專利名稱：聲波處理植物種子增產裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及植物種子育種處理技術領域，具體為一種聲波處理植物種子增產裝置。
背景技術：
當前全球人口近70億，不久的將來人口將快速增長到90億。屆時，土地、耕地，與
天氣，與環境，與糧食的需求將會有差距約10%。解決目前困境的方法之一是使糧食增產。目前增產的途徑有使植物終止基因發生變化，提高其抗病等能力，或者大量使用肥料，生長素，防蟲害農藥等。水稻是世界上最主要的三大糧食作物之一，播種面積占糧食播種面積的1/5，年產量約4. 8億噸，占世界糧食總產量的1/4，全世界二分之一以上的人口以水稻為主食。水稻也是我國最主要的栽培作物之一，其產量占全國糧食產量的1/2。因此，水稻生產技術的進步對提高我國乃至全世界的糧食安全具有極其重要的意義。超聲波作為重要的環境應力，在促進園藝作物增產和提高作物育種效率等方面已經得到一定的應用。任興安(1993)和楊波(陜西理工學院電氣系，陜西漢中723003)于《大眾科技》雜志2006年第7期發表的《超聲波的應用初探》探索了超聲對水稻生長發育及增產效果的影響。也曾先后探討了超聲波對水稻生長發育及產量的影響。以往的研究雖發現超聲波對水稻種子處理具有一定程度的增產作用，但效果并不穩定，在某一超聲處理條件下增產而在另一處理下卻減產。這是因為，超聲波對種子的處理效果與水稻種子前處理技術和超聲波參數的設計均有密切的關系，任何一個環節的疏漏，將導致完全相反的結果。深究超聲波處理種子的原理，其主要是利用液體動力學的空化現象。超聲空化是指超聲激活氣泡的各種動力表現。這些表現宏觀感可能是較為有規律而緩和的穩態空化，而內在微觀空間應存在很激烈而短暫的卻是連續性的瞬態空化。瞬態空化泡絕熱收縮至崩潰瞬間，泡內可呈現高溫和幾千個大氣壓的高壓，并伴有強大的沖擊波或射流等。超聲波的輻照因其機械作用，能使液體媒質質點運動增強，質量傳輸加速，還能影響邊界層、膜、細胞壁和液泡。超聲波處理種子的過程會伴隨產生高溫，高壓等的空化現象，使超聲的熱效應和化學效應加強，在高分子化合物聚合和解聚過程中，超聲有時能夠引起分子結構的改變。因此，它能使植物種皮軟化、細胞膜的透性增大，用它處理過的種子吸水速度大大加快，幼苗容易突破種皮，同時還可能增加種子的酶的活性，有利于種子淀粉、蛋白質等物質轉為可溶性的物質，供胚吸收利用。另外超聲又是一種子彈性機械波，在傳播中也會生化學或熱效應等由于它的機械和溫熱的直接作用，可促使植物細胞內部的物質的氧化、還原、分解和合成，從而活化細胞，當給予超聲輻照功能處理適中量化，可導致增加農作物產量。因超聲波對植物種子具有顯著增產效果，對需要種植的植物種子進行超聲處理將 具有顯著意義。但是現有超聲波處理植物種子的相應裝置過于簡單，且無法連續性自動化運轉，因此無法滿足農業及林業大規模生產化需求。

發明內容
本發明的目的在于針對現有技術存在的不足，提供一種結構簡單，可以連續運行，且能滿足大規模植物種植生產的聲波處理植物種子增產裝置。本發明的技術方案是這樣實現的聲波處理植物種子增產裝置，包括至少一個超聲處理容器，所述超聲處理容器側壁安裝若干超聲波換能器裝置，且所述超聲處理容器底部設置有最少一個谷液出口，所述谷液出口下部與超聲功能循環管下端連接，所述超聲功能循環管的上端與所述超聲處理容器的上端側壁連接相通，所述超聲功能循環管上設置有若干用于進行超聲波輻照的超聲波換能器裝置。所述谷液出口下部與循環驅動管下端連接相通，所述循環驅動管的上端與所述超聲處理容器的側壁連接相通，所述循環驅動管上安裝有驅動裝置。
