CN104304213A - 太阳能超声波荧光糖醋味害虫诱捕方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种太阳能超声波荧光糖醋味害虫诱捕方法与装置，基座顶面中间固定连接一根垂直向上的主支架的底端，主支架的顶端是太阳能电板，主支架中段固定连接平行支架和位于平行支架下方的托盘支架，平行支架上悬挂捕虫灯，托盘支架上面是供给装置和蒸发装置，供给装置的盛放糖醋液的供给容器内腔底部固设一柱型连通器，连通器内部放置浮子，供给容器的外面底部固设光电传感器；蒸发装置的蒸发容器和供给容器之间通过连接管道连接，连接管道上设有手动开关，蒸发容器的内腔底部固设超声波换能片，蒸发容器顶部蒸发口处设有靠近捕虫灯的抽风箱；利用超声波换能片将液体雾化成细小颗粒，由抽风箱把水雾散发到捕虫灯周围，增加捕虫效率。

Description

太阳能超声波荧光糖醋味害虫诱捕方法与装置

技术领域

本发明涉及害虫诱捕技术，具体是在电网捕虫装置的基础上，再利用超声波和糖醋味共同诱捕害虫的方法与装置。

背景技术

为避免或减少害虫对农作物的危害，一般采用喷洒药水的方式来减少害虫，这种方法不仅效率低下，耗费劳动力成本，而且破坏了生物多样性和自然环境，降低了农作物的品质保障，如果化学药水渗透土壤流入河流湖泊，同样会大面积污染淡水资源，间接危害人类的生命健康。为了避免此类现象的发生，可利用害虫的特性将其吸引到特定的地点进行捕获，例如中国专利申请号为201120191681.6提出的一种太阳能诱虫捕虫节能灯，该节能灯为一种小型的捕虫灯装置，主要利用害虫的趋光性特点来吸引害虫；但是，由于其吸引源比较单一，使用的时间只限制在夜晚，使得诱虫的时间及范围受到很大限制，不适合在害虫种类多、基数大的大田里使用。因此，在低污染的前提下保持诱捕害虫的高效性成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明提供一种太阳能超声波荧光糖醋味害虫诱捕方法与装置，在采用荧光灯的同时，根据害虫喜欢糖醋液和趋光性的特点，将糖醋液雾化成细小颗粒散发到空气中来吸引害虫，以解决传统吸引源单一、捕虫效率低的问题。

本发明提供的一种太阳能超声波荧光糖醋味害虫诱捕装置采用的技术方案是：本发明包括一个放置在地面上的基座，基座内腔中置有MCU处理单元、蓄电池组和太阳能控制器，基座顶面中间固定连接一根垂直向上的主支架的底端，主支架的顶端是太阳能电板，主支架中段固定连接平行支架和位于平行支架下方的托盘支架，平行支架上悬挂捕虫灯，捕虫灯包括风扇、荧光灯以及罩在荧光灯外四周的电网罩，风扇的出风口在电网罩外部上方；托盘支架上面是供给装置和蒸发装置，蒸发装置位于供给装置的旁侧；供给装置包括一个盛放糖醋液的供给容器，供给容器顶部通过容器盖密封，供给容器内腔底部固设一柱型连通器，连通器内部放置浮子，供给容器的外面底部固设光电传感器；蒸发装置包括一个蒸发容器，蒸发容器底部低于供给容器底部，蒸发容器和供给容器之间通过与托盘支架相平行的连接管道连接，连接管道的一端固定连接供给容器侧壁，连接管道上设有手动开关，连接管道另一端和蒸发容器内腔之间是档板，连接管道的另一端穿过挡板上开的出水口与蒸发容器内连通；蒸发容器的内腔底部固设超声波换能片，蒸发容器顶部蒸发口处设有抽风箱，抽风箱靠近捕虫灯；太阳能控制器通过不同的端口分别连接太阳能电板、蓄电池组、MCU处理单元以及总控制开关，MCU处理单元直接连接光电传感器、光敏传感器和总控制开关，总控制开关分别连接荧光灯、换能片及对应地驱动风扇、抽风机和电网的驱动电路；光敏传感器和总控制开关固设在基座的顶面上。

