WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 7 | 8 || 10 | 11 |   ...   | 14 |

Обоснование электротехнологических параметров и режимов низковольтного активатора для предпосевной обработки семян лука

-- [ Страница 9 ] --

При подключении к генератору активатора по обработке семян влиянием СRут-цепочки, т.е. разрядом емкости активатора – С через шунтирующее ее сопротивление утечки Rут можно пренебречь, поскольку соответствующая постоянная времени разряда очень велика – в 5000 раз превосходит постоянную времени LRист-цепочки (§ 2.3, рисунок 2.8) Действительно при Rут=120 МОм для U=200 В и d=0,05 м (§ 3.5, рисунок 3.9) и С=148 пФ (приложение 2) получаем:

На рисунке 3.6 изображены осциллограммы импульсов положительной (а) и отрицательной (б) полярностей амплитудами U1000 В, частотой повторения импульсов =1000 Гц и длительностью 50 мкс. В качестве второго примера на рисунке 3.7 представлены осциллограммы импульсов меньшей длительности имп=40 мкс, =600 Гц, U200 В.

Рисунок 3.6 – Осциллограммы импульсов напряжения: а) положительного;

б) отрицательного: имп =50 мкс, f =1000 Гц, U=1000 В (коэффициент ослабления (деления) напряжения – 6400, масштабы: по горизонтали – х=10мкс/дел; по Рисунок 3.7 – Осциллограммы импульсов напряжения: а) положительного;

б) отрицательного: имп =40 мкс, f =600 Гц, U=200 В (коэффициент ослабления (деления) напряжения – 6400, масштабы: по горизонтали – х=10мкс/дел; по Характерной особенностью формы импульсов является спад вершины положительных импульсов, особенно проявляющийся на меньших длительностях импульсов напряжений. Кроме того, имеются «хвостовые» выбросы во время разрядки конденсатора активатора, увеличивающие время среза.

С учетом указанных особенностей импульсов напряжений генератора оценка характерных времен фронта и среза по рассмотренным осциллограммам дает величины: фр=3 мкс и среза=8 мкс, что количественно согласуется с приведенными теоретическими оценками.

Таким образом, при расчете длительности импульсов напряжений следует учитывать длительности фронта и среза, т.е. добавлять их полусумму к номинальной длительности импульсов. Например, при имп=30 мкс для оптимального режима обработки семян лука добавляем 5,5 мкс, так что в качестве реальной длительности импульсов следует брать величину имп36 мкс.

3.5. Результаты исследований электрических характеристик слоя Способность семян поглощать значительное количество влаги существенно влияет на их электрические характеристики, такие, как проводимость и диэлектрическая проницаемость. Влага поглощается семенем внутрь относительно равномерно по объему. При этом не нарушается автономность семени как компонента среды. Для посева используются семена с нормированной низкой влажностью 9 % (ГОСТ Р 50260-92), что позволяет получить достоверные стабильные электрические характеристики семенных слоев при их предпосевной обработке ИЭП.

В таблице 3.5 и на графике (рисунок 3.8) представлены результаты эксперимента по измерению диэлектрической проницаемости слоя семян лука, плотно (т.е. максимально) заполняющего объем активатора.

Таблица 3.5 – Диэлектрическая проницаемость слоя семян лука внутри активатора в зависимости от его толщины на частоте f=600 Гц hслоя, Рисунок 3.8 – График зависимости диэлектрической проницаемости от толщины слоя семян лука внутри активатора, измеренная на частоте следования импульсов Из указанных экспериментальных результатов следует, что диэлектрическая проницаемость слоя семян существенно зависит от его толщины. Для толщины слоя семян, превосходящих 45 50 мм, она стремится к величине 8,5.

Измерения выполнены для эквивалентных схем с последовательным и параллельным соединением сопротивления утечки и электрической емкости слоя семян. Результаты измерений показывают практически одинаковые значения емкости активатора для обеих эквивалентных схем.

Другим важным параметром слоя семян является его сопротивление «утечки» при максимальном заполнении объема внутри активатора.

В таблице 3.6 и на рисунке 3.9 представлены экспериментальные данные для электрического сопротивления (сопротивление «утечки») семян лука для нескольких толщин слоя и разных величин амплитуды импульсного напряжения, приложенного к электродам активатора.

