一种负压引流窝眼激振式等离子体种子处理装置及方法

本发明涉及农业机械设备，具体涉及一种负压引流窝眼激振式等离子体种子处理装置及方法。

背景技术：

1、种子的播前处理能帮助种子在播种后更快速地生长和发芽，从而提高种子的发芽率、生长速度和产量。种子的播前处理方法有包衣、药水浸泡、酸洗、碱洗等方法，以上方法具有一定的杀菌防病，增速增量的作用，但易产生药害，破坏土壤环境，影响换种作物。等离子体种子处理是一种典型的物理种子处理方法，其原理为以高温、高能量、高速电离的等离子体轰击种子表面，达到种子表面刻蚀的效果。能去除种子表面有害物质，提升种子活力，促进种子新陈代谢，提高种子的抗逆性，减少种子死亡和损失。

2、种子外形是一种复杂的多面体结构，等离子体的发生是动态的，种子的多相特征易导致更加不均匀的等离子体放电分布；等离子体处理种子是非定向的，种子表面发生物理遮挡会导致种子无法全面接触到等离子体，进而影响种子处理效果。目前等离子体种子处理研究存在等离子体种子均匀处理机构创新设计的不足。因此，创新设计一种负压引流—窝眼激振式等离子体种子均匀处理装置，实现苜蓿等不规则种子的等离子体均匀处理。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对苜蓿等不规则种子等离子体处理不均匀的播前问题，提供一种负压引流窝眼激振式等离子体种子处理装置及方法，实现不规则种子等离子体均匀处理，以促进等离子体种子处理技术的进步。

2、为达到上述目的，本发明所采用的技术方案包括：本发明提供一种负压引流窝眼激振式等离子体种子处理装置及方法，其特征在于，所述装置及方法包括：等离子体发生装置、集种装置、种子处理调节装置、可调支撑机架、负压引流窝眼激振装置、等离子体种子均匀处理方法；所述等离子体发生装置为种子均匀进种及等离子体产生的部分，主要包括等离子体发生基体、绝缘隔板、导线通孔、通气阀、绝缘隔板把手、均匀进种器、等离子体发生基体固定板、等离子体发生基体组托架。所述等离子体发生基体组由安装在等离子体发生基体固定板上的3个等离子体发生基体组合而成，等离子体发生基体组沿基体组托架水平方向阵列6组，分别为等离子体发生基体组ⅰ、等离子体发生基体组ⅱ、等离子体发生基体组ⅲ、等离子体发生基体组ⅳ、等离子体发生基体组ⅴ、等离子体发生基体组ⅵ；所述等离子体发生基体包括导管、绝缘基体、安全阀组、绝缘保护基座、安全基体、电极板、进风管、排气调整管道。所述导管包括阳极导线管、进风管、阴极导线管，导管安装在绝缘基体上；所述绝缘基体安装在绝缘保护基座上，绝缘基体内部留有导管通孔和安全阀组安装位；所述安全阀组安装在绝缘基体内，其作用为保护等离子体发生装置；所述安全基体安装在绝缘保护基座下方，为两块对称排布的类梯形绝缘体；所述电极板包括阳电极板和阴电极板，电极板安装在绝缘保护基座内，分别与阳极导线管和阴极导线管内导线相连；所述进风管穿过整个基座，置于电极板中间，其作用为将放电后产生的等离子体进行导流，使等离子体与种子表面充分接触；所述排气调节管道与各进风管连接，其作用为调整气体的排出流量、调控等离子体的发生区域。所述绝缘隔板安装在等离子体发生基体组的上面、侧面及后面，具有隔绝高压电流及防尘防潮的保护作用；所述导线通孔、通气阀及绝缘隔板把手安装在上面绝缘隔板的上方，外部导线通过导线通孔与等离子发生基体的两个电极连接，气泵或风机通过通气阀连接各等离子发生基体的进风管，为等离子体发生区域供给气流；所述绝缘隔板把手用于提升等离子体发生装置，便于装置的拆卸安装及维修工作；所述均匀进种器位于上侧绝缘隔板中心位置，进种装置上方进种口安装有隔板，将进种口在前后方向隔离为一级种进种口和二级种进种口两独立部分。下方落种管呈人字形朝向前后，出种口设计为细长的直槽口形状，使种子从出种口均匀地落入激振装置上；所述等离子体发生基体固定板为带槽直板，等离子体发生基体通过螺栓与固定板连接组成等离子体发生基体组；所述等离子体发生基体组托架由两根带槽铝型材组成，分别位于等离子体发生基体组前后位置，与绝缘隔板的内侧通过螺栓固定连接，等离子体发生基体组可沿基体组托架调节水平方向安装位置；

