等離子體種子處理裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)與試驗(yàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-07-26 08:06
等離子體種子播前處理可以提高種子活力,促進(jìn)種子生長發(fā)育,提高產(chǎn)量與品質(zhì)。論文基于等離子體種子處理的技術(shù)要求,進(jìn)行了等離子體種子處理裝置的設(shè)計(jì)研究,并進(jìn)行了相關(guān)技術(shù)參數(shù)的試驗(yàn)。研究結(jié)果為等離子體種子處理產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用提供了技術(shù)支持和理論依據(jù)。(1)通過分析低氣壓狀態(tài)下等離子體發(fā)生功率、種子處理時(shí)間和工作氣體介質(zhì)對種子處理的作用效果,提出了等離子體種子處理裝置的技術(shù)要求,確立了 25 kg批次處理量、等離子體發(fā)生功率0~500W(可調(diào))和種子處理時(shí)間10~20s(可調(diào))等技術(shù)參數(shù),并設(shè)定了單一工作氣體介質(zhì)或兩路工作氣體混合兩種配氣方式;提出了等離子體種子處理的工藝方案,進(jìn)行了等離子體種子處理裝置的總體設(shè)計(jì),以及等離子體發(fā)生系統(tǒng)、倉室組合、低氣壓維持系統(tǒng)、氣體介質(zhì)配氣系統(tǒng)和種子振動(dòng)輸送裝置等關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)與選型。(2)運(yùn)用機(jī)械運(yùn)動(dòng)學(xué)理論,進(jìn)行了種子振動(dòng)輸送裝置的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,探討了輸送裝置中送料板傾角、振動(dòng)頻率、振動(dòng)方向角等結(jié)構(gòu)參數(shù)對單粒種子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的影響,研究建立了各結(jié)構(gòu)參數(shù)與單粒種子輸送速度和位移的數(shù)學(xué)關(guān)系;通過搭建的小麥種子振動(dòng)輸送試驗(yàn)臺(tái)驗(yàn)證,模型計(jì)算與試驗(yàn)結(jié)果線性擬合度大于84%,為種子振...
【文章來源】:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:143 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1-?2?Marshal試驗(yàn)裝置圖??
空泵、真空計(jì)、空氣壓差閥及相關(guān)管路等;氣體介質(zhì)配氣系統(tǒng)主要包括氣體流量計(jì)、氣體電磁閥??及氣體管路等;制冷裝置主要包括制冷機(jī)、循環(huán)泵及制冷盤管等。等離子體種子處理裝置結(jié)構(gòu)示??意圖如圖2-2所示,三維圖如圖2-3所示。??10?11?12?13??丄\?’\飛—'?H——|?,衛(wèi)??匕:穿?\M??i?rri??jy?\j|_??1.出料電磁閥2.出料倉3.振動(dòng)臂4.磁流體旋轉(zhuǎn)密封軸5.落料斗6.振動(dòng)送料板7.電極板及屏蔽層8.制冷盤管9.??射頻電源10.射頻匹配器流量計(jì)12.真空計(jì)13.HMI設(shè)備14.進(jìn)料倉15.進(jìn)料電磁閥16.分料器17.處理倉18.流量??控制器19.空氣壓差閥20.真空泵21.驅(qū)動(dòng)電機(jī)及偏心裝置22.連桿23.制冷機(jī)24.連桿軸承??圖2-?2等離子體種子處理裝置結(jié)構(gòu)示意圖??'?....??^============;;=::;::??圖2-?3等離子體種子處理裝置三維圖??等離子體種子處理裝置的輸送裝置為一種帶平衡體的雙質(zhì)體振動(dòng)輸送結(jié)構(gòu),動(dòng)力從處理倉外??部的平衡質(zhì)體通過振動(dòng)臂傳至處理倉內(nèi)部的振動(dòng)送料板上,實(shí)現(xiàn)種子在輸送過程中能夠旋轉(zhuǎn)、翻??滾,保證處理的均勻性:倉式組合包括存放待處理種子的進(jìn)料倉、種子接受等離子體作用的處理??倉和存放處理后種子的出料倉
(a)電容稱合?(b)電感耦合??圖2-?4射頻等離子體發(fā)生方式??CCP發(fā)生器通常由位于真空室中的兩個(gè)相距幾厘米的平行電極板構(gòu)成,平行電極通常由功率??為0?lkW、頻率為13.56?MHz的射頻電源驅(qū)動(dòng)。ICP發(fā)生器通常使用兩個(gè)射頻功率源,射頻功??率源驅(qū)動(dòng)外置線圈,在等離子體中感應(yīng)出射頻電流,從而將電磁場能量傳遞給電子[9<。應(yīng)用上述??兩種射頻等離子體發(fā)生方式,主要有以下四種等離子體發(fā)生裝置結(jié)構(gòu):??■???.?■?們I?|???r ̄?一.?A?;??—糾頻線%??W?丨?.77■二7:??/?射卿§?..?111??(a)?(b)??廠?了了丁?進(jìn)氣:丨???i?.?1?? ̄?Ifll???進(jìn)氣,0.丨楊線ffi:?。?j?:?'?!?u?!?1??TS子體?電區(qū)??抽*t1.1? ̄?|?袖氣??(c)?(d)??圖2-?5四種射頻等離子體發(fā)生裝置??早期使用的射頻等離子體發(fā)生腔室如圖2-5a所示,多圈線圈繞在圓筒式的腔室外壁,以電感??耦合式激發(fā)等離子體;圖2-5b所示結(jié)構(gòu)為多線圈繞在腔室內(nèi)側(cè),以電感耦合式激發(fā)產(chǎn)生等離子??體;圖2-5c所示結(jié)構(gòu)是腔室頂部纏繞多層射頻線圈