Таблица 3.6 - Экспериментальные данные измерения электрического сопротивления утечки (МОм) слоя семян лука разной толщины Культура Рисунок 3.9 – График зависимости электрического сопротивления от приложенного напряжения для разной толщины слоя семян лука ( 4 50 мм) сопротивления семенного слоя лука при высоких величинах напряжения на электродах конденсатора активатора. Это можно объяснить возрастанием токов утечки семян, поскольку напряженность электрического поля увеличивается от величины 2 10 3 В/м до 6 10 5 В/м при изменении толщины слоя семян в диапазоне 4 50 мм и для изменения напряжений в диапазоне 100 2500 В.

Важным электрическим параметром семян является величина напряжения (напряженности электрического поля), вызывающая электрический пробой и являющаяся верхним ограничительным пределом. Данные, полученные в экспериментах, подтверждают допустимый высокий уровень напряженности электрического поля в технологии активации семян и воздействия на микофлору.

При этом установлено существенное влияние контактных сопротивлений семян. Например, для двух отдельных семян производятся измерения их последовательном соединении (наложении одного на другое) дает значение, существенно превосходящее сумму сопротивлений отдельных семян. Для толстого слоя семян его полное активное сопротивление «утечки» определяется поверхностной и объемной проводимостями отдельных семян и переходными контактными сопротивлениями.



В таблице 3.7 отражены экспериментальные результаты по определению пробивного напряжения отдельных семян и слоя в целом. Измерения выполнены на промышленной частоте 50 Гц.

Таблица 3.7 – Экспериментальные данные для напряжения электрического пробоя отдельных семян лука и их слоя разной толщины Таким образом, с возрастанием толщины слоя семян напряженность предельного электрического поля увеличивается, достигая значения 1 10 6 В/м.

Оценка пробивных значений напряжения и напряженности электрического поля позволяет оценить границы предельных допустимых режимов воздействий на семена при обработке. Эти значения необходимы для проектирования установок и оптимизации режимов обработки.

Если принять 50 % - запас по прочности, то предельно допустимое эффективное напряжение обработки в установке, измеренное на частоте 50 Гц для толщины слоя 50 мм, рассчитывается по формуле:

и равно 17,7 кВ, т.е. достаточно велико.

Экспериментально установлено, что достигнуть положительного эффекта в увеличении посевных качеств семян можно также при очень низких напряжениях ИЭП равных, 200 В и используемых в предлагаемой установке.

3.6. Результаты лабораторных опытов по предпосевной обработке семян лука с различной частотой следования импульсов Для рациональных режимов обработки семян лука на установках «ФИДТехника», «СПЕКТР-1», «УПОС-1» была выполнена статистическая обработка экспериментальных результатов, полученных для энергии прорастания. Эти данные представлены в таблице 3.8.

Таблица 3.8 – Дисперсионный анализ экспериментальных данных по энергии прорастания (%) семян лука превышение среднего значения от контрольного превышение среднего На основании данных таблицы 3.8 можно сделать вывод:

сравнительно невелико и составляет 1,55 %, что указывает на небольшой разброс данных выборки относительной средней величины энергии прорастания, равной 77,9 %.

Использование критерия Кохрена для сравнения трёх выборок одинакового объёма позволяет сделать вывод о случайном характере расхождения между дисперсиями при выбранном уровне значимости p=0,05.

Фактическое значение критерия Кохрена вычисляется по формуле:

где D1, D2, D3 – соответственно дисперсии для установок «ФИД-Техника», «СПЕКТР-1», «УПОС-1», а Dmax = 6,1.

Подставляем значения дисперсий из таблицы 3.8:

Сравниваем полученное фактическое значение критерия с верхней процентной (5%) точкой для критерия Кохрена, построенной по трем независимым оценкам дисперсии, каждая из которых обладает (44-1=43) степенями свободы, равной 0,685, что больше фактического значения критерия 0,642, то есть мы получили подтверждение вывода о случайном характере расхождения дисперсий.

Проведен корреляционный анализ для определения степени влияния нескольких факторов обработки: t обр, имп, U, f. Соответствующие матрицы представлены в таблицах 3.9 – 3.11, из которых следует, что значения коэффициентов корреляции близки к единице, а следовательно, значимы, и поэтому их следует учитывать при построении математических моделей (уравнений регрессии).

В таблице 3.9 представлена матрица корреляции для следующих исследуемых факторов: x1 - время обработки ( t обр ), с; x2 - длительность импульса ( имп ), мкс; y1 - энергия прорастания, %.

