Способ борьбы с насекомыми и устройство для его осуществления - RU2578325C1
Код документа: RU2578325C1
Чертежи
Описание
Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано для уничтожения насекомых в помещениях, в которых содержатся животные.
Прототипом является способ борьбы с оводовыми, зоофильными мухами, слепнями, заключающийся в механическом отлове с помощью ловушек и расположенных непосредственно внутри ловушек приманок и воронкообразных приспособлений со стенками из прозрачного материала, при этом ловушки прикрепляют в местах нахождения животных к столбам, щитам и стенам помещений на высоте 2-5 м, а в качестве приманки используются лампы дневного света, горелки которых расположены около отверстия воронкообразного приспособления, причем каждая ловушка снабжена реле света и нижней пластиной, которая установлена на шарнире с возможностью смещения вниз [Пат. РФ 2311026, МПК А01М 1/04, 2007].
Недостатками прототипа являются:
- неудобство в эксплуатации, вызванное необходимостью обслуживания ловушки, в частности периодическое удаление из нее насекомых;
- ограниченные функциональные возможности, связанные с поимкой только тех насекомых, которых привлекает свет.
Задачей изобретения является устранение указанных недостатков, а именно расширение функциональных возможностей и улучшение эксплуатационных характеристик.
Задача решается тем, что в способе борьбы с насекомыми, включающем отлов насекомых с помощью ловушки с излучателем, испускающим электромагнитное излучение, электромагнитное излучение формируют в диапазоне токов высокой частоты, а напряженность поля излучателя повышают до величины, обеспечивающей нагрев тела насекомого до температуры его гибели за период, не превышающий времени возможного покидания насекомым ловушки, при этом повышение напряженности начинают с момента подлета насекомого к зоне нагрева и заканчивают через предполагаемое время его гибели.
В качестве излучателя используют катушку. В качестве приманки используют элемент, который нагревают в поле токов высокой частоты до температуры, обеспечивающей испускание элементом инфракрасного излучения в невидимом диапазоне. Подлет насекомого к зоне нагрева регистрируют датчиком. Напряженность периодически повышают и при отсутствии насекомого в зоне нагрева. Элемент выполняют по форме, напоминающей часть кровеносной системы живого организма. В качестве датчика используют световод.
В устройстве для осуществления способа борьбы с насекомыми, содержащем источник электромагнитного излучения и корпус, корпус выполнен в виде катушки. Катушка выполнена в виде объемного резонатора.
Указанные отличительные признаки позволяют достичь следующих преимуществ по сравнению с прототипом.
Формирование электромагнитного излучения в диапазоне токов высокой частоты и повышение напряженности поля излучателя до величины, обеспечивающей нагрев тела насекомого до температуры его гибели за период, не превышающий времени возможного покидания насекомым ловушки, позволяет уничтожать насекомых полем токов высокой частоты, энергия которого поглощается содержащейся в насекомых водой, в результате чего становится возможным сильный нагрев их изнутри, приводящий к гибели. Поскольку поле распространяется на сравнительно большое расстояние и всенаправленно, то уничтожение насекомых, причем любого вида, происходит более эффективно, например возможно истребление насекомых уже при подлете к зоне нагрева излучателя практически в любом месте. Это расширяет функциональные возможности и повышает эксплуатационные характеристики.
Начало повышения напряженности с момента подлета насекомого к зоне нагрева и окончание через предполагаемое время его гибели экономит потребляемую энергию, что повышает эксплуатационные характеристики.
Использование в качестве излучателя катушки упрощает конструкцию излучателя и повышает его надежность, что в конечном счете улучшает эксплуатационные характеристики.
Использование в качестве приманки элемента, который нагревают в поле токов высокой частоты до температуры, обеспечивающей испускание элементом инфракрасного излучения в невидимом диапазоне, дает возможность создать конвекционный поток теплого воздуха с температурой, близкой к температуре тела животного. Тепло становится одним из стимулов, по которому кровососущие насекомые осуществляют ориентацию на хозяина-прокормителя. Известно, например, что конвекционные потоки теплого воздуха, идущие от человека, могут иметь локальные температурные различия на 1-2°С, что используется комарами при ориентации на небольших расстояниях, при этом температурный градиент над поверхностью кожи человека изменяется от 32 до 34° на расстоянии более 40 см. Это повышает эксплуатационные характеристики.
Регистрация подлета насекомого к зоне нагрева датчиком способствует уточнению положения насекомого относительно излучателя, что позволяет концентрировать электромагнитную энергию в этом месте и за счет этого снизить напряженность поля в целом, что экономит электроэнергию и улучшает эксплуатационные характеристики.