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Effects of cold plasma treatment on alfalfa seed growth under simulated drought stress[J]. 馮金奎,王德成,邵長勇,張麗麗,唐欣. Plasma Science and Technology. 2018(03)
[2]低溫等離子體促進(jìn)水稻種子生長效應(yīng)及NIR光譜分析[J]. 王純陽,萬良淏,馬玉涵,黃青. 安徽大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(01)
[3]常壓室溫等離子體對NaCl脅迫下二月蘭種子萌發(fā)和幼苗生長的影響[J]. 董亞茹,趙東曉,陳傳杰,杜建勛,孫景詩. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué). 2017(12)
[4]冷等離子體處理對黃瓜幼苗特性的影響[J]. 胡尊瑞,李志強(qiáng),吳曉云,韓振芹,何笙. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2016(12)
[5]水稻種子通過等離子體處理后苗期相關(guān)性狀差異性研究[J]. 王菁,呂德安. 中國種業(yè). 2016(11)
[6]水平振動(dòng)情況下顆粒系統(tǒng)振動(dòng)分離機(jī)理的離散元數(shù)值研究[J]. 王振宇,周偉,楊利福,馬剛,常曉林. 振動(dòng)與沖擊. 2016(16)
[7]冷等離子體處理對2種豆科牧草種子發(fā)芽及幼苗生長的影響[J]. 范月君,蘆光新,徐成體,江文索. 種子. 2016(08)
[8]花生莢果碰撞模型中恢復(fù)系數(shù)的測定及分析[J]. 陸永光,吳努,王冰,于昭洋,林德志,胡志超. 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(08)
[9]等離子體處理種子對冬小麥生育特性的影響[J]. 馮金勝. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技. 2016(13)
[10]基于離散單元法的平擺篩設(shè)計(jì)及其透篩機(jī)理分析[J]. 李占福,童昕,周廣濤. 機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2016(01)
博士論文
[1]有機(jī)肥顆粒熱風(fēng)干燥工藝及裝備研究[D]. 張曉明.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[2]黃芪毛狀根培養(yǎng)體系的優(yōu)化及其主要活性成分生物合成的誘導(dǎo)調(diào)控研究[D]. 焦驕.東北林業(yè)大學(xué) 2016
[3]低溫等離子體殺菌機(jī)理與活性水殺菌作用研究[D]. 郭儉.浙江大學(xué) 2016
[4]冷等離子體牧草種子處理試驗(yàn)臺(tái)優(yōu)化與試驗(yàn)研究[D]. MUNKHUU NANDINTSETSEG(南鄧).中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[5]苜蓿莖稈剪切特性及切割參數(shù)的試驗(yàn)研究[D]. 張涵.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[6]基于表面等離子體的電化學(xué)技術(shù)在生物分析中的應(yīng)用[D]. 盧晉.清華大學(xué) 2013
[7]磁化弧光等離子體對種子生物效應(yīng)的研究[D]. 尹美強(qiáng).大連理工大學(xué) 2006
碩士論文
[1]氮磷鉀配施對黃芪產(chǎn)量和質(zhì)量的影響[D]. 宋慶燕.北京中醫(yī)藥大學(xué) 2017
[2]等離子體預(yù)處理對穿心蓮種子萌發(fā)過程基因表達(dá)及后期生長的影響[D]. 湯小婷.廣州中醫(yī)藥大學(xué) 2017
[3]基于PLC的自動(dòng)生產(chǎn)線實(shí)驗(yàn)平臺(tái)電氣開發(fā)[D]. 巢春波.大連理工大學(xué) 2016
[4]大氣壓低溫等離子體療法在小鼠傷口愈合過程中的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張之武.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
[5]等離子體對作物種子生物學(xué)效應(yīng)的研究[D]. 遲麗華.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 2004
本文編號(hào):3303176
【文章來源】:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:143 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1-?2?Marshal試驗(yàn)裝置圖??
