等离子体种子处理装置的优化设计与试验
发布时间：2021-07-26 08:06
等离子体种子播前处理可以提高种子活力,促进种子生长发育,提高产量与品质。论文基于等离子体种子处理的技术要求,进行了等离子体种子处理装置的设计研究,并进行了相关技术参数的试验。研究结果为等离子体种子处理产业化应用提供了技术支持和理论依据。（1）通过分析低气压状态下等离子体发生功率、种子处理时间和工作气体介质对种子处理的作用效果,提出了等离子体种子处理装置的技术要求,确立了 25 kg批次处理量、等离子体发生功率0～500W（可调）和种子处理时间10～20s（可调）等技术参数,并设定了单一工作气体介质或两路工作气体混合两种配气方式;提出了等离子体种子处理的工艺方案,进行了等离子体种子处理装置的总体设计,以及等离子体发生系统、仓室组合、低气压维持系统、气体介质配气系统和种子振动输送装置等关键部件的设计与选型。（2）运用机械运动学理论,进行了种子振动输送装置的运动学分析,探讨了输送装置中送料板倾角、振动频率、振动方向角等结构参数对单粒种子运动状态的影响,研究建立了各结构参数与单粒种子输送速度和位移的数学关系;通过搭建的小麦种子振动输送试验台验证,模型计算与试验结果线性拟合度大于84%,为种子振...
【文章来源】：中国农业大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：143 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－?２?Ｍａｒｓｈａｌ试验装置图??
空泵、真空计、空气压差阀及相关管路等；气体介质配气系统主要包括气体流量计、气体电磁阀??及气体管路等；制冷装置主要包括制冷机、循环泵及制冷盘管等。等离子体种子处理装置结构示??意图如图２－２所示，三维图如图２－３所示。??１０?１１?１２?１３??丄＼?’＼飞—＇?Ｈ——｜?，卫??匕：穿?＼Ｍ??ｉ?ｒｒｉ??ｊｙ?＼ｊ｜＿??１．出料电磁阀２．出料仓３．振动臂４．磁流体旋转密封轴５．落料斗６．振动送料板７．电极板及屏蔽层８．制冷盘管９．??射频电源１０．射频匹配器流量计１２．真空计１３．ＨＭＩ设备１４．进料仓１５．进料电磁阀１６．分料器１７．处理仓１８．流量??控制器１９．空气压差阀２０．真空泵２１．驱动电机及偏心装置２２．连杆２３．制冷机２４．连杆轴承??图２－?２等离子体种子处理装置结构示意图??＇?．．．．??＾＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝；；＝：：；：：??图２－?３等离子体种子处理装置三维图??等离子体种子处理装置的输送装置为一种带平衡体的双质体振动输送结构，动力从处理仓外??部的平衡质体通过振动臂传至处理仓内部的振动送料板上，实现种子在输送过程中能够旋转、翻??滚，保证处理的均匀性：仓式组合包括存放待处理种子的进料仓、种子接受等离子体作用的处理??仓和存放处理后种子的出料仓
（ａ）电容稱合?（ｂ）电感耦合??图２－?４射频等离子体发生方式??ＣＣＰ发生器通常由位于真空室中的两个相距几厘米的平行电极板构成，平行电极通常由功率??为０？ｌｋＷ、频率为１３．５６?ＭＨｚ的射频电源驱动。ＩＣＰ发生器通常使用两个射频功率源，射频功??率源驱动外置线圈，在等离子体中感应出射频电流，从而将电磁场能量传递给电子［９＜。应用上述??两种射频等离子体发生方式，主要有以下四种等离子体发生装置结构：??■???．?■?們Ｉ?｜???ｒ￣?一．?Ａ?；？?—糾频线％??Ｗ?丨?．７７■二７：??／?射卿§?．．?１１１??（ａ）?（ｂ）??厂?了了丁?进气：丨???ｉ?．?１??￣?Ｉｆｌｌ???进气，０．丨杨线ｆｆｉ：?！ｉ?ｊ?：?＇?！?ｕ?！?１??ＴＳ子体？电区??抽＊ｔ１．１?￣?｜?袖气??（ｃ）?（ｄ）??图２－?５四种射频等离子体发生装置??早期使用的射频等离子体发生腔室如图２－５ａ所示，多圈线圈绕在圆筒式的腔室外壁，以电感??耦合式激发等离子体；图２－５ｂ所示结构为多线圈绕在腔室内侧，以电感耦合式激发产生等离子??体；图２－５ｃ所示结构是腔室顶部缠绕多层射频线圈
【参考文献】：
期刊论文
[1]Effects of cold plasma treatment on alfalfa seed growth under simulated drought stress[J]. 冯金奎,王德成,邵长勇,张丽丽,唐欣. Plasma Science and Technology. 2018(03)