3、作为本发明的进一步方案，所述集种装置为等离子体处理后种子收集运输部分，主要包括一级集种装置、安全控制器、二级集种装置、集种传动基座、驱动电机ⅰ、驱动电机ⅱ、集种机架、辅助激振辊、辅助集种辊、驱动辊、集种机架支座。所述一级集种装置和二级集种装置分别收集等离子体处理后的一级及二级种子，集种装置与种子接触表面均为柔性带集种杆条的皮带，具有对种子缓冲保护的作用；所述集种机架上安装有控制驱动电机ⅰ和驱动电机ⅱ的安全控制器，集种过程中控制驱动电机安全平稳运行，具有电机急停，保护整体装置的作用；所述辅助激振辊安装在集种机架上，用于支撑激振装置，提高激振装置的工作稳定性；所述辅助集种辊安装在集种机架上，用于辅助支撑集种装置，提升集种装置运行的平稳性；所述驱动辊轴上装有齿轮，通过安装在集种传动基座内部的变速齿轮组与驱动电机齿轮啮合传动，可实现装置不同集种速度的调节；所述集种机架支座装在集种机架下方，通过螺栓固定连接，用于支撑整个集种装置。

4、作为本发明的进一步方案，所述种子处理调节装置用于调节等离子体处理装置在处理种子时与激振装置面板的高度、倾角等参数，由燕尾螺栓、中间连接板、竖直安装板、上部横杆、传感器、z形板、底部框架、升降调节装置、装置提手、倾角调节装置等组成。种子处理调节装置左右对称设计，以减小种子处理调节装置调节参数后由结构差异带来的稳定性影响。所述燕尾螺栓活动安装在中间连接板外边上的凹槽内，起等离子体发生装置水平安装时的辅助固定作用，同时具有快速拆卸的作用。所述中间连接板用于连接调节装置与可调支撑机架，调节装置其余部件以中间连接板为过渡安装；所述传感器安装在z形板的底端，用于监测种子的壅堵和等离子体放电情况。所述z形板通过螺栓安装在上部横杆中间位置，z形板与横杆安装位置开有直槽通孔，便于调节传感器的安装高度，调整监测位置；所述底部框架由两底部纵板和两底部横杆组成，底部纵板安装在中间连接板上，底部横杆将两底部纵板连接，提高装置整体的稳定性及对等离子体发生装置的支撑能力。所述升降调节装置由外部的基座和内部的丝杠活动部件组成，外部基座通过螺栓与底部纵板固定连接，内部活动部件通过连接板与侧面绝缘隔板连接，通过转动升降调节装置上部调节转轴调节等离子体发生装置与下方激振装置面板的距离；所述装置提手安装在底部纵板上，用于调节装置的便捷装卸；所述倾角调节装置分为两部分，一部分通过活动合页安装在竖直安装板上，另一部分中的l形把手与可调支撑架之间通过螺栓紧固，l形把手上装有可前后拉动的活动插销，插销插入不同插孔中改变调节装置一侧高度，调整等离子体发生装置与窝眼激振装置的倾角。

