Результат интеллектуальной деятельности: Блок формирования раздражающих сигналов для сбора пчелиного яда

Изобретение блок формирования раздражающих сигналов для сбора пчелиного яда относится к пчеловодству и предназначен для массового сбора пчелиного яда.

В настоящее время известно большое количество устройств для сбора пчелиного яда (а.с. №171982, № 1409172, №1547104, № 1566523, №1584853), включающие в себя ядоприемники, размещаемые внутри улья, на которые подаются электрические сигналы определенной частоты и формы, служащими раздражителями для пчел. Под действием раздражителя пчелы жалят стекло в ядоприемнике, оставляя на нем яд. Далее стекло вынимают из ядоприемника и в лаборатории счищают со стекла пчелиный яд.

Известны устройства для получения пчелиного яда, в которых для исключения привыкания пчел к раздражительным сигналам, периодически изменяются частота и период следования этих сигналов (а.с. № 1566523). Основным недостатком всех устройств для сбора яда является то, что, при сборе яда в условиях пасек при большом количестве линий проводной связи и ядоприемников неизбежны обрывы или замыкания в линиях проводной связи. Если обрывы снижают производительность устройства, то даже одно замыкание в линиях проводной связи или в ядоприемниках ведет к перегрузке усилителя мощности и даже к выходу его из строя.

В существующих системах сбора яда контроль замыканий или обрывов, как правило, не предусматривается. Существует стимулятор, разработанный ЦНИК, в котором каждый ядоприемник подключается к устройству с помощью отдельного тумблера. При наличии короткого замыкания на передней панели прибора загорается лампочка и оператор посредством переключения тумблеров находит цепь, в которой произошло замыкание. Это с одной стороны очень неудобно, а с другой стороны усложняет прибор и ухудшает его эксплуатационные характеристики. (Н.И. Кривцов, В.И. Лебедев «Продукты пчеловодства» Москва, изд-во Нива, 1995 год стр. 212.).

Наиболее близким прототипом предлагаемого блока является устройство для получения пчелиного яда (патент RU №148852, опубликовано 20. 12. 2014).

В состав этого устройства входят: прибор, содержащий формирователь сигналов раздражения, усилитель мощности, программное устройство; проводные линии связи и ядоприемники.

Основным преимуществом прототипа является повышение надежности работы устройства за счет установки ограничителей тока на входах линий проводной связи для исключения влияния коротких замыканий в проводных линиях связи и ядоприемниках на работу устройства и введения постоянного визуального контроля за работой всех ядоприемников и линий проводной связи во всех ульях с индикацией их состояния, что очень важно для работы устройства в полевых условиях.

Недостатками прототипа являются:

- наличие линий проводной связи, которые являются ненадежными элементами устройства и значительно ухудшают его эксплуатационные характеристики,

- снижение производительности труда пчеловода, так как перед сеансом сбора яда необходимо проложить линии проводной связи до каждого улья, подключить ядоприемники в каждом улье и только после этого выбрать режим работы устройства и включить режим сбора яда,

- невозможность установки для каждого отдельного улья индивидуального режима работы,

- высокая стоимость устройства из-за необходимости иметь линии проводной связи и транспортные устройства,

- трудности эксплуатации устройства за счет необходимости перемещения, самого устройства и линий проводной связи при переходе к новой группе ульев, что значительно усложняет работу пчеловода.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является возможность задавать для каждого улья индивидуальный режим работы, улучшение эксплуатационных характеристик, повышение производительности труда пчеловода, снижение стоимости аппаратуры.

Технический результат достигается тем, что блок формирования раздражающих сигналов для сбора пчелиного яда содержит генератор частоты, делитель частоты, формирователь времени сбора яда, переключатель времени сбора яда, аккумулятор, схему контроля аккумулятора, ключ, кнопку «Пуск», кнопку «Сброс», схему включения блока, индикацию «Работа», преобразователь напряжения, формирователь величины выходного напряжения, счетчик – дешифратор и ядоприемники, при этом, выход генератора частоты подключен на вход делителя частоты, выход делителя частоты подключен на вход формирователя времени сбора яда и на вход счетчика – дешифратора, выход формирователя времени сбора яда подключен на вход схемы включения блока, аккумулятор подключен на вход схемы контроля аккумулятора и на вход ключа, выход схемы контроля аккумулятора подключен на вход ключа, выход ключа подключен на вход преобразователя напряжения и на шины питания микросхем, входы схемы включения блока подключены к кнопке «Пуск», к кнопке «Сброс» и к выходу переключателя времени сбора яда, выход схемы включения блока подключен на вход ключа и на вход индикации «Работа», выход преобразователя напряжения подключен на входы ядоприемников и на вход формирователя величины выходного напряжения, выход формирователя величины выходного напряжения подключен на вход преобразователя напряжения, выход счетчика – дешифратора подключен на вход формирователя величины выходного напряжения.

На рисунке представлена структурная схема блока формирования раздражающих сигналов для сбора пчелиного яда.