空泵、真空計(jì)、空氣壓差閥及相關(guān)管路等;氣體介質(zhì)配氣系統(tǒng)主要包括氣體流量計(jì)、氣體電磁閥??及氣體管路等;制冷裝置主要包括制冷機(jī)、循環(huán)泵及制冷盤管等。等離子體種子處理裝置結(jié)構(gòu)示??意圖如圖2-2所示,三維圖如圖2-3所示。??10?11?12?13??丄\?’\飛—'?H——|?,衛(wèi)??匕:穿?\M??i?rri??jy?\j|_??1.出料電磁閥2.出料倉3.振動(dòng)臂4.磁流體旋轉(zhuǎn)密封軸5.落料斗6.振動(dòng)送料板7.電極板及屏蔽層8.制冷盤管9.??射頻電源10.射頻匹配器流量計(jì)12.真空計(jì)13.HMI設(shè)備14.進(jìn)料倉15.進(jìn)料電磁閥16.分料器17.處理倉18.流量??控制器19.空氣壓差閥20.真空泵21.驅(qū)動(dòng)電機(jī)及偏心裝置22.連桿23.制冷機(jī)24.連桿軸承??圖2-?2等離子體種子處理裝置結(jié)構(gòu)示意圖??'?....??^============;;=::;::??圖2-?3等離子體種子處理裝置三維圖??等離子體種子處理裝置的輸送裝置為一種帶平衡體的雙質(zhì)體振動(dòng)輸送結(jié)構(gòu),動(dòng)力從處理倉外??部的平衡質(zhì)體通過振動(dòng)臂傳至處理倉內(nèi)部的振動(dòng)送料板上,實(shí)現(xiàn)種子在輸送過程中能夠旋轉(zhuǎn)、翻??滾,保證處理的均勻性:倉式組合包括存放待處理種子的進(jìn)料倉、種子接受等離子體作用的處理??倉和存放處理后種子的出料倉
(a)電容稱合?(b)電感耦合??圖2-?4射頻等離子體發(fā)生方式??CCP發(fā)生器通常由位于真空室中的兩個(gè)相距幾厘米的平行電極板構(gòu)成,平行電極通常由功率??為0?lkW、頻率為13.56?MHz的射頻電源驅(qū)動(dòng)。ICP發(fā)生器通常使用兩個(gè)射頻功率源,射頻功??率源驅(qū)動(dòng)外置線圈,在等離子體中感應(yīng)出射頻電流,從而將電磁場能量傳遞給電子[9<。應(yīng)用上述??兩種射頻等離子體發(fā)生方式,主要有以下四種等離子體發(fā)生裝置結(jié)構(gòu):??■???.?■?們I?|???r ̄?一.?A?;??—糾頻線%??W?丨?.77■二7:??/?射卿§?..?111??(a)?(b)??廠?了了丁?進(jìn)氣:丨???i?.?1?? ̄?Ifll???進(jìn)氣,0.丨楊線ffi:?。?j?:?'?!?u?!?1??TS子體?電區(qū)??抽*t1.1? ̄?|?袖氣??(c)?(d)??圖2-?5四種射頻等離子體發(fā)生裝置??早期使用的射頻等離子體發(fā)生腔室如圖2-5a所示,多圈線圈繞在圓筒式的腔室外壁,以電感??耦合式激發(fā)等離子體;圖2-5b所示結(jié)構(gòu)為多線圈繞在腔室內(nèi)側(cè),以電感耦合式激發(fā)產(chǎn)生等離子??體;圖2-5c所示結(jié)構(gòu)是腔室頂部纏繞多層射頻線圈
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Effects of cold plasma treatment on alfalfa seed growth under simulated drought stress[J]. 馮金奎,王德成,邵長勇,張麗麗,唐欣. Plasma Science and Technology. 2018(03)
[2]低溫等離子體促進(jìn)水稻種子生長效應(yīng)及NIR光譜分析[J]. 王純陽,萬良淏,馬玉涵,黃青. 安徽大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(01)
[3]常壓室溫等離子體對NaCl脅迫下二月蘭種子萌發(fā)和幼苗生長的影響[J]. 董亞茹,趙東曉,陳傳杰,杜建勛,孫景詩. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué). 2017(12)
