Мобильная электрооптическая установка для уничтожения летающих насекомых

Полезная модель относится к области сельского хозяйства, и может применяться для защиты садов и лесных насаждений от насекомых-вредителей. Она направлена на повышение эффективности и увеличение количества привлекаемых и уничтожаемых насекомых различных видов, а также, в частности для привлечения и уничтожения ночных летающих насекомых на водоемах с целью подкормки рыбы и для отпугивания рыбоядных птиц акустическим методом.
Известна мобильная электрооптическая установка для уничтожения летающих насекомых, содержащая поражающий орган магнетрон, расположенный над сборником насекомых, источник привлекающего излучения, выполненный в виде светодиодных линеек, состоящих из ультрафиолетового, синего, зеленого, желтого, красного и белого ультраярких светоизлучающих диодов и блок питания, состоящий из последовательно соединенных электрогенератора, выпрямителя, молекулярного накопителя энергии и преобразователя частоты (Патент РФ №2351129, МПК А01М 1/04. Опубликовано: 10.04.2009).
Недостатком мобильной электрооптической установки для уничтожения летающих насекомых является ее энергоемкость и сложность применяемого электротехнического оборудования. А также, недостаточная эффективность работы привлекающего оптического излучения и поражающего элемента.
Известно устройство для уничтожения насекомых, состоящее из колпака, имеющего вид абажура, под которым располагается источник излучения, вокруг которого расположена сетка, на которую нанесено средство привлечения насекомых. Под источником излучения расположены в одной плоскости коаксиально друг другу разнополярные электроды, связанные с источником сетевого напряжения (Патент РФ №2013954, МПК А01М 1/22, А01М 1/24. Опубликовано: 15.06.1994). Насекомые, привлеченные светом и приманкой, пролетая между электродами, уменьшают сопротивление между ними. Происходит пробой воздушного промежутка между электродами, в процессе которого насекомое уничтожается.
Недостатком данного изобретения является то, что для привлечения летающих насекомых используется различные виды приманок, в частности, ферромоны, которые необходимо своевременно и с определенной периодичностью размещать и пополнять запасы, что влечет за собой значительные неудобства обслуживания и уменьшение эффективности работы устройства. Кроме того, отверстия между разнополярными чередующимися электродами имеют размеры соизмеримые с размерами насекомых, тем самым сужается диапазон перечня линейных размеров насекомых, подвергаемых поражающему электроразрядному воздействию.
Наиболее близкой является мобильная электрооптическая установка, содержащая источник привлечения насекомых и электроды, выполненные в виде наружной и внутренней токопроводящих сеток, укрепленных с зазором на расстоянии не более среднестатического размера насекомого и подключенных к разноименным клеммам источника высокого напряжения (Патент РФ №2023391 МПК А01М 1/04, А01М 1/22, А01М 5/00. Опубликовано: 30.11.1994). Для повышения эффективности устройство снабжено блоком вибрации. В процессе эксплуатации привлекаемые светом лампы насекомые летят к сеткам, своими телами замыкают цепь и погибают под действием высокого напряжения. Погибшие насекомые вследствие вибрации сеток падают вниз в специальный поддон.
Недостатком данного изобретения является повышенная энергоемкость, в частности, для обеспечения работоспособности блока вибрации. Кроме того, устройство характеризуется невысокой эффективностью работоспособности вследствие уничтожения летающих насекомых только некоторых средних статистических размеров, что определяется расстоянием между сетками.
Задачей является разработка мобильной электрооптической установки для уничтожения летающих насекомых различного размерного диапазона.
Техническим результатом является повышение эффективности работы устройства.
Технический результат достигается при использовании мобильной электрооптической установки для уничтожения летающих насекомых, содержащей источник привлекающего оптического излучения, электродную систему из токопроводящих сеток, установленных с зазором и подключенных к разноименным клеммам источника высокого напряжения, при этом электродная система выполнена в виде трех четырехгранных усеченных пирамид, соосно вложенных одна в другую и ограниченных сверху и снизу дефлекторами, источник оптического привлекающего излучения, выполнен в виде светодиодных линеек и расположен в полости электродной системы, причем средняя токопроводящая сетка выполнена с минимальным размером ячеек, а внутренняя токопроводящая сетка выполнена с максимальным размером ячеек.