Блок формирования раздражающих сигналов для сбора пчелиного яда содержит генератор частоты 1, делитель частоты 2, формирователь времени сбора яда 3, переключатель времени сбора яда 4, аккумулятор 5, схему контроля аккумулятора 6, ключ 7, кнопку «Пуск»8, кнопку «Сброс» 9, схему включения блока 10, индикацию «Работа» 11, преобразователь напряжения 12, формирователь величины выходного напряжения13, счетчик – дешифратор 14 и ядоприемники 15, при этом, выход генератора частоты 1 подключен на вход делителя частоты 2, выход делителя частоты 2 подключен на вход формирователя времени сбора яда 3 и на вход счетчика - дешифратора 14, выходы формирователя времени сбора яда 3 подключены на входы переключателя времени сбора яда 4, аккумулятор 5 подключен на вход схемы контроля аккумулятора 6 и на вход ключа 7, выход схемы контроля аккумулятора 6 подключен на вход ключа 7, выход ключа 7 подключен на вход преобразователя напряжения 12 и на шины питания микросхем, входы схемы включения блока10 подключены к кнопке «Пуск»8, к кнопке «Сброс»9 и к выходу переключателя времени сбора яда 4, выход схемы включения блока10 подключен на вход ключа 7 и на вход индикации «Работа»11, выход преобразователя напряжения 12 подключен на входы ядоприемников 15 и на вход формирователя величины выходного напряжения 13, выход формирователя величины выходного напряжения 13 подключен на вход преобразователя напряжения 12, выход счетчика - дешифратора 14 подключен на вход формирователя величины выходного напряжения 13. Блок формирования раздражающих сигналов для сбора пчелиного яда работает следующим образом: на пасеке в улей подготовленный для сбора пчелиного яда устанавливаются ядоприемники 15, которые через разъемы подключаются к блоку формирования раздражающих сигналов. На передней панели блока формирования раздражающих сигналов переключателями времени сбора яда 4 устанавливается время сбора яда и режим работы. Затем нажимается кнопка «Пуск» 8, загорается индикация «Работа» 11 и через ключ 7 подается напряжение с аккумулятора на преобразователь напряжения 12 и на шины питания всех микросхем. Генератор частоты 1 формирует сигналы на входе делителя частоты 2, которые поступают на формирователь времени сбора яда 3 и на счетчик- дешифратор 14, на формирователь времени сбора яда 3, которая выдает сигналы на переключатель времени сбора яда 4, сигналы с которого после окончания сеанса сбора яда поступают на схему включения блока 10, отключая работу блока формирования раздражающих сигналов. Преобразователь напряжения 12, представляющий собой ШИМ преобразователь, построенный на микросхеме К34063 формирует высокое напряжение, которое поступает на ядоприемники и изменяется с интервалом 30 секунд в пределах от 20 до 60 вольт с паузами. Изменение величины выходного напряжения происходит за счет изменения обратной связи в преобразователе напряжения 12 с помощью формирователя величины выходного напряжения 13 и счетчика - дешифратора 14. Такой режим позволяет повысить производительность сбора яда за счет исключения привыкания пчел к раздражающим сигналам. Преобразователь напряжения 12 выполнен на микросхеме К34063, которая имеет небольшие размеры, минимальный потребляемый ток, высокий КПД, обеспечивает выходное напряжение до 20- 80 вольт при входном напряжении от 3 до 12 вольт и имеет защиту выходного тока от перегрузки. Все микросхемы, входящие в блок формирования раздражающих сигналов относятся к КМОП структурам, которые отличаются минимальной потребляемой мощностью и широким интервалом питающих напряжений, что обеспечивает блоку высокую надежность. Общий потребляемый ток блока не превышает 10 – 15 мА, что при емкости аккумулятора в 1 А/ч обеспечивает время работы порядка 50 – 80 часов до подзарядки.

Указанный технический результат достигается тем, что:

- исключены линии проводной связи,
- исключено устройство для сбора пчелиного яда,

- для каждого улья используется индивидуальные блоки формирования раздражающих сигналов, построенные на базе широтно-модулированного преобразователя напряжения (ШИМ), позволяющие получить высоковольтное напряжение без трансформаторов, с внутренней защитой от коротких замыканий в ядоприемниках и с источниками питания на аккумуляторах напряжением от 3 до 12 вольт, обеспечивающим длительную работу блока без подзарядки,

- имеется возможность установки индивидуального режима работы для каждого улья.

Таким образом, предлагаемый блок формирования раздражающих сигналов для сбора пчелиного яда позволяет значительно упростить процесс сбора пчелиного яда, повысить производительность труда, снизить стоимость пчелиного яда, за счет исключения линий проводной связи, дорогостоящего прибора сбора яда, уменьшения трудоемкости процесса сбора яда, возможности задания индивидуального режима работы для каждого улья и уменьшения времени на подготовку сбора яда (в прототипе время на подготовку сбора яда определяется временем на установку ядоприемников и линий проводной связи во всех ульях, а в предлагаемой варианте определяется временем на установку ядоприемников только в одном улье).