所述超聲處理容器與所述循環驅動管連接相通的內側壁上設置有過濾裝置，用于防止所述超聲處理容器內的種子進入所述循環驅動管。所述超聲處理容器底部為至少一個漏斗部，所述漏斗部的下方設置有谷液出口，所述谷液出口與谷液匯合驅壓循環功能裝置連接，所述谷液匯合驅壓循環功能裝置與所述超聲功能循環管和所述循環驅動管下端連接。所述谷液匯合驅壓循環功能裝置與所述循環驅動管連接端內設置有一段管徑縮小管段。所述谷液匯合驅壓循環功能裝置接收來自所述循環驅動管橫向壓入的沖壓水，在所述谷液匯合驅壓循環功能裝置內，通過管徑縮小管段，將沖壓水瞬間即加大壓力，依流體動力學原理，將所述超聲處理容器沉降下來的谷液一并接受瞬間即加大的水壓，沖向超聲功能循環管，谷液自然沿著所述超聲功能循環管向上導流，直至上揚至所述超聲功能循環管的上端，將谷液沖壓流入所述超聲處理容器。所述超聲功能循環管和所述循環驅動管與所述谷液匯合驅壓循環功能裝置連接形成“十”字型交匯，在“十”字型交匯處的下方為裝設有一個可電子自動控制的控制閥的排放谷液垂直出口管，所述排放谷液垂直出口管用于將超聲波處理后的種子向下排放取出。所述漏斗部設置有兩個以上，所述漏斗部下方設置有谷液匯合驅壓循環功能裝置與超聲功能循環管下端連接，所述超聲功能循環管的上端與超聲處理容器的上端側壁連接相通，所述超聲功能循環管上設置有若干超聲波換能器裝置；所述循環驅動管下端與所述谷液匯合驅壓循環功能裝置與所述超聲功能循環管連接處連接相通。所述超聲處理容器底端設置有若干沖壓孔，所述沖壓孔與沖壓管連接，使所述超聲處理容器內的流動水壓增大，保證各種種子在動態沐浴中得到足夠的超聲波均勻輻照，且能夠循環運行，保證處理質量。所述超聲處理容器內設置有攪拌裝置，所述攪拌裝置包括安裝與所述超聲處理容器上部的電機，與所述電機連接的傳動桿和固定于所述傳動桿另一端的攪拌葉片。所述超聲處理容器固定于支架上，所述支架上設置有觀望梯，用于方便觀望所述超聲處理容器內的種子處理情況所述超聲波換能器裝置可以是貼壁式超聲波換能器或者所述鉗式超聲波換能器
>J-U ρ α裝直。所述超聲處理容器為圓罐體狀，其中不存在超聲波死角，超聲處理效果顯著。所述超聲處理容器的上設置有投料裝置，所述投料裝置設置有用于抽提種子的輸送管，所述輸送管可以連接盛裝待處理種子的盛載桶；所述投料裝置通過管道與吸料動力泵連接。與現有技術相比，本發明的有益效果是(1)通過上述的聲波處理可以顯著地提高糧、油、棉、藥用植物、調味、飲料、水果等種植物的種植產量，其中，40kHz超聲波處理可以使培雜泰豐水稻增產9. 43%，而桂香水稻20kHz處理比對照增產達到10. 55%,增產的主要原因是聲波處理提高了水稻的有效穗數和單位面積穎花數；(2)聲波處理顯著降低了水稻的堊白粒率和堊白度達到50%; (3)聲波處理顯著提高了水稻的膠稠度；(4)可以實現大規模連續農業生產，適用方便且操作簡單，非常適合糧、油、棉、藥用植物、調味(如胡椒)、飲料(如咖啡、可可)等種植物播種前處理，實驗證明可以有效處理椰子、油菜、芝麻、蠶豆、菜豆、煙草、馬齒莧、蘭科植物、水果類、花生、瓜類等種子，起到良好的增產和促進生長的作用。


