专利名称：光照诱导频振落虫式蝗虫激振气吸捕集机的制作方法
技术领域：
本发明涉及植物保护与机械领域，具体涉及一种光照诱导频振落虫式蝗虫激振气吸捕集机。
背景技术：
农业生产的可持续发展应该以转化化学农业为主要任务，依靠物理农业工程技术创造环境友好、自然资源协调利用和保障人类安全生存的绿色生产方式。目前，农药杀虫剂在化学农业生产领域广泛应用，造成环境污染和生态破坏的同时，还毒杀了农业害虫生物蛋白资源。物理农业工程技术应该依据农业持续规模化发展的需要，提出无农药毒害的生产方式和害虫生物资源利用的创新技术措施。但是，由于制度和技术的缺位，农业病虫害防治特别是重大农业害虫的防治，年复一年地把大量的毒性农药喷洒于大地，即使如此，还是不能满足需要。为了适应田野、草原、山间的农业生产无农药需求的植物安全保障技术，电子杀虫技术(频振杀虫灯技术)已经成为一个创新发展的平台。电子杀虫技术(频振杀虫灯)依据了农业害虫的趋光(photo-taxis)和趋化(chemo_taxis)特性，对害虫实施光谱光强以及化学信息素特别是性信息素的诱导和捕集。“黑光灯”、“频振杀虫灯(中国专利CN2190405)”的研究开发，利用了夜行飞蛾的趋光诱导特性，在大田害虫的防治方面获得了举世共知的良好效果，并且诱导电击杀灭的害虫也实施了收集和喂养鸡鸭的应用。之后，利用LED集成光源代替荧光发光管的杀虫灯应运而生，只是它们都还停留在小型悬挂灯具的运用阶段。美国娃谷Lionax Inc.(莱昂科技公司)和美国斯坦大学光电实验室(StanfordPhotonic Lab)合作研制的“巴克星BuckStar”光电变频生物灭虫器(USP200420043045.9、200420017884.3,200430115389.1 )，产品性能领先，在北美和欧洲地区得到了广泛的赞誉，但是仍然摆脱不了悬挂灯具的模式及害虫上灯击杀捕集效率低等问题。爆发性蝗虫灾害防 治已经出现了机械化吸捕技术(中国专利CN 2092865U, CN2105840U)，针对爆发蝗虫的幼虫一蝗蝻实施捕集治理，在草原蝗虫的物理防治中发挥作用。但这种风动机械化的捕蝗方法，对非平坦的滩涂丘陵地区，以及不利于机械进入的农田区域的应用，必将受到限制。微波电磁场辐射能杀虫机(中国专利CN 2534824Y)，依靠车载的可调机架及微波辐射器，对准各种害虫进行微波辐射加热灭杀，可用于杀死蝗虫等农业、林业和家庭害虫。这种方法借助微波电磁能量实现了无毒化灭蝗，但是微波的电磁污染和环境安全问题值得注意。NHZB-1型折板封止式光电诱导蝗虫捕集机(中国专利ZL 200310113391.X)，采用滑板多次皱褶的方式把蝗虫滑板设置于蝗虫捕集机的箱体中，在完成对诱导来的蝗虫的滑移收集作用的同时，起到对捕集箱体中蝗虫飞出的封止作用，是一种无机动机构的捕集机形式。这种方法利用蝗虫种群趋光特性的光电效应特征，把蝗虫的趋光诱导和机械滑移捕集相结合，实现了爆发性高密度蝗虫的诱导捕集治理，但是这种方法不利于光电诱导效应下不同趋光特性蝗虫的调控高效捕集。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供了一种光照诱导频振落虫式蝗虫激振气吸捕集机，实现了蝗虫光电诱导活动行为在频振声、波谱光照及气吸激振调控激发下的捕集控制和蝗虫种质资源的无毒无害化诱导聚集捕获利用，该发明结构合理、适应性强、捕集效率高，适用于不同趋光特征蝗虫的捕集，并且能够有效地解决蝗虫趋光效应下“上灯”难和光电诱导下趋光收集难于实现的问题。本发明的技术方案为:一种光照诱导频振落虫式蝗虫激振气吸捕集机，其特征在于主要包括:诱导光源系统、捕集箱体、负压风机和频振声发射器，所述的诱导光源系统设置于捕集箱体的上方，该诱导光源系统的周围设有透明玻璃罩；所述的捕集箱体内部设有导虫通道、吸虫通道和承接于导虫通道与吸虫通道的过滤自锁机构以及设置于过滤自锁机构下方的集虫分离室；所述的负压风机设置于捕集箱体的一侧，并通过风机通道与过滤自锁机构连接；所述的频振声发射器主要由频振声编程控制器、功放电路和音箱组成，该频振声发射器设置于捕集箱体外壁的四周。