本发明提供的一种太阳能超声波荧光糖醋味害虫诱捕方法采用的技术方案是包括以下步骤： 

步骤1：打开手动开关，糖醋液从出水口流出至蒸发容器内，直至供给容器内部的气压与糖醋液对出水口产生的压强小于蒸发容器内的大气压对出水口产生的压强时，空气从出水口进入供给容器内部使得糖醋液继续从出水口流入蒸发容器内，当流入蒸发容器内的糖醋液没过出水口时，糖醋液停止流动。

步骤2：打开总控制开关，蓄电池组带动换能片、电网和抽风箱工作，换能片将其内的糖醋液雾化成蒸气并由抽气箱抽出，弥漫在捕虫灯周围；

步骤3：害虫被糖醋液的味道吸引来时触碰到电网被击昏，实现害虫诱捕。

进一步地，随着换能片的不断工作，蒸发容器内的糖醋液逐渐减少，直至蒸发容器内部对出水口产生的总压强小于供给容器内部对出水口产生的总压强，此时供给容器内部的糖醋液再次自动流入蒸发容器内以补充糖醋液。 

当供给容器中糖醋液的液位降低使浮子降至供给容器的底部时，浮子遮住光电传感器，光电传感器提供给MCU处理单元低脉冲，MCU处理单元控制换能片、电网和抽风箱停止工作；之后关闭总控制开关，打开容器盖向供给容器内中注糖醋液。

本发明采用上述技术方案后，与已有装置和方法相比具有如下优点：

1、本发明在太阳能捕虫灯的基础上根据虫子喜欢糖醋液的特点，利用超声波换能片将液体雾化成细小颗粒，由抽风箱把水雾散发捕虫灯周围的空气中，增加了捕虫效率，而且有节能省电的优点，超声波换能片使用寿命长。

2、本发明在超声波诱虫装置的供给装置和蒸发装置之间采用手动开关，一方面方便向蒸发装置中注入新的液体，另一方面利用开口处能量守恒原理能够自动补充换能片蒸发掉的水份。在供给装置内部使用了水位浮子，增加了装置无水自动保护的功能。

3、本发明采用太阳能电池板对蓄电池组充电，并用蓄电池组作为电源，不需要对外接通电线，直接降低了装置的成本，而且可以在白天和夜晚使用，诱虫的时间及范围不受限制，适合在害虫种类多、基数大的大田里使用，携带方便，便于安装。

4、本发明利用集虫袋收集害虫，收集数量多，可随时更换，使用方便。 

5、本发明在灯盖内部安装有风扇，可以定时清洗捕虫电网，节省人力也增加了装置的使用寿命。

6、本发明能降低害虫的危害程度，大大增加了捕虫效率，对环境起到了保护作用。

附图说明

图1是本发明太阳能超声波荧光糖醋味害虫诱捕装置的整体结构示意图；

图2是图1中电路连接及控制框图。

附图中各部件的序号和名称：1.太阳能电板，2.主支架，2-1.托盘支架，2-2.平行支架，3.基座，4.太阳能控制器，5.蓄电池组，6.MCU处理单元，7.总线，8.连接线，9.容器盖，10.供给容器，11.抽风箱，12.蒸发容器，13.换能片，14.连通器，15.浮子，16.光电传感器，17.手动开关，18.底座，19.糖醋液，20.挡板，21.灯盖，22.风扇，23.风扇挡板，24.出风口，25.荧光灯，26.电网，27.底盖，28.集虫袋，29.挂钩，30.橡胶密封圈，31.捕获的虫子，32.光敏传感器，33.塑料法兰，34.总控制开关，35.出水口。

具体实施方式

  参见图1，本发明太阳能超声波荧光糖醋味害虫诱捕装置包括一个放置在地面上的基座3，基座3的顶面上固定安装光敏传感器32和总控制开关34，光敏传感器32用来感应光照强弱，总控制开关34用来控制整个装置的通断。基座3内有一空腔，基座3内腔中置有用来控制整个装置的MCU处理单元6、蓄电池组5和太阳能控制器4。基座3顶面中间固定连接一根垂直向上的主支架2的底端，主支架2的顶端固定太阳能电板1，主支架2为中空管状。基座3顶面上开有一连通主支架2和基座3的通孔，太阳能控制器4经过该通孔由连接线8连接太阳能电板1。