圖I為聲波處理植物種子增產裝置實施例I的主視示意圖；圖2為聲波處理植物種子增產裝置實施例I的俯視示意圖；圖3為聲波處理植物種子增產裝置實施例2的主視示意圖；圖4為聲波處理植物種子增產裝置實施例2的俯視示意圖；圖5為聲波處理植物種子增產裝置的底部實施例2的主視結構示意圖；圖6為聲波處理植物種子增產裝置的底部實施例2的仰視結構示意圖；圖7為聲波處理植物種子增產裝置的底部實施例3的主視結構示意圖；圖8為聲波處理植物種子增產裝置的底部實施例3的仰視結構示意圖；圖9為聲波處理植物種子增產裝置的底部實施例4的主視結構示意圖；；圖10為聲波處理植物種子增產裝置的底部實施例4的仰視結構示意圖；圖11為聲波處理植物種子增產裝置實施例5的主視示意圖；圖12為聲波處理植物種子增產裝置實施例6的主視示意圖；圖13為聲波處理植物種子增產裝置實施例6的俯視示意圖；圖14為鉗式超聲波換能器裝置的結構示意圖；圖15為貼壁式超聲波換能器的結構示意圖。
具體實施例方式以下結合具體實施例對本發明聲波處理植物種子增產裝置進行詳細的說明。實施例I聲波處理植物種子增產裝置，如圖I和圖2所示，包括至少一個超聲處理容器12，所述超聲處理容器12側壁安裝若干用于超聲波輻照的超聲波換能器裝置5，且所述超聲處理容器12底端設置有最少一個谷液出口，所述谷液出口下部與谷液匯合驅壓循環功能裝置14連接，所述谷液匯合驅壓循環功能裝置14與超聲功能循環管10下端連接，所述超聲功能循環管10的上端與超聲處理容器12的上端側壁連接相通，所述超聲功能循環管10上設置有若干鉗式超聲波換能器裝置11用于對超聲功能循環管10內的谷液進行超聲輻照。所述谷液匯合驅壓循環功能裝置14與所述超聲功能循環管10連接處的另一端與循環驅動管3連接相通，所述循環驅動管3上端與所述超聲處理容器12的側壁連接相通，并所述循環驅動管3上安裝有驅動裝置4。所述驅動裝置4可以是水泵，用于抽取所述超聲處理容器12內的水驅動谷液在所述超聲功能循環管10內運動。在所述超聲處理容器12與所述循環驅動管3連接相通的內側壁上設置有過濾裝置2，用于防止所述超聲處理容器12內的種子進入所述循環驅動管3。所述過濾裝置2可以是格網或者過濾網。所述超聲處理容器12底部為漏斗部，以便于種子落入所述谷液出口處。所述漏斗部下方的谷液出口的部下設置有谷液匯合驅壓循環功能裝置14，所述谷液匯合驅壓循環功能裝置14與所述超聲功能循環管10和所述循環驅動管3下端連接。所述超聲功能循環管10和所述循環驅動管3與所述谷液匯合驅壓循環功能裝置14連接形成“十”字型交匯，在“十”字型交匯處的下方為裝設有一個可電子自動控制的控制閥8的排放谷液垂直出口管，所述排放谷液垂直出口管用于將超聲波處理后的種子向下排放取出。所述控制閥8可以是球閥。所述谷液匯合驅壓循環功能裝置14與所述循環驅動管3連接端內設置有一段管徑縮小管段。所述谷液匯合驅壓循環功能裝置14接收來自所述循環驅動管3橫向壓入的沖壓水，在所述谷液匯合驅壓循環功能裝置14內，通過管徑縮小管段，將沖壓水瞬間即加大壓力，依流體動力學原理，將所述超聲處理容器12沉降下來的谷液一并接受瞬間即加大的水壓，沖向超聲功能循環管， 谷液自然沿著所述超聲功能循環管向上導流，直至上揚至所述超聲功能循環管10的上端，將谷液沖壓流入所述超聲處理容器12。所述超聲處理容器12底端設置有若干沖壓孔6，所述沖壓孔6與沖壓管連接，使所述超聲處理容器12內的流動水壓增大，保證各種種子在動態沐浴中得到足夠的超聲波均勻輻照，且能夠循環運行，保證處理質量。