本发明所述的导虫通道设置于捕集箱体内部的上方，由上层通道和下层通道组成，在上层通道的下侧设有振动电机系统。本发明所述的导虫通道呈倒漏斗状，其上层通道由透明玻璃板和不锈钢板密封，与水平面的倾斜角为30°，下层通道由不锈钢板密封，与水平面的倾斜角为45°，上层通道与下层通道的连接处平滑过渡，下层通道连接于过滤自锁机构。本发明所述的吸虫通道连接于过滤自锁机构，该吸虫通道向外延伸至捕集箱体的外侧并与安装于捕集箱体四周内置隔风板的吸头相连接。本发明所述的诱导光源系统为周向六面调控性阵列条纹光照系统:单面阵列为11X9的大功率紫光LED(1 3W/颗)，配3条1X9的大功率LED( I 3W/颗)绿紫蓝条纹阵列，均匀分布，并凸出紫光阵 列80mm，光源总体尺寸为0285X222mm ;六面紫光(400nm)阵列由27V直流电源供电，单片机微控制器通过KeilC51编程、TIP-122驱动实现30ms发光间隔的频闪激发诱导光照，绿紫蓝(520、400、460nm)条纹阵列由12V直流电源供电，单片机微控制器通过KeilC51编程、TIP-122驱动实现640ms发光周期的交变调控光照；紫光阵列绿紫蓝条纹均由相应光电器件实现开关控制和诱导波谱光照强度调节；周向六面阵列条纹与水平面的倾斜角度a为8 15°。本发明所述的振动电机系统为50Hz振动频率、单个激振力为0.7IKN的8个直流振动电动机安装于上层通道下方的电机支撑板上，由12V直流电源供电，89C51微控制器通过KeilC51编程、TIP-122驱动实现振动时间为400ms、振动间歇停止时间为103ms的振动下料及激振惊吓功能的控制模式。本发明所述的负压风机由变频调速系统实现负压吸风调节。本发明的光电波谱调控光照诱导频振落虫式蝗虫激振气吸捕集机，利用直翅目蝗虫对交变频闪敏感共性波谱光照调控激发下的趋光活动特性，实现了重大农业害虫趋光行为的波谱交变频闪光照效应诱导、频振激发下落及飞离逃逸抑制、激振气吸增效捕集的无害化捕获，本发明设置的发光光源装置实现不同趋光行为蝗虫趋光聚集活动行为的波谱光照调控激发，进而针对蝗虫对光源不同的趋光捕捉特征，在波谱交变频闪光照激发调控、频振激发蝗虫拍翅共振、激振激发增益及振动下料、气吸收集等措施实施效应下，物理控制蝗虫聚集到光源中心的捕集箱体里实行捕获，可满足大田区域、山地丘陵、河淀滩涂里蝗虫的捕获以及草原荒漠捕蝗的多种需求。本发明具有结构合理、捕集效果好、成本低廉、适应性强等优点，既可以进行定点的蝗虫捕集，也可以在蝗虫灾害爆发区进行大范围的移动式的荒田和草原蝗虫的诱导捕集。
图1是本发明的结构示意图。图面说明:1、诱导光源系统,2、振动电机系统，3、负压风机，4、捕集箱体，5、频振声发射器，6、透明玻璃罩，7、透明玻璃支撑板，8、透明玻璃板，9、导虫通道，10、吸虫通道，11、过滤自锁机构，12、集虫分离室，13、上层通道，14、下层通道，15、吸头，16、光源防护罩，17、导虫板支撑，18、光源支撑板，19、收集箱门，20、地轮，21、吸虫口，22、分离口。
具体实施例方式以下通过实施例形式的具体实施方式
，对本发明的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。