于上筒体1的对应位置下壁，汇流孔29的下端固装于下筒体2的对应位置上壁，汇流孔29确保上筒体1、下筒体2的内腔形成互通的密闭空间；
第一出料口14、第二入料口15即为其中一根汇流孔29的整体结构，该汇流孔29的上端为第一出料口14、下端为第二入料口15，上传送带5的上部输送面的输出端下方布置有下料斗30，下料斗30连通至第一出料口14、第二入料口15所对应的汇流孔29，下传送带6对应于下料斗30的位置部分设置有第二限位料斗31；
下传送带6的上部输送面的输出端下方布置有落料斗32，落料斗32的下部通入第二出料口16，落料斗32的下部布置有落料筒27，落料筒27的底部出口布置有下料阀门33，下料阀门33的出口布置有下料盖34；
第一限位料斗28、第二限位料斗31保证加工生物大小和均匀度，在加工前应该调正好限位的高度；
上筒体1、下筒体2的长度方向的两端部均盖装有端盖35，每块端盖35上均设置有透明的观察窗36；
具体实施例中，上筒体1的上壁上设置有一个抽真空口18，下筒体2的下壁上设置有一个进气口19，抽真空口18外接至真空仪20，进气口19通过管道连通至控制柜21上的转子流量计22；控制柜21的上方布置有转子流量计22，转子流量计22的输入端设置有进气阀37，进气阀37的输入端外接至进气设备38；下筒体1的下壁上还设置有放气阀39；转子流量计22的上方布置有两个层叠布置的射频源10，上层的射频源10的上方布置有真空仪20，其使得整个设备占地面积小，且布线、布管较短，确保设备的管线成本较低。
其工作原理如下：将被加工的植物组织装入料筒12，关闭各路气、蝶阀，启动真空仪20内的抽真空泵，抽到真度低于25pa，打开进气阀37，使得气流沿着转子流量计22进入到进气口19，通过观察真空仪20到给定的真空度如：125pa.之后打开二路射频源10的射频电源，调整工艺给定的输出功率，启动调频电机18，打开手动蝶阀26，物料下落通过第一限位料斗28进入上筒体1的辉光放电区由上传送带5带动落入下料斗30，进入下筒体2的第二限位料斗31，再进入下筒体2内的辉光放电区，由下传送带6动至落料斗32，到落料筒27，至此，加工结束，打开放气阀39，再打开下料阀门33，被加工生物体完成了能量互作用的过程，其中整个设备运行是自动化的。
以上对本发明的具体实施例进行了详细说明，但内容仅为本发明创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明创造的实施范围。凡依本发明创造申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。
Claims (10)
1.一种作物根茎冷等离子体处理设备，其特征在于：其包括两个垂直向平行布置的筒体，分别为上筒体、下筒体，所述上筒体、下筒体内的长度方向两端分别对应布置有成对传动轮，成对的传动轮分别布置于对应筒体内腔的长度方向两端，成对的传动轮之间封闭套合有传送带，每对的传动轮的其中一个传动轮通过传动轴外接于外部的对应调频电机的输出轴，所述上筒体内对应为上传送带，所述下筒体内对应为下传送带，所述传动轮转动带动传送带的上部输送面自一端向另一端行进，所述上传送带、下传送带的上部输送面的行进方向相反布置，每个所述传送带的上部输送面的长度方向中间区域为放电区，所述放电区包括上下电极板组，所述上下电极板组平行布置、且传送带的上部输送面贯穿上电极板、下电极板之间的区域，所述上筒体、下筒体内上下电极板组分别通过各自的射频输出线外接至外部的对应的射频源，每个所述上下电极板组的外围均设置有双金属屏蔽罩，所述上筒体的一端上部设置有料筒，所述料筒的下部出口连通至所述上筒体的第一进料口，所述第一进料口位于所述上传送带的一端的正上方，所述上筒体的另一端下部设置有第一出料口，所述第一出料口连通至位于所述下筒体另一端上部的第二进料口，所述第二进料口位于所述下传送带的一端的正上方，所述下筒体的另一端下部设置有第二出料口，所述第二出料口的正下方布置有落料筒，所述落料筒位于所述下筒体的外侧下方布置，所述上筒体、下筒体的内腔通过第一出料口、第二进料口形成互通的密闭空间，整个密闭空间设置有至少一个抽真空口、至少一个进气口，所述抽真空口外接至真空仪，所述进气口通过管道连通至控制柜上的转子流量计。
2.如权利要求1所述的一种作物根茎冷等离子体处理设备，其特征在于：所述调频电机通过支架固装于对应筒体的外侧壁布置。
3.如权利要求1所述的一种作物根茎冷等离子体处理设备，其特征在于：所述料筒包括上部的手柄、上端盖，所述料筒的底部出料口和所述第一进料口的连接端面间设置有手动蝶阀，所述料筒的底部出口布置有落料筒，所述上传送带对应于落料筒的位置部分设置有第一限位料斗，所述落料筒通过管路连通至第一限位料斗的入料端。
4.如权利要求3所述的一种作物根茎冷等离子体处理设备，其特征在于：所述上筒体、下筒体的长度方向的中间位置至少设置有两个汇流孔，所述汇流孔的上端固装于所述上筒体的对应位置下壁，所述汇流孔的下端固装于下筒体的对应位置上壁，所述汇流孔确保上筒体、下筒体的内腔形成互通的密闭空间。
5.如权利要求4所述的一种作物根茎冷等离子体处理设备，其特征在于：所述第一出料口、第二入料口即为其中一根汇流孔的整体结构，所述上传送带的上部输送面的输出端下方布置有下料斗，所述下料斗连通至第一出料口、第二入料口所对应的汇流孔，所述下传送带对应于下料斗的位置部分设置有第二限位料斗。
6.如权利要求5所述的一种作物根茎冷等离子体处理设备，其特征在于：所述下传送带的上部输送面的输出端下方布置有落料斗，所述落料斗的下部通入所述第二出料口，所述落料斗的下部布置有所述落料筒，所述落料筒的底部出口布置有下料阀门，所述下料阀门的出口布置有下料盖。
7.如权利要求1所述的一种作物根茎冷等离子体处理设备，其特征在于：所述上筒体、下筒体的长度方向的两端部均盖装有端盖，每块所述端盖上均设置有透明的观察窗。
8.如权利要求1所述的一种作物根茎冷等离子体处理设备，其特征在于：所述上筒体的上壁上设置有一个抽真空口，所述下筒体的下壁上设置有一个进气口，所述抽真空口外接至真空仪，所述进气口通过管道连通至控制柜上的转子流量计。
9.如权利要求8所述的一种作物根茎冷等离子体处理设备，其特征在于：所述控制柜的上方布置有所述转子流量计，所述转子流量计的输入端设置有进气阀，所述进气阀的输入端外接至进气设备；所述下筒体的下壁上还设置有放气阀。
10.如权利要求9所述的一种作物根茎冷等离子体处理设备，其特征在于：所述转子流量计的上方布置有两个层叠布置的射频源，上层的所述射频源的上方布置有所述真空仪。
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