所述超聲處理容器12內設置有攪拌裝置，所述攪拌裝置包括安裝與所述超聲處理容器上部的電機1，與所述電機連接的傳動桿13和固定于所述傳動桿13另一端的攪拌葉片7。所述超聲處理容器12固定于支架9上，所述支架9上設置有觀望梯23，用于方便觀望所述超聲處理容器12內的種子處理情況。實施例2如圖3和圖4所示，在實施例I的基礎上，所述超聲處理容器12底部設置有兩個漏斗部，所述漏斗部下的谷液出口的下方分別設置有谷液匯合驅壓循環功能裝置14，所述谷液匯合驅壓循環功能裝置14與所述超聲功能循環管10和所述循環驅動管3下端連接。所述超聲功能循環管10的上端與超聲處理容器12的上端側壁連接相通，所述超聲功能循環管10上設置有若干鉗式超聲波換能器裝置11 ;所述循環驅動管3下端分別與所述谷液匯合驅壓循環功能裝置14與所述超聲功能循環管10連接處連接相通。相應的，如圖5和6所示，所述超聲處理容器12底部設置有兩個漏斗部，所述漏斗部的底部分別安裝所述谷液匯合驅壓循環功能裝置14。實施例3如圖7和圖8所示，所述超聲處理容器12底部設置有3個漏斗部，所述漏斗部的下方分別設置有谷液匯合驅壓循環功能裝置14，所述谷液匯合驅壓循環功能裝置14與超聲功能循環管10下連接，所述超聲功能循環管10的上端與超聲處理容器12上端側壁連接相通，所述超聲功能循環管10上設置有若干鉗式超聲波換能器裝置11 ;所述循環驅動管3下端分別與所述谷液匯合驅壓循環功能裝置14與所述超聲功能循環管連接處連接相通。實施例4如圖9和圖10所示，所述超聲處理容器12底部設置有5個的漏斗部，所述漏斗部的下方分別設置有谷液匯合驅壓循環功能裝置14，所述谷液匯合驅壓循環功能裝置14與超聲功能循環管10下端連接，所述超聲功能循環管10的上端與超聲處理容器12的上端側壁連接相通，所述超聲功能循環管10上設置有若干鉗式超聲波換能器裝置11 ;所述循環驅動管3下端分別與所述谷液匯合驅壓循環功能裝置14與所述超聲功能循環管10連接處的連接相通。實施例5如圖11所示，所述超聲處理容器12的上設置有投料裝置14，所述投料裝置14設置有用于抽提種子的輸送管15，所述輸送管15可以連接盛裝待處理種子的盛載桶22 ;所述投料裝置14通過管道與吸料動力泵16連接，這樣可以實現待處理種子的投料自動化運行。所述投料裝置14可以是漏斗。且在超聲處理容器12上設置有安全液面水位控制開關17，用于監控水位。且在超聲處理容器12上還可以設置有加熱裝置，所述加熱裝置上設置有溫度開關18，用于進行加熱。所述排放谷液垂直出口管21下可以設置有可活動式卸料的槽籃20。所述支架9外安裝有周邊支架擋板19，用于圍蔽起來，外形美觀。實施例6如圖12和圖13所示，在實施例5的基礎上，所述超聲處理容器12底部設置有3個的漏斗部，所述漏斗部的下方分別設置有谷液匯合驅壓循環功能裝置14，所述谷液匯合驅壓循環功能裝置14與超聲功能循環管10下端連接，所述超聲功能循環管10的上端與超聲處理容器12上端側壁連接相通，所述超聲功能循環管10上設置有若干鉗式超聲波換能器裝置11 ;所述循環驅動管3下端與所述谷液匯合驅壓循環功能裝置14與所述超聲功能循環管連接處連接相通。且，所述支架9外設置有觀望梯23，用于方便用戶觀察所述超聲處理容器12內的處理情況。其中所述超聲波換能器裝置5為20-25KHZ貼壁超聲波換能器，所述鉗式超聲波換能器裝置11為30-45KHZ鉗式超聲波換能器。