Таблица 3.9 – Матрица корреляции для x1, x2, y Аппроксимация экспериментальных данных для энергии прорастания выполнена полиномом второй степени и дает уравнение регрессии:

Качество указанной модели оценивалось по множественному коэффициенту корреляции R, который оказался достаточно высоким и равным R 0,86. Это говорит о том, что не следует больше повышать степень аппроксимирующего полинома. О качестве модели также свидетельствует и высокий коэффициент аппроксимирующего полинома была проверена с помощью критерия Стьюдента (с уровнем значимости 5%). Все они оказались значимы. Полученное критическое превосходящим наблюдаемые значения коэффициентов. Поэтому ни один из них не может быть отброшен в аппроксимирующем полиноме. Также проведена проверка качества рассматриваемой модели по критерию Фишера. Вычисленное значение критерия Фишера Fнаблюд R 2 460 / 1 R 2 122 и критическое значение Fкр 3,21. Так как Fнаблюд Fкр, то гипотезу о статистической значимости полученной регрессии следует принять [3, 26, 29, 33, 43, 126, 129].

времени обработки и длительности импульса на значения энергии прорастания.

Рисунок 3.10 - Диаграмма влияния времени обработки и длительности Из диаграммы следует, что рациональными величинами времени обработки и длительности импульса являются следующие:

Для второй модели регрессионного анализа построили матрицу (таблица 3.10) корреляции для следующих исследуемых факторов: x1 - время обработки ( t обр ), с; x3 - напряжение (U ), В; y1 - энергия прорастания, %.

Для этой модели получено уравнение регрессии, имеющее вид коэффициенту корреляции R, который оказался равным R 0,81 и достаточно близким к единице. Такое значение коэффициента корреляции говорит о том, что не следует больше повышать степень аппроксимирующего полинома. О качестве модели также свидетельствует и коэффициент множественной детерминации R 2 0,66. Значимость коэффициентов аппроксимирующего полинома была проверена с помощью критерия Стьюдента (с уровнем значимости 5%). Все они оказались значимы.

Таблица 3.10 – Матрица корреляции для x1, x3, y Критическое значение параметра Стьюдента t наблюд R / S ост, t кр 2,093. Так аппроксимирующем полиноме не может быть отброшен. По критерию Фишера была проведена оценка качества модели. Вычисленное значение критерия Фишера Fнаблюд R 2 770 / 1 R 2 136 и критическое значение Fкр 3,21. Так как Fнаблюд Fкр, то гипотезу о статистической значимости полученной регрессии следует принять [3, 26, 29, 33, 43, 126, 129].

Диаграмма влияния длительности времени обработки и амплитуды напряжения на значения энергии прорастания представлена на рисунке 3.11.

Из рисунка 3.11 получаем, что в рассматриваемой модели рациональными прорастания, являются следующие:



Pages:     | 1 |   ...   | 7 | 8 || 10 | 11 |   ...   | 14 |
 

Похожие материалы:

« ВАЛЕЕВ РУСЛАН АЛЬФРЕДОВИЧ ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБЛУЧЕНИЯ МЕРИСТЕМНЫХ РАСТЕНИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СВЕТОДИОДНЫХ УСТАНОВОК Специальность 05.20.02 – электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель: 1 Доктор технических наук, профессор Кондратьева Н.П. Ижевск 2014 2 Оглавление ВВЕДЕНИЕ 1.АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИИ ВЫРАЩИВАНИЯ МЕРИСТЕМНЫХ РАСТЕНИЙ И ИСТОЧНИКОВ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ...»

« Нигматулин Ильдар Дагиевич ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАБОТЫ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ТРАКТОРОВ, ОСНАЩЕННЫХ ГАЗОБАЛЛОННЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ Специальность 05.20.03 – Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук. Научный руководитель: доктор технических наук, доцент Володин В.В. Саратов – 2014 2 Содержание СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 1 1.1 Системы ...»

« Кожевников Юрий Александрович РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ УСТАНОВКИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОМПОЗИТНОГО КОТЕЛЬНОГО БИОТОПЛИВА ИЗ ОТХОДОВ ЖИВОТНОВОДЧЕСКИХ ФЕРМ И НЕФТЕХОЗЯЙСТВ 05.20.01 – технологии и средства механизации сельского хозяйства Диссертация на соискание степени кандидата технических наук научный руководитель: д.т.н., профессор, академик РАСХН, заслуженный деятель науки РФ Стребков Д.С. Москва – 2014 2 СОДЕРЖАНИЕ Введение ………………………………………………………………………………………. 6 Актуальность ...»




 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.