Источник привлекающего оптического излучения в мобильной электрооптической установке для уничтожения летающих насекомых выполнен в виде светодиодных линеек, которые могут состоять из светоизлучающих диодов одного или нескольких цветов - из ультрафиолетового, синего, зеленого, желтого, красного и белого ультраярких светоизлучающих диодов. В качестве поражающего органа используется электродная система, представляющая собой соосно расположенные три четырехгранные усеченные пирамиды из металлической сетки, вставленные одна в другую с зазором, соизмеримым с линейными размерами крупного ночного летающего насекомого  Это позволяет создать пространственную равномерность распределения электростатического поля и увеличить объемную плотность энергии поражающего действия электростатического поля. Между токопроводящими сетками создается высоковольтное электростатическое поле путем подачи разности потенциалов, чередующейся полярностью, причем возникающее электростатическое поле формируется с временной периодичностью по продолжительности действия и с широким спектром вариаций. Выполнение электродной системы в виде усеченных пирамид из металлической сетки с разными размерами ячеек обеспечивает возможность проникновения летающих насекомых к источнику привлекающего излучения, на пути к которому расположено высоковольтное электростатическое поле, оказывающее поражающее действие на летающих насекомых.
Для увеличения эффективности работы устройства путем расширения возможности уничтожения летающих насекомых, имеющих увеличенные геометрические размеры по отношению, в частности, мошкам и комарам, ячейки токопроводящих сеток выполнены в определенной размерной последовательности: размер ячейки средней токопроводящей сетки < размер ячейки наружной токопроводящей сетки < размер ячейки внутренней токопроводящей сетки.
наруж
сред
внутр
Размер ячейки наружной токопроводящей сетки несколько больше диаметра сечения тела крупного летающего насекомого и соизмерим с размахом крыльев, в частности, d≈15÷20 мм. Размер ячейки средней токопроводящей сетки соизмерим с диаметром сечения тела крупного летающего насекомого, в частности, d≈10÷15 мм. Это делается для того, чтобы крупное летающее насекомое могло пролететь сквозь ячейки сеток к источнику привлекающего излучения в тот период времени, когда отключены высоковольтные электростатические поля, и попасть в зону поражения. Размер ячейки внутренней токопроводящей сетки несколько больше, чем размер ячейки наружной токопроводящей сетки, и обусловливается возможностью поражающего действия электростатического поля, возникающего между средней и внутренней токопроводящими сетками, в частности d≈20÷25 мм.
Применение ограниченной сверху и снизу дефлекторами электродной системы, представляющей собой три четырехгранные усеченные пирамиды, внутри которой расположен источник привлекающего оптического излучения, позволяет локализовать поражающее действие электростатического поля вокруг источника привлекающего излучения и обеспечить жесткость конструкции.
Возбуждение в межэлектродном пространстве двух высоковольтных электростатических полей, посредством подачи на электроды разности потенциалов чередующейся полярностью, позволяет повысить эффективность поражающего действия широкого спектра линейных размеров летающих насекомых.
Создание двойного электростатического поля с чередующейся полярностью потенциала требует повышенных энергозатрат, поэтому генерация поля с временной периодичностью по продолжительность действия с широким спектром вариаций позволяет обеспечить энергосберегающий режим работы устройства.
Более того, электромагнитные поля оказывают заметное влияние на состояние и поведение летающих насекомых. У насекомых при подлете на близкое расстояние, в частности к проводам линии электропередачи, наблюдается изменение поведенческих реакций, временная потеря ориентации и координации в пространстве вплоть до падения. Также одной из распространенных реакций насекомых является избегание электромагнитных полей, в том числе изменение направления движения в сторону с меньшим уровнем поля. Поэтому отключение электростатического поля с определенной периодичностью позволяет несколько нейтрализовать его влияние на поведение летающих насекомых. При отсутствии электростатического поля между металлическими сетками электродной системы насекомые, привлекаемые оптическим излучением источника, беспрепятственно пролетают сквозь ячейки металлических сеток и попадают в центральную зону, продолжая хаотично блуждать вокруг источника излучения. При включении электростатического поля, хаотично блуждающие насекомые попадают в зону между средней и внутренней металлической сеткой, где подвергаются поражающему действию поля. Вылетевшие в отсутствие электростатического поля наружу насекомые возвращаются обратно к источнику привлекающего излучения, попадая в область поражающего действия поля. Таким образом, предложенная конструкция и схема действия положительно сказывается на эффективности работоспособности устройства.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена схема конструкции устройства, на фиг. 2 показан внешний вид мобильной электрооптической установки для уничтожения летающих насекомых, на фиг. 3 показано взаимное расположение токопроводящих сеток электродной системы.