一种光照诱导频振落虫式蝗虫激振气吸捕集机，其中I为诱导光源系统；2为振动电机系统，设置于上层通道13下板上的安装板上，作为上层通道13内蝗虫的振动惊吓激发源，以及实施振动下料式增效蝗虫捕集功能；3为负压风机，安装于箱体一侧的风机支撑架上，在变频调速系统的作用下，经吸风通道作为入虫口、上层通道13内蝗虫的负压吸风惊吓激发源及气吸源，并实施吸头15及其它通道内的气吸作用；4为捕集箱体；5为频振声发射器，主要由频振声编程控制器、功放电路和音箱组成，该频振声发射器5设置于捕集箱体4外壁的四周，其由 频振声编程控制器用Labwindows编程实现频率为50Hz，持续时间为500ms的激发蝗虫拍翅共振下落、抑制飞逸逃离的敏感频振声，作为蝗虫趋光行为效应的拍翅共振频振调控源，其发射的频振声波，抑制强光所致的飞逸行为，稳定趋光聚集行为，强化激振气吸激发下的滑移捕集效应，激发迁飞及趋光直飞蝗虫的趋光下落行为，调控蝗虫趋光落灯行为，以利于下步增益蝗虫捕集措施的实施；6为透明玻璃罩，以透光激发飞行昆虫趋光碰撞；7为透明玻璃制成的透明玻璃支撑板；8为透明玻璃板，作为光振气吸激发效应下蝗虫趋光碰撞使用；9为导虫通道；10为吸虫通道，气吸捕集光照调控效应下的趋光爬行昆虫；11为过滤自锁机构，承接各种通道口，过滤幢虫；12为位于过滤自锁机构11下方的集虫分离室；13为设置在捕集箱体内的上层通道，由不锈钢板与透明玻璃板8形成密封通道空间，便于耦合激发蝗虫惊吓趋光活动效应下滑移捕集的实施；14为设置在捕集箱体内由不锈钢板形成密封的下层通道，以供蝗虫气吸滑移捕集使用，与上层通道13组成导虫通道9 ;15为吸头，内置隔风板，设置于捕集箱体下方四周，距离地面3-5_，由吸虫口经吸虫通道10气吸爬行趋光特性的蝗虫；16为由支撑柱支撑的光源防护罩；17为导虫板支撑，以放置趋光昆虫导引板，供爬行趋光昆虫爬行捕捉光源使用；18为透明玻璃光源支撑板，置于透明玻璃支撑板7上，其上放置诱导光源系统I ;19为收集箱门，方便收集所捕集的蝗虫；20为安装于捕集箱体4下方的地轮；21为吸虫口，以实施飞行趋光蝗虫碰撞后及沿导虫板趋光爬行至入虫口在气吸作用下的落虫功能；22为过滤自锁机构11下方的分离口，其下方为集虫分离室12，以在负压风力的作用下，沉淀分离蝗虫。捕集箱体4起着支撑整个机构的作用，在捕集箱体4上方通过透明玻璃支撑板7、透明玻璃板8、光源支撑板18放置了诱导光源系统1，供调控激发蝗虫的趋光捕捉和朝向光源下方捕机的趋光聚集活动行为，其相应倾斜角可有效通过透明玻璃调控激发落入上层通道13内蝗虫的趋光生物活动行为及逃逸碰撞的实现，以及增效爬行昆虫向箱体四周聚集，从而便于吸头15的气吸收集，诱导光源由其控制系统实施频闪交变开关的调控激发控制及光强调节功能。设置于上层通道13下板的振动电机系统2，以振动激发附着于上层通道13内30°倾斜不锈钢板面上的蝗虫，增强光照激发下蝗虫的生物活动特性，促使其趋利避害的逃逸碰撞，增益滑移捕集的高效实现，并实施振动下料式功能，避免活动激发强度不同的蝗虫堵塞通道，其由相应控制系统 实现蝗虫敏感振动激发参数及开关控制功能。安装于捕集箱体4 一侧的负压风机3，由变频调速系统控制，提供负压风力，实施吸虫口 21处、捕集箱体四周吸头15处蝗虫进入相应通道内的气吸捕集功能，并在上层通道13内，在光振耦合激发效应下，作为气吸惊吓激发源，强化质量较重蝗虫活动反应行为敏感性，增效蝗虫逃逸碰撞滑移捕集的实现。内置于捕集箱体内的上层通道13，作为光、振、气吸措施作用于蝗虫体及光振气激发昆虫活动反应效应的载体，可快速实现蝗虫落入下层通道14内，实施蝗虫的气吸滑移功倉泛。本发明的工作原理为:针对调控光照激发蝗虫不同的趋光效应，由频振发射波调控稳定蝗虫的趋光聚集效应，致使蝗虫在以光源为中心的捕集箱体四周具有良好的趋光捕集行为，抑制蝗虫趋光激发下的飞逸行为，在此作用下，利用蝗虫趋光捕捉光源光照的趋光弹跳与透明玻璃罩的碰撞下落效应，以及沿导虫板趋光爬行捕捉光源的活动行为特征，在负压风机负压风力的作用下，气吸蝗虫进入上层通道内。蝗虫附着环境的突变、透过透明玻璃的频闪交变光照的调控激发作用、振动及气流作用的惊吓激发效应，以及频振抑制激发效应，使能够立足于上层通道内30°倾斜不锈钢板面上的蝗虫迅速产生趋光避害的惊吓逃逸行为，进而与透明玻璃板产生碰撞，其碰撞效应致使蝗虫快速下跌于下层通道内45°倾斜不锈钢板面上滑移。