[2]低温等离子体促进水稻种子生长效应及NIR光谱分析[J]. 王纯阳,万良淏,马玉涵,黄青. 安徽大学学报(自然科学版). 2018(01)
[3]常压室温等离子体对NaCl胁迫下二月兰种子萌发和幼苗生长的影响[J]. 董亚茹,赵东晓,陈传杰,杜建勋,孙景诗. 山东农业科学. 2017(12)
[4]冷等离子体处理对黄瓜幼苗特性的影响[J]. 胡尊瑞,李志强,吴晓云,韩振芹,何笙. 西南农业学报. 2016(12)
[5]水稻种子通过等离子体处理后苗期相关性状差异性研究[J]. 王菁,吕德安. 中国种业. 2016(11)
[6]水平振动情况下颗粒系统振动分离机理的离散元数值研究[J]. 王振宇,周伟,杨利福,马刚,常晓林. 振动与冲击. 2016(16)
[7]冷等离子体处理对2种豆科牧草种子发芽及幼苗生长的影响[J]. 范月君,芦光新,徐成体,江文索. 种子. 2016(08)
[8]花生荚果碰撞模型中恢复系数的测定及分析[J]. 陆永光,吴努,王冰,于昭洋,林德志,胡志超. 中国农业大学学报. 2016(08)
[9]等离子体处理种子对冬小麦生育特性的影响[J]. 冯金胜. 现代农业科技. 2016(13)
[10]基于离散单元法的平摆筛设计及其透筛机理分析[J]. 李占福,童昕,周广涛. 机械设计与研究. 2016(01)
博士论文
[1]有机肥颗粒热风干燥工艺及装备研究[D]. 张晓明.中国农业大学 2017
[2]黄芪毛状根培养体系的优化及其主要活性成分生物合成的诱导调控研究[D]. 焦骄.东北林业大学 2016
[3]低温等离子体杀菌机理与活性水杀菌作用研究[D]. 郭俭.浙江大学 2016
[4]冷等离子体牧草种子处理试验台优化与试验研究[D]. MUNKHUU NANDINTSETSEG（南邓）.中国农业大学 2015
[5]苜蓿茎秆剪切特性及切割参数的试验研究[D]. 张涵.中国农业大学 2015
[6]基于表面等离子体的电化学技术在生物分析中的应用[D]. 卢晋.清华大学 2013
[7]磁化弧光等离子体对种子生物效应的研究[D]. 尹美强.大连理工大学 2006
硕士论文
[1]氮磷钾配施对黄芪产量和质量的影响[D]. 宋庆燕.北京中医药大学 2017
[2]等离子体预处理对穿心莲种子萌发过程基因表达及后期生长的影响[D]. 汤小婷.广州中医药大学 2017
[3]基于PLC的自动生产线实验平台电气开发[D]. 巢春波.大连理工大学 2016
[4]大气压低温等离子体疗法在小鼠伤口愈合过程中的实验研究[D]. 张之武.中国科学技术大学 2014
[5]等离子体对作物种子生物学效应的研究[D]. 迟丽华.吉林农业大学 2004
本文编号：3303176
【文章来源】：中国农业大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：143 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－?２?Ｍａｒｓｈａｌ试验装置图??
空泵、真空计、空气压差阀及相关管路等；气体介质配气系统主要包括气体流量计、气体电磁阀??及气体管路等；制冷装置主要包括制冷机、循环泵及制冷盘管等。等离子体种子处理装置结构示??意图如图２－２所示，三维图如图２－３所示。??１０?１１?１２?１３??丄＼?’＼飞—＇?Ｈ——｜?，卫??匕：穿?＼Ｍ??ｉ?ｒｒｉ??ｊｙ?＼ｊ｜＿??１．出料电磁阀２．出料仓３．振动臂４．磁流体旋转密封轴５．落料斗６．振动送料板７．电极板及屏蔽层８．制冷盘管９．??射频电源１０．射频匹配器流量计１２．真空计１３．ＨＭＩ设备１４．进料仓１５．进料电磁阀１６．分料器１７．处理仓１８．流量??控制器１９．空气压差阀２０．真空泵２１．驱动电机及偏心装置２２．连杆２３．制冷机２４．连杆轴承??图２－?２等离子体种子处理装置结构示意图??＇?．．．．??＾＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝；；＝：：；：：??图２－?３等离子体种子处理装置三维图??等离子体种子处理装置的输送装置为一种带平衡体的双质体振动输送结构，动力从处理仓外??部的平衡质体通过振动臂传至处理仓内部的振动送料板上，实现种子在输送过程中能够旋转、翻??滚，保证处理的均匀性：仓式组合包括存放待处理种子的进料仓、种子接受等离子体作用的处理??仓和存放处理后种子的出料仓