在主支架2中段位置分别固定焊接托盘支架2-1和平行支架2-2，托盘支架2-1位于平行支架2-2的下方。平行支架2-2在主支架2一侧，垂直于主支架2，平行支架2-2可以是圆形管状。在平行支架2-2上悬挂太阳能捕虫灯，太阳能捕虫灯悬挂在平行支架2-2的下面。捕虫灯主要包括挂钩29、风扇22、荧光灯25以及罩在荧光灯25外四周的电网罩26。捕虫灯悬挂时，在平行支架2-2上开有凹槽，捕虫灯顶部是挂钩29，挂钩29挂在凹槽中，防止捕虫灯左右摇摆。挂钩29的中心孔与平行支架支架2-2的中心孔相通，平行支架支架2-2的中心孔与主支架2的中心孔相通，用于总线7走线，为捕虫灯供电。捕虫灯的挂钩29正下方是灯盖21，灯盖21与挂钩29连为一体，灯盖21内部置有风扇22和风扇档板23，风扇档板23为圆锥状，安装在风扇22正下方，要求风扇档板23有材质轻和不易沾染灰尘等特点。灯盖21的正下方是荧光灯25和电网罩26，灯盖21底部中间通过螺丝固定荧光灯25的螺纹基座，电网罩26的顶部钢丝固定绑定在灯盖21底部，电网罩26为不锈钢丝围成的网状结构，是上大下小的锥形，罩在荧光灯25四周，使荧光灯25位于电网罩26内部中间。在灯盖21的底面上且靠近外沿设有一圈出风口24，这一圈出风口24在电网罩26外径外部，风扇22的出风从出风口24吹出以清理电网罩26上的飞虫及灰尘。在电网罩26底部固定外径大于电网罩26外径的底盖27，底盖27的正下方固定集虫袋28。底盖27的底部是锥底，底部中间开有底糟口，底糟口与集虫袋28连通。当飞虫触碰电网26罩后遭受高压电击，落入底盖27内，底盖27为塑料材质碗状结构，方便击落的虫子31滑落集虫袋28。集虫袋28采用布袋或塑料袋，挂在底盖27的底部，具有容量大、材质轻、方便拆卸的特点。总线7穿过主支架2和平行支架2-2的内部，为风扇22、电网26和荧光灯25供电。

托盘支架2-1上面放置超声波诱虫装置。超声波诱虫装置主要由供给装置和蒸发装置两部分组成，蒸发装置位于供给装置的旁侧，并且蒸发装置与太阳能捕虫灯在同一侧，尽量靠近太阳能捕虫灯。供给装置和蒸发装置两部分之间通过连接管道连接。供给装置包括一个供给容器10，供给容器10通过底座18固定在托盘支架2-1上，供给容器10为盛放糖醋液19的硬塑料容器，有坚固、不易变形的特点。供给容器10的顶部设有容器盖9，容器盖9和供给容器10之间安装橡胶密封圈30，通过打开容器盖9向供给容器10内添加糖醋液19，盖紧容器盖9后橡胶密封圈30保证供给容器10处于完全密封状态。

供给容器10的内腔底部固定一柱型连通器14，连通器14由透明塑料条纹管排列组成，连通器14底部与供给容器10底部采用螺旋固定的方式。连通器14的作用是在其内部放置浮子15，浮子15为塑料圆柱形，在连通器14内可根据糖醋液19液位高低上下移动。在供给容器10外部，用玻璃胶将光电传感器16固定在底座上，光电传感器16的高度和供给容器10底部高度相当，低于浮子15，一旦液位过低，浮子15落至供给容器10底部时将光电传感器16遮盖，光电传感器16周围没有光照，便直接触发MCU处理单元6报警。