其中，所述超聲處理容器12可以是圓罐體結構。所述超聲波換能器裝置5可以是貼壁式超聲波換能器或者所述鉗式超聲波換能器裝置11。所述鉗式超聲波換能器裝置11為鉗式超聲波處理器，如圖14所示，包括換能器組件和功能夾具，換能器組件包括換能器和變幅桿，換能器與和變幅桿連接，最少一個換能器組件與功能夾具連接。功能夾具可以包括輻照前沿近桿塊和輻照前沿托管塊，輻照前沿近桿塊和輻照前沿托管塊內設置容納接受超聲輻照罐管的功能夾具腔，輻照前沿近桿塊連接將接受超聲輻照罐管夾緊；輻照前沿近桿塊和/或輻照前沿托管塊與變幅桿通過接駁螺桿連接。換能器可以是壓電式或者磁致式的。換能器與變幅桿通過接駁螺桿將其組合而成的換能器組件，換能器通過導線與超聲波發射電器連接，超聲波發射電器產生的超聲波通過功能夾具向接受超聲輻照罐管內輻照，可以顯著增強超聲功能。輻照前沿近桿塊和輻照前沿托管塊組成的功能夾具通過旋緊螺桿組合成，輻照前沿近桿塊通過接駁螺桿與變幅桿旋緊連接，使功能夾具和換能器組件緊緊的連接為一體。在功能夾具構成的功能夾具腔內設置有可自然組構成緊箍圈套，使功能夾具與接受超聲輻照罐管功能夾具腔能夠夾貼緊，并可以十分吻合地貼合。功能夾具是鉗式超聲波處理器技術提升突破重要部件，它的材料選擇最好是經過材質處理調整好的硬度和韌度的金屬或者合金，或者其他剛性材質以達到諧振聚集超聲能量，并通暢輻照直指接受超聲輻照罐管內，能明顯大幅度提升超聲功能效果的目的。鉗式超聲波處理器的功能夾具、結構基本組構形式對于作用不同大小接受超聲輻照罐管，必須有多樣變通，并且有所適應造構，變通原則就是優先諧振功能的發揮。所述貼壁式超聲波換能器為一種超聲處理器，如圖15所示，其包括有超聲波發生器和超聲波振棒，超聲波振棒內裝設有超聲波換能器，所述的超聲波振棒有一空心圓筒，若干個超聲波換能器以其超聲輻照方向垂直于空心圓筒中軸線并通過一適配前置附塊裝設于圓筒內壁上，超聲波換能器向圓筒外輻照超聲波。作為優化，超聲波振棒的圓筒內設一縱軸通管，縱軸通管的管壁開有多個通孔，連接超聲波換能器的電線穿過縱軸通管和通孔。外圍超聲波換能器以其超聲輻照方向垂直于所述超聲處理容器12中軸線裝設于所述超聲處理容器12外壁上，外圍超聲波換能器向所述超聲處理容器12內輻照超聲波。所述超聲波 換能器通過一適配前置附塊與所述超聲處理容器12外壁緊牢地連接安裝。以上所述者，僅為本發明的較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施的范圍，即大凡依本發明申請專利范圍及發明說明內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的范圍內。
權利要求
1.聲波處理植物種子增產裝置，其特征在于，包括至少ー個超聲處理容器，所述超聲處理容器側壁安裝若干超聲波換能器裝置，且所述超聲處理容器底部設置有最少一個谷液出ロ，所述谷液出口下部與超聲功能循環管下端連接，所述超聲功能循環管的上端與超聲處理容器上端側壁連接相通，所述超聲功能循環管上設置有若干用于進行超聲波輻照的超聲波換能器裝置。
2.如權利要求I所述聲波處理植物種子增產裝置，其特征在于，所述谷液出口下部與所述超聲功能循環管連接處與循環驅動管下端連接相通，所述循環驅動管的上端與所述超聲處理容器的側壁連接相通。