（ａ）电容稱合?（ｂ）电感耦合??图２－?４射频等离子体发生方式??ＣＣＰ发生器通常由位于真空室中的两个相距几厘米的平行电极板构成，平行电极通常由功率??为０？ｌｋＷ、频率为１３．５６?ＭＨｚ的射频电源驱动。ＩＣＰ发生器通常使用两个射频功率源，射频功??率源驱动外置线圈，在等离子体中感应出射频电流，从而将电磁场能量传递给电子［９＜。应用上述??两种射频等离子体发生方式，主要有以下四种等离子体发生装置结构：??■???．?■?們Ｉ?｜???ｒ￣?一．?Ａ?；？?—糾频线％??Ｗ?丨?．７７■二７：??／?射卿§?．．?１１１??（ａ）?（ｂ）??厂?了了丁?进气：丨???ｉ?．?１??￣?Ｉｆｌｌ???进气，０．丨杨线ｆｆｉ：?！ｉ?ｊ?：?＇?！?ｕ?！?１??ＴＳ子体？电区??抽＊ｔ１．１?￣?｜?袖气??（ｃ）?（ｄ）??图２－?５四种射频等离子体发生装置??早期使用的射频等离子体发生腔室如图２－５ａ所示，多圈线圈绕在圆筒式的腔室外壁，以电感??耦合式激发等离子体；图２－５ｂ所示结构为多线圈绕在腔室内侧，以电感耦合式激发产生等离子??体；图２－５ｃ所示结构是腔室顶部缠绕多层射频线圈
【参考文献】：
期刊论文
[1]Effects of cold plasma treatment on alfalfa seed growth under simulated drought stress[J]. 冯金奎,王德成,邵长勇,张丽丽,唐欣. Plasma Science and Technology. 2018(03)
[2]低温等离子体促进水稻种子生长效应及NIR光谱分析[J]. 王纯阳,万良淏,马玉涵,黄青. 安徽大学学报(自然科学版). 2018(01)
[3]常压室温等离子体对NaCl胁迫下二月兰种子萌发和幼苗生长的影响[J]. 董亚茹,赵东晓,陈传杰,杜建勋,孙景诗. 山东农业科学. 2017(12)
[4]冷等离子体处理对黄瓜幼苗特性的影响[J]. 胡尊瑞,李志强,吴晓云,韩振芹,何笙. 西南农业学报. 2016(12)
[5]水稻种子通过等离子体处理后苗期相关性状差异性研究[J]. 王菁,吕德安. 中国种业. 2016(11)
[6]水平振动情况下颗粒系统振动分离机理的离散元数值研究[J]. 王振宇,周伟,杨利福,马刚,常晓林. 振动与冲击. 2016(16)
[7]冷等离子体处理对2种豆科牧草种子发芽及幼苗生长的影响[J]. 范月君,芦光新,徐成体,江文索. 种子. 2016(08)
[8]花生荚果碰撞模型中恢复系数的测定及分析[J]. 陆永光,吴努,王冰,于昭洋,林德志,胡志超. 中国农业大学学报. 2016(08)
[9]等离子体处理种子对冬小麦生育特性的影响[J]. 冯金胜. 现代农业科技. 2016(13)
[10]基于离散单元法的平摆筛设计及其透筛机理分析[J]. 李占福,童昕,周广涛. 机械设计与研究. 2016(01)
博士论文
[1]有机肥颗粒热风干燥工艺及装备研究[D]. 张晓明.中国农业大学 2017
[2]黄芪毛状根培养体系的优化及其主要活性成分生物合成的诱导调控研究[D]. 焦骄.东北林业大学 2016
[3]低温等离子体杀菌机理与活性水杀菌作用研究[D]. 郭俭.浙江大学 2016
[4]冷等离子体牧草种子处理试验台优化与试验研究[D]. MUNKHUU NANDINTSETSEG（南邓）.中国农业大学 2015
[5]苜蓿茎秆剪切特性及切割参数的试验研究[D]. 张涵.中国农业大学 2015
[6]基于表面等离子体的电化学技术在生物分析中的应用[D]. 卢晋.清华大学 2013
[7]磁化弧光等离子体对种子生物效应的研究[D]. 尹美强.大连理工大学 2006
硕士论文
[1]氮磷钾配施对黄芪产量和质量的影响[D]. 宋庆燕.北京中医药大学 2017
[2]等离子体预处理对穿心莲种子萌发过程基因表达及后期生长的影响[D]. 汤小婷.广州中医药大学 2017
[3]基于PLC的自动生产线实验平台电气开发[D]. 巢春波.大连理工大学 2016
[4]大气压低温等离子体疗法在小鼠伤口愈合过程中的实验研究[D]. 张之武.中国科学技术大学 2014
[5]等离子体对作物种子生物学效应的研究[D]. 迟丽华.吉林农业大学 2004
本文编号：3303176
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/nygclw/3303176.html