而且，振动下料式作用、气吸的附加牵引力作用、频振激发作用，可有效驱使增强不同反应强度蝗虫在上下层通道内的滑移捕集效应。由于下层通道及过滤自锁机构的遮光作用，蝗虫在负压风力的牵引及蝗虫的自身重力作用下，通过吸虫口落入过滤自锁机构，再经分离口落入集虫分离室内沉淀分离。另外，趋光聚集于捕集箱体四周的蝗虫在负压风机负压风力的作用下，通过吸头经过渡风道、吸虫通道(与垂直面60°角能较有利于气吸蝗虫的高效实现)、过滤自锁机构、分离口可气吸于集虫分离室内沉淀分离。集虫分离室内捕集的蝗虫可通过箱门的打开而收集入袋，以供下步加工利用。本光电波谱调控光照诱导频振落虫式蝗虫激振气吸捕集机，其捕集箱体也可以是土建设施式的，按照以上描述的捕集箱体的结构形状进行建造，然后配置光源防护罩、透明玻璃罩、诱导光源系统，并在捕集箱体内设置上层通道、振动电机系统、下层通道、过滤自锁机构、吸虫通道、风机通道，在捕集箱体外设置主要由频振声编程控制器、功放电路和音箱组成的频振声发射器、负压风机及其控制系统、吸头、收集箱门等，组成土建式的光电波谱调控光照诱导频振落虫式蝗虫激振气吸捕集机。最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。`
权利要求
1.一种光照诱导频振落虫式蝗虫激振气吸捕集机，其特征在于主要包括:诱导光源系统、捕集箱体、负压风机和频振声发射器，所述的诱导光源系统设置于捕集箱体的上方，该诱导光源系统的周围设有透明玻璃罩；所述的捕集箱体内部设有导虫通道、吸虫通道和承接于导虫通道与吸虫通道的过滤自锁机构以及设置于过滤自锁机构下方的集虫分离室；所述的负压风机设置于捕集箱体的一侧，并通过风机通道与过滤自锁机构连接；所述的频振声发射器主要由频振声编程控制器、功放电路和音箱组成，该频振声发射器设置于捕集箱体外壁的四周。
2.根据权利要求1所述的光照诱导频振落虫式蝗虫激振气吸捕集机，其特征在于:所述的导虫通道设置于捕集箱体内部的上方，由上层通道和下层通道组成，在上层通道的下侧设有振动电机系统。
3.根据权利要求2所述的光照诱导频振落虫式蝗虫激振气吸捕集机，其特征在于:所述的导虫通道呈倒漏斗状，其上层通道由透明玻璃板和不锈钢板密封，与水平面的倾斜角为30°，下层通道由不锈钢板密封，与水平面的倾斜角为45°，上层通道与下层通道的连接处平滑过渡，下层通道连接于过滤自锁机构。
4.根据权利要求1所述的光照诱导频振落虫式蝗虫激振气吸捕集机，其特征在于:所述的吸虫通道连接于过滤自锁机构，该吸虫通道向外延伸至捕集箱体的外侧并与安装于捕集箱体四周内置隔风板的吸头相连接。
5.根据权利要求1所述的光照诱导频振落虫式蝗虫激振气吸捕集机，其特征在于:所述的诱导光源系统为周向六面调控性阵列条纹光照系统。
6.根据权利要求1所述的光照诱导频振落虫式蝗虫激振气吸捕集机，其特征在于:所述的振动电机系统主 要由振动频率为50Hz、单个激振力为0.7IKN的8个直流振动电动机构成。
全文摘要
本发明公开了一种光照诱导频振落虫式蝗虫激振气吸捕集机。本发明的技术方案要点为一种光照诱导频振落虫式蝗虫激振气吸捕集机，主要包括诱导光源系统、捕集箱体、负压风机和频振声发射器，诱导光源系统设置于捕集箱体的上方，周围设有透明玻璃罩；捕集箱体内部设有导虫通道、吸虫通道和承接于导虫通道与吸虫通道的过滤自锁机构以及设置于过滤自锁机构下方的集虫分离室；负压风机设置于捕集箱体的一侧，并通过风机通道与过滤自锁机构连接；频振声发射器主要由频振声编程控制器、功放电路和音箱组成，设置于捕集箱体外壁的四周。本发明结构合理、适应性强、捕集效率高，适用于不同趋光特性蝗虫的捕集。
文档编号A01M1/08GK103181376SQ20131011207
公开日2013年7月3日 申请日期2013年4月2日 优先权日2013年4月2日
发明者刘启航, 姚秋凤, 戚新波, 王鹏飞, 王伟 申请人:河南机电高等专科学校