高压静电灭