Мобильная электрооптическая установка для уничтожения летающих насекомых состоит из источника привлекающего оптического излучения 1, электродной системы 2 из трех токопроводящих сеток 3-5, установленных с зазором и подключенных к разноименным клеммам источника высокого напряжения (на рисунке не показан). Источник оптического привлекающего излучения 1 выполнен в виде светодиодных линеек и расположен в полости электродной системы 2.
Токопроводящие сетки 3-5 выполнены в виде четырехгранных усеченных пирамид, соосно вложенных одна в другую и ограниченных сверху верхним дефлектором 6 и снизу нижним дефлектором 7. Средняя токопроводящая сетка 3 выполнена с минимальным размером ячеек, внутренняя токопроводящая сетка 4 выполнена с максимальным размером ячеек, Наружная токопроводящая сетка 5 выполнена с промежуточным размером ячеек.
Дефлекторы 6 и 7 выполнены из светопрозрачного материала, устойчивого к воздействию инфракрасного и ультрафиолетового излучения. Верхний дефлектор 6 предназначен для защиты электродной системы 2 и источника привлекающего излучения 1 от атмосферных осадков.
В верхней части устройства установлена фотоэлектрическая панель 8, которая связана с блоком автоматизированной системы управления 9 с использованием наружной изолированной электропроводки 10. Все элементы устройства базируются на штанге 11, установленной вертикально.
Устройство работает следующим образом.
В светлое время суток прямое и рассеянное солнечное излучение попадает на фотоэлектрическую панель 8. Фотоэлектрическая панель 8 является источником электрической энергии, преобразует энергию солнечного излучения в электрический ток. Электрический ток через контроллер заряда, являющегося одним из составных элементов блока автоматизированной системы управления 9, заряжает аккумулятор. Аккумулятор обеспечивает электрической энергией всех потребителей, входящих в состав устройства. С наступлением темного времени суток автоматизированная система управления 9 переключает устройство в режим привлечения летающих насекомых. Низковольтное напряжение от аккумулятора подается на источник привлекающего оптического излучения 1, а также, через модуль повышения напряжения, уже высокое напряжение подается на электродную систему 2. Привлеченные оптическим излучением летающие насекомые стремятся подлететь к источнику излучения и попадают в пространство между металлическими сетками 5,3 и 3,4 электродной системы 2. Попав в пространство между сетками, насекомое поражается высоковольтным электрическим разрядом и падает на нижний дефлектор 7. С дефлектора 7 насекомые падают вниз. Если устройство установлено на водоеме, то насекомые падают на поверхность воды, откуда подбираются рыбами.
Посредством автоматизированной системы управления 9 осуществляется возбуждение электростатического поля между сетками 3-5 электродной системы 2 с заданной временной периодичностью, причем, продолжительность наличия поля и его отсутствия имеет широкий спектр вариаций. Частичное отключение по времени электростатического поля позволяет нейтрализовать отпугивающее его влияние на поведение насекомых, и летающие насекомые продолжают движение к источнику привлекающего оптического излучения 1. Попав в зону расположения источника излучения 1, летающие насекомые хаотично кружат вокруг источника 1, имея малую вероятность покинуть зону вследствие наличия привлекающего излучения и малого размера ячейки средней сетки 3. Таким образом, область возможного нахождения летающих насекомых простирается в основном от источника привлекающего оптического излучения 1 до электродной системы 2. На среднюю сетку 3 подается положительный потенциал относительно отрицательного потенциала внутренней сетки 4 и наружной сетки 5. При очередном автоматическом режиме включения электростатического поля, летающие насекомые, залетевшие в полость электродной системы 2 во время отключения поля и находящиеся в зоне между внутренней сеткой 4 и средней сеткой 3, поражаются электрическим разрядом.
Таким образом, при использовании мобильной электрооптической установки для уничтожения летающих насекомых, содержащей электродную систему из токопроводящих сеток в виде установленных с зазором трех четырехгранных усеченных пирамид, соосно вложенных одна в другую и ограниченных сверху и снизу дефлекторами, источник привлекающего оптического излучения, выполненный в виде светодиодных линеек и расположенный в полости электродной системы, в которой токопроводящие сетки выполнены с разными размерами ячеек и подключены к разноименным клеммам источника высокого напряжения, обеспечивает повышение эффективности работы устройства.