蒸发装置包括一个蒸发容器12，蒸发容器12也通过底座18固定在托盘支架2-1上，蒸发容器12位于供给容器10的旁侧，并且蒸发容器12的底部要低于供给容器10的底部。蒸发容器12和供给容器10之间通过连接管道连接，连接管道与托盘支架2-1相平行，在水平位置，连接管道的一端通过塑料法兰33固定连接供给容器10侧壁，在连接管道上设置手动开关17，在蒸发容器12内腔和连接管道另一端之间是档板20，连接管道的另一端直接穿过挡板20上开的出水口35与蒸发容器12相连通。档板20为硬质塑料板，用防水密封胶将其与蒸发容器12和连接管道固定，以阻止供给容器10产生的气体进入蒸发容器12内。在蒸发容器12的内腔底部固定换能片13，换能片13与蒸发容器12可连为一体，换能片13的水平位置低于连接管道的水平位置，保持液位在换能片13上面，可使换能片13正常工作。蒸发容器12顶部蒸发口处安装抽风箱11，抽风箱11靠近捕虫灯，抽风箱11卡在蒸发口处，抽风箱11可将换能片13产生的气体吹到捕虫灯周围的空气中。

参见图2和图1，太阳能控制器4通过不同的端口分别连接太阳能电板1、蓄电池组5、MCU处理单元6以及总控制开关34，总控制开关34在整个装置中起到总体控制各路负载的作用。MCU处理单元6又直接与光电传感器16、光敏传感器32和总控制开关34相连。光电传感器16的电源线穿过托盘支架2-1上的通孔经总支架2内部的总线7连接MCU处理单元6。总控制开关34分别连接荧光灯25、换能片13以及各个驱动电路，风扇22、抽风机11和电网26通过各自相应的驱动电路连接总控制开关34。换能片13电源线穿过托盘支架2-1上的通孔经总支架2内部的总线7连接总控制开关34。光敏传感器32固定安装在基座3的顶面上方（参见图1），可感应光照强度，并将信息传送给MCU处理单元6，由MCU处理单元6来控制荧光灯25的亮灭，风扇22间歇性的动作通过MCU处理单元6的内部时钟定时的方式实现。

参见图1和图2，本发明太阳能超声波荧光糖醋味害虫诱捕装置工作时，按以下方法诱捕害虫：

在室外选择害虫较多、有阳光直射的地方，按照图1的结构整理好装置使其平稳放置在地面或田地里，尤其是将基座3平稳放置，此时，太阳能电板1经过光照后内部发生光电效应产生电流，电流流入太阳能控制器4并经过数字化调节后充入蓄电池组5，确保蓄电池组5处于持续充电状态。

在手动开关17关闭的情况下，打开容器盖9，将完全溶解的糖、醋、水重量比为1：4：16的混和液体糖醋液19倒入供给容器10内，在供给容器10内腔的顶部留有少量空气，此时浮子15上升至连通器14的顶部，旋紧容器盖9，则供给容器10处于全密封状态。

打开手动开关17，由于出水口35与蒸发容器12内的空气直接接触，且供给容器10内部的液体以及顶部的空气对出水口35的压强大于大气压，供给容器10内部的糖醋液19从出水口35流出，由供给容器10流至蒸发容器12内的换能片13处。因供给容器10不易变形且内部液面下降，使得供给容器10顶部的气压逐渐降低，直至供给容器10内部的气压与糖醋液19对出水口35产生的压强小于蒸发容器12内的大气压对出水口35产生的压强，此时，空气从出水口35进入供给容器10内部，增大了供给容器10内部气体的压强，使得糖醋液19能够继续从出水口35流入蒸发容器12内。当流入蒸发容器12内的糖醋液19的高度超过出水口35时，即糖醋液19没过了出水口35，供给容器10内部对出水口35产生的压强等于蒸发容器12内部对出水口35产生的压强，使糖醋液19处于平衡状态，糖醋液19停止了流动。此时，打开总控制开关34，因为有负载接入，整体电路导通，储存在蓄电池组5中的电流经太阳能控制器4调节后，把电流送入负载，则换能片13以及分别由驱动电路带动的电网26、抽风箱11和风扇22都开始工作。风扇22启动，换能片13将流入的糖醋液19雾化成蒸气形式，在档板20的作用下气体聚集在蒸发容器12内，由抽气箱11将气体抽出，弥漫在捕虫灯周围的空中。随着换能片13的不断工作，蒸发容器12内的糖醋液19逐渐减少，液面下降，蒸发容器12内部对出水口35产生的总压强降低，直至降低到小于供给容器10内部对出水口35产生的总压强，此时，供给容器10内部的糖醋液19再次自动流入蒸发容器12内，补充先前被蒸发掉的糖醋液19。如此，可保证换能片13持续工作。