3.如權利要求2所述聲波處理植物種子增產裝置，其特征在干，所述循環驅動管上安裝有驅動裝置。
4.如權利要求2所述聲波處理植物種子增產裝置，其特征在于，所述超聲處理容器與所述循環驅動管連接相通的內側壁上設置有過濾裝置。
5.如權利要求2或者4所述聲波處理植物種子增產裝置，其特征在于，所述超聲處理容器底部為漏斗部，所述漏斗部的下方設置有谷液出ロ，所述谷液出ロ與谷液匯合驅壓循環功能裝置連接，所述谷液匯合驅壓循環功能裝置與所述超聲功能循環管和所述循環驅動管下端連接。
6.如權利要求5所述聲波處理植物種子增產裝置，其特征在干，所述超聲功能循環管和所述循環驅動管與所述谷液匯合驅壓循環功能裝置連接形成“十”字型交匯，在“十”字型交匯處的下方為排放谷液垂直出ロ管。
7.如權利要求5所述聲波處理植物種子增產裝置，其特征在于，所述谷液匯合驅壓循環功能裝置與所述循環驅動管連接端內設置有一段管徑縮小管段。
8.如權利要求6所述聲波處理植物種子增產裝置，其特征在于，所述漏斗部設置有兩個 以上，所述漏斗部下方設置有谷液匯合驅壓循環功能裝置分別與超聲功能循環管下端連接，所述超聲功能循環管的上端與超聲處理容器上端側壁連接相通，所述超聲功能循環管上設置有若干超聲波換能器裝置；所述循環驅動管下端與所述谷液匯合驅壓循環功能裝置與所述超聲功能循環管連接處連接相通。
9.如權利要求I所述聲波處理植物種子增產裝置，其特征在于，所述超聲處理容器底端設置有若干沖壓孔，所述沖壓孔與沖壓管連接。
10.如權利要求I所述聲波處理植物種子增產裝置，其特征在于，所述超聲處理容器內設置有攪拌裝置，所述攪拌裝置包括安裝與所述超聲處理容器上部的電機，與所述電機連接的傳動桿和固定于所述傳動桿另一端的攪拌葉片。
11.如權利要求I所述聲波處理植物種子增產裝置，其特征在于，所述超聲處理容器固定于支架上，所述支架上設置有觀望梯。
12.如權利要求I所述聲波處理植物種子增產裝置，其特征在于，所述超聲波換能器裝置是貼壁式超聲波換能器或者所述鉗式超聲波換能器裝置。
13.如權利要求I所述聲波處理植物種子增產裝置，其特征在于，所述超聲處理容器為圓罐體狀。
14.如權利要求I所述聲波處理植物種子增產裝置，其特征在于，所述超聲處理容器的 上設置有投料裝置，所述投料裝置設置有用于抽提種子的輸送管，所述輸送管連接盛裝待處理種子的盛載桶所述投料裝置通過管道與吸料動カ泵連接。
全文摘要
本發明公開一種聲波處理植物種子增產裝置，其包括一個超聲處理容器，所述超聲處理容器側壁安裝若干超聲波換能器裝置，且所述超聲處理容器底端設置有最少一個谷液出口，所述谷液出口下端與超聲功能循環管一端連接，所述超聲功能循環管的另一端與超聲處理容器上端側壁連接相通，所述超聲功能循環管上設置有若干超聲波換能器裝置；所述谷液出口與所述超聲功能循環管連接處與循環驅動管連接相通，所述循環驅動管另一端與所述超聲處理容器的側壁連接相通。與現有技術相比，本發明的有益效果是可以顯著增產，且可以實現大規模連續農業生產，適用方便且操作簡單；非常適合玉米、水稻、小麥豆類等種植物播種前處理，也非常適合棉花、中藥、樹木、草等植物種子種植前處理，起到良好的增產和促進生長的作用。
文檔編號A01C1/00GK102656975SQ201210184069
公開日2012年9月12日 申請日期2012年6月5日 優先權日2012年6月5日
發明者嚴卓晟, 嚴卓理, 嚴錦璇, 何燕妙, 羅妙珠 申請人:廣州市瓏騰能源設備有限公司