[4]冷等離子體處理對黃瓜幼苗特性的影響[J]. 胡尊瑞,李志強(qiáng),吳曉云,韓振芹,何笙. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2016(12)
[5]水稻種子通過等離子體處理后苗期相關(guān)性狀差異性研究[J]. 王菁,呂德安. 中國種業(yè). 2016(11)
[6]水平振動(dòng)情況下顆粒系統(tǒng)振動(dòng)分離機(jī)理的離散元數(shù)值研究[J]. 王振宇,周偉,楊利福,馬剛,常曉林. 振動(dòng)與沖擊. 2016(16)
[7]冷等離子體處理對2種豆科牧草種子發(fā)芽及幼苗生長的影響[J]. 范月君,蘆光新,徐成體,江文索. 種子. 2016(08)
[8]花生莢果碰撞模型中恢復(fù)系數(shù)的測定及分析[J]. 陸永光,吳努,王冰,于昭洋,林德志,胡志超. 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(08)
[9]等離子體處理種子對冬小麥生育特性的影響[J]. 馮金勝. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技. 2016(13)
[10]基于離散單元法的平擺篩設(shè)計(jì)及其透篩機(jī)理分析[J]. 李占福,童昕,周廣濤. 機(jī)械設(shè)計(jì)與研究. 2016(01)
博士論文
[1]有機(jī)肥顆粒熱風(fēng)干燥工藝及裝備研究[D]. 張曉明.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[2]黃芪毛狀根培養(yǎng)體系的優(yōu)化及其主要活性成分生物合成的誘導(dǎo)調(diào)控研究[D]. 焦驕.東北林業(yè)大學(xué) 2016
[3]低溫等離子體殺菌機(jī)理與活性水殺菌作用研究[D]. 郭儉.浙江大學(xué) 2016
[4]冷等離子體牧草種子處理試驗(yàn)臺(tái)優(yōu)化與試驗(yàn)研究[D]. MUNKHUU NANDINTSETSEG(南鄧).中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[5]苜蓿莖稈剪切特性及切割參數(shù)的試驗(yàn)研究[D]. 張涵.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[6]基于表面等離子體的電化學(xué)技術(shù)在生物分析中的應(yīng)用[D]. 盧晉.清華大學(xué) 2013
[7]磁化弧光等離子體對種子生物效應(yīng)的研究[D]. 尹美強(qiáng).大連理工大學(xué) 2006
碩士論文
[1]氮磷鉀配施對黃芪產(chǎn)量和質(zhì)量的影響[D]. 宋慶燕.北京中醫(yī)藥大學(xué) 2017
[2]等離子體預(yù)處理對穿心蓮種子萌發(fā)過程基因表達(dá)及后期生長的影響[D]. 湯小婷.廣州中醫(yī)藥大學(xué) 2017
[3]基于PLC的自動(dòng)生產(chǎn)線實(shí)驗(yàn)平臺(tái)電氣開發(fā)[D]. 巢春波.大連理工大學(xué) 2016
[4]大氣壓低溫等離子體療法在小鼠傷口愈合過程中的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張之武.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
[5]等離子體對作物種子生物學(xué)效應(yīng)的研究[D]. 遲麗華.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 2004
本文編號(hào):3303176
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