在换能片13与抽风箱11工作的同时，由电网26和风扇22也处于工作状态，当大田里的飞虫被糖醋液19的味道吸引来时，触碰到电网26的飞虫会被击昏，此时，多数捕获的虫子31会落至底盖27里并顺着底盖27滑入集虫袋28内。但是有少量飞虫被电网26击晕后会覆盖在电网26上面，影响电网26的捕虫效率，而由风扇22的驱动电路控制风扇22每间隔一定的时间运行一次，例如间隙30分钟运行一次，每次运行30s，从风扇22吹出的风由风扇挡板27改变风向，通过出风口24吹到电网26上，定时清理粘到电网26上的虫子以及长时间使用后落在电网26上的灰尘，实现捕虫灯自动清洗的功能。

当光线足够强时，光敏传感器32将光信号转换成电信号，并向MCU处理单元6提供高脉冲，在MCU处理单元6的控制下关闭荧光灯25。当光线较暗时，光敏传感器32向MCU处理单元6提供低脉冲，由MCU处理单元6控制打开荧光灯25，一方面节约白天捕虫的电量，另一方面借助部分飞虫驱光性的特点辅助超声波换能片13吸引害虫，提高捕虫效率。

随着整个装置的运行，供给容器10中的液位渐渐降低，图1中的浮子15会随糖醋液19的降低慢慢下降，当浮子15降至供给容器10的底部时，浮子15将遮住置于下方的光电传感器16周围的光，而光电传感器16一旦检测不到光信号，便向MCU处理单元6提供低脉冲，并触发报警装置。同时，在MCU处理单元6的控制下停止换能片13、电网26和抽风箱11的运行，实现换能片13无液自动保护的功能，并等待人工加液，这一等待过程并不影响电网26这一部分的捕虫工作。加液时首先关闭总控制开关34，使所有负载停止工作，并使MCU处理单元6处于复位状态，然后关闭手动开关17，打开容器盖9，向供给容器10内中注入新的糖醋液19。

Claims (8)

1.一种太阳能超声波荧光糖醋味害虫诱捕装置，包括一个放置在地面上的基座（3），基座（3）内腔中置有MCU处理单元（6）、蓄电池组（5）和太阳能控制器（4），基座（3）顶面中间固定连接一根垂直向上的主支架（2）的底端，主支架（2）的顶端是太阳能电板（1），其特征是：主支架（2）中段固定连接平行支架（2-2）和位于平行支架（2-2）下方的托盘支架（2-1），平行支架（2-2）上悬挂捕虫灯，捕虫灯包括风扇（22）、荧光灯（25）以及罩在荧光灯（25）外四周的电网罩（26），风扇（22）的出风口（24）在电网罩（26）外部上方；托盘支架（2-1）上面是供给装置和蒸发装置，蒸发装置位于供给装置的旁侧；供给装置包括一个盛放糖醋液（19）的供给容器（10），供给容器（10）顶部通过容器盖（9）密封，供给容器（10）内腔底部固设一柱型连通器（14），连通器（14）内部放置浮子（15），供给容器（10）的外面底部固设光电传感器（16）；蒸发装置包括一个蒸发容器（12），蒸发容器（12）底部低于供给容器（10）底部，蒸发容器（12）和供给容器（10）之间通过与托盘支架（2-1）相平行的连接管道连接，连接管道的一端固定连接供给容器（10）侧壁，连接管道上设有手动开关（17），连接管道另一端和蒸发容器（12）内腔之间是档板（20），连接管道的另一端穿过挡板（20）上开的出水口（35）与蒸发容器（12）内连通；蒸发容器（12）的内腔底部固设超声波换能片（13），蒸发容器（12）顶部蒸发口处设有抽风箱（11），抽风箱（11）靠近捕虫灯；太阳能控制器（4）通过不同的端口分别连接太阳能电板（1）、蓄电池组（5）、MCU处理单元（6）以及总控制开关（34），MCU处理单元（6）直接连接光电传感器（16）、光敏传感器（32）和总控制开关（34），总控制开关（34）分别连接荧光灯（25）、换能片（13）以及对应地驱动风扇（22）、抽风机（11）和电网（26）的各个驱动电路；光敏传感器（32）和总控制开关（34）固设在基座（3）的顶面上。