Периодическое повышение напряженности и при отсутствии насекомого в зоне нагрева позволяет создавать путем нагрева элемента теплые потоки воздуха, приманивающие кровососущих насекомых. Это повышает эксплуатационные характеристики.
Выполнение элемента по форме, напоминающей часть кровеносной системы живого организма, позволяет создавать градиент температур, на который реагируют чувствительные элементы насекомых.
Использование в качестве датчика световода позволяет полностью исключить влияние на датчик электромагнитного излучения. Это повышает надежность и улучшает эксплуатационные характеристики.
Выполнение в устройстве для осуществления способа борьбы с насекомыми корпуса в виде катушки упрощает конструкцию излучателя и всего устройства в целом, что улучшает эксплуатационные характеристики.
Выполнение катушки в виде объемного резонатора позволяет локально повышать напряженность СВЧ поля, что в конечном счете снижает потребляемую электроэнергию. Так, например, объемный резонатор позволяет увеличить напряженность электромагнитного поля СВЧ внутри на частоте, соответствующей резонансной частоте системы источник СВЧ-излучения - резонатор.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображено устройство для осуществления способа борьбы с насекомыми с помощью электромагнитного излучения токов высокой частоты. На фиг. 2 изображен вид А устройства. На фиг. 3 изображен объемный резонатор.
Устройство для осуществления способа борьбы с насекомыми содержит катушку 1 с проводом 2, на которой размещены элемент 3 (приманка) и световод 4 датчика подлета насекомого к зоне нагрева. Катушка может быть выполнена в виде объемного резонатора 5, в полости которого размещен излучающий элемент 6 СВЧ-магнетрона 7.
Способ реализуют следующим образом.
Световой поток, например, от светодиода поступает в левую часть световода 4 и, проходя в виде лучей по воздуху над катушкой 1, через правую часть световода попадает на фотоприемник, например на фотодиод (фиг. 1, 2). При подлете насекомого к зоне нагрева происходит пересечение световых лучей, в результате чего на выходе фотоприемника появляется сигнал, по которому на катушку 1 от генератора (не показан) происходит подача напряжения высокой частоты, например около 10 МГц. Происходит нагрев влаги, содержащейся в насекомом, и оно гибнет, падая на пол или в накопительную емкость, установленную под катушкой. Одновременно происходит нагрев элемента 3, выполненного из электропроводного материала, благодаря чему образуется конвекционный ток теплого воздуха, привлекающий очередных насекомых, температурные рецепторы которых, как известно, реагируют на конвекционное тепло - энергию молекул нагретого воздуха. При этом для насекомых характерна реакция термопреферендума - способность собираться в зоне оптимальной температуры. Все это способствует активному привлечению насекомых к ловушке. По истечении предполагаемого времени гибели насекомого, прошедшего с момента срабатывания датчика, напряжение с катушки снимают. Элемент 3 можно выполнить из проволочек в виде кровеносной системы и покрыть их пористым материалом, похожим на кожу.
В случае длительного отсутствия насекомых у датчика, который при этом не срабатывает, подают напряжение на катушку 1 с целью нагрева элемента 3 и последующего возобновления конвективного тока теплого воздуха.
Если катушка выполнена в виде объемного резонатора 5, то после подачи напряжения питания на магнетрон 7 за очень короткое время происходит установление частоты, соответствующей резонансной частоте системы магнетрон 1 - резонатор, накопление энергии внутри резонатора и повышение напряженности поля до величины, приводящей к гибели насекомого. При этом гибель происходит за счет поглощения энергии СВЧ содержащейся в теле насекомого водой и последующего повышения температуры последней.
Заметим, что для нагрева насекомого в СВЧ-поле высокой напряженности требуется очень короткое время, поскольку процесс теплопередачи в теле насекомого носит инерционный характер и реальные потери энергии у насекомого за счет теплопередачи во внешнюю среду будут практически отсутствовать.
Внедрение изобретения позволит создать простую по конструкции, удобную в эксплуатации и не требующую обслуживания ловушку, позволяющую уничтожать любые виды насекомых.
Реферат
Группа изобретений относится к области уничтожения насекомых. Устройство для борьбы с насекомыми содержит источник электромагнитного излучения и корпус. Корпус выполнен в виде катушки. Источник излучения выполнен в виде генератора напряжения высокой частоты. При осуществлении способа борьбы с насекомыми формируют электромагнитное излучение в диапазоне токов высокой частоты. Повышают напряженность поля излучателя до величины, обеспечивающей нагрев тела насекомого до температуры его гибели. Повышение напряженности начинают с момента подлета насекомого к зоне нагрева. Заканчивают повышение напряженности через предполагаемое время гибели насекомого. Обеспечивается расширение функциональных возможностей и улучшение эксплуатационных характеристик. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 3 ил.