5、作为本发明的进一步方案，所述可调支撑架可实现等离子体种子处理装置的工位固定及移动，包括万向脚轮、主机架、集种装置托板、调节装置安装基座、可调落地支座、等边角钢，可调支撑架整体对称设计。所述万向脚轮通过螺栓固定安装在主机架底部四角处，用于移动种子处理装置位置。所述主机架由方管焊接组成。所述集种装置托板通过螺栓与两侧调节装置安装基座连接，在装置工位固定时用于支撑集种装置与窝眼激振装置。所述等边角钢焊接在主机架底部方管上。所述调节装置安装基座下方装有可调落地支座和集种装置托板，上方与种子处理调节装置的中间连接板连接；所述可调落地支座上部为螺纹杆，可通过螺母旋转调节等离子体发生装置的高度。当装置需整体移动时，落地支座通过向上转动螺母收起，集种机架支座落在主机架的两等边角钢上，主机架底部安装的万向脚轮用于移动装置位置。当装置工作时，落地支座通过向下转动螺母支撑装置，以提升装置工作稳定性。

6、作为本发明的进一步方案，所述负压引流窝眼激振装置包括激振电机、负压仓、激振面板、负压风机、负压仓固定板、一级种激振装置、二级种激振装置。所述激振装置分为一级种激振装置与二级种激振装置，每个激振装置下方两侧装有激振电机，用于为激振装置提供高频激振。激振装置上方的激振面板为激振装置与种子接触部件，一级种激振装置激振面板上阵列有若干直径约1.3mm，深1.4mm的窝眼，二级种激振装置激振面板上阵列有若干直径约为1.1mm，深1.2mm的窝眼，窝眼底部均开有负压孔，筛选后不同尺寸种子通过进种器经由落种管道均匀落入对应激振装置的窝眼内，种子在激振作用下跃动并向前移动，在运动过程中实现等离子体的均匀包裹；所述负压仓通过两侧负压仓固定板与集种机架固定连接，确保激振装置运行时负压仓保持稳定；所述负压风机与负压仓密封连接，通过激振面板上的负压孔为种子处理区域提供负压引流风力，将等离子体引入种子处理位置，实现等离子体均匀放电。增加种子在激振装置上的停留时间，提高等离子体对种子表面处理的均匀性。

7、本发明的有益效果

8、本发明所提供的一种负压引流窝眼激振式等离子体种子处理装置及方法，针对等离子体处理苜蓿等不规则种子不均匀的问题，基于均匀进种—负压引流—窝眼激振的等离子体种子均匀处理方案，提供一种由等离子体发生装置、集种装置、种子处理调节装置、可调支撑机架、负压引流窝眼激振装置组成的等离子体种子处理机。

9、1、本发明的种子处理装置中，等离子体发生装置针对不同尺寸的不规则种子提供两套均匀进种—窝眼激振—集种机构，提高了种子处理装置的适用性。均匀进种器具有的两级独立进种口、人字形落种管道、直槽口式出种口保证不同尺寸种子可均匀地落在激振装置上，避免种子在落点处产生壅堵，减小激振装置压力，提高等离子体发生装置的利用率及种子处理装置的作业效率。

10、2、本发明的种子处理装置中，处理种子的等离子体由6组阵列的等离子体发生基体组产生，且各等离子体发生基体组在水平方向可调，等离子体发生基体组与窝眼激振装置的间距可根据种子实际落入位置的情况进行调节。

11、3、本发明的种子处理装置中，窝眼激振及集种装置通过辅助激振辊的振动作用迫使种子跃动并向两侧集种装置移动，种子在跃动及移动的同时下被等离子体均匀地包裹，实现激振移动—均匀处理同步进行的状态，能大幅提高种子处理效率。

12、4、本发明的种子处理装置中，负压引流装置通过负压风机使窝眼负压孔产生负压气流，在等离子体发生区域产生引流效果，使等离子体贴近底部种子，同时负压气流对窝眼内种子产生吸附作用，延长种子等离子体处理的最优时间，达到更佳的种子处理效果。