2.根据权利要求1所述太阳能超声波荧光糖醋味害虫诱捕装置，其特征是：挂钩（29）正下方是灯盖（21），灯盖（21）内部置有风扇（22）和在风扇（22）正下方的圆锥状的风扇档板（23），灯盖（21）底部正下方固定连接荧光灯（25）和电网罩（26），灯盖（21）的底面上且靠近外沿设有一圈出风口（24），风扇（22）的出风从出风口（24）吹向电网罩（26）。

3.根据权利要求2所述太阳能超声波荧光糖醋味害虫诱捕装置，其特征是：电网罩（26）底部固定连接外径大于电网罩（26）外径的底盖（27），底盖（27）的底部是开有底糟口的锥底，锥底的正下方固定连接集虫袋（28）。

4.一种如权利要求1所述太阳能超声波荧光糖醋味害虫诱捕装置的害虫诱捕方法，其特征是包括以下步骤：

步骤1：打开手动开关（17），糖醋液（19）从出水口（35）流出至蒸发容器（12）内，直至供给容器（10）内部的气压与糖醋液（19）对出水口（35）产生的压强小于蒸发容器（12）内的大气压对出水口（35）产生的压强时，空气从出水口（35）进入供给容器（10）内部使得糖醋液（19）继续从出水口（35）流入蒸发容器（12）内，当流入蒸发容器（12）内的糖醋液（19）没过出水口（35）时，糖醋液（19）停止流动；

步骤2：打开总控制开关（34），蓄电池组（5）带动换能片（13）、电网（26）和抽风箱（11）工作，换能片（13）将其内的糖醋液（19）雾化成蒸气并由抽气箱（11）抽出，弥漫在捕虫灯周围；

步骤3：害虫被糖醋液（19）的味道吸引来时触碰到电网（26）被击昏，实现害虫诱捕。

5.根据权利要求4所述的害虫诱捕方法，其特征是：在步骤1之前，当光线较强时，光敏传感器（32）将光信号转换成电信号向MCU处理单元（6）提供高脉冲，MCU处理单元（6）控制关闭荧光灯（25）；当光线较暗时，光敏传感器（32）向MCU处理单元（6）提供低脉冲，MCU处理单元（6）控制打开荧光灯（25）。

6.根据权利要求4所述的害虫诱捕方法，其特征是：步骤2中，随着换能片（13）的不断工作，蒸发容器（12）内的糖醋液（19）逐渐减少，直至蒸发容器（12）内部对出水口（35）产生的总压强小于供给容器（10）内部对出水口35产生的总压强，供给容器（10）内部的糖醋液（19）再次自动流入蒸发容器（12）内以补充糖醋液（19）。

7.根据权利要求6所述的害虫诱捕方法，其特征是：当供给容器（10）中糖醋液（19）的液位降低使浮子（15）降至供给容器（10）的底部时，浮子（15）遮住光电传感器（16），光电传感器（16）提供给MCU处理单元（6）低脉冲，MCU处理单元（6）控制换能片（13）、电网（26）和抽风箱（11）停止工作；之后关闭总控制开关（34），打开容器盖（9）向供给容器（10）内中注糖醋液（19）。

8.根据权利要求4所述的害虫诱捕方法，其特征是：步骤3中，多数被击昏的害虫落至电网罩（26）底部固定连接的外径大于电网罩（26）外径的底盖（27）里，顺着底盖（27）滑入底盖（27）正下方固定连接的集虫袋（28）内，少量被击昏的害虫被电网（26）覆盖在电网（26）上；风扇（22）定时运行一次，从风扇（22）吹出的风吹到电网2（6）上定时清理粘到电网（26）上的被击昏的害虫子以及长时间使用后落在电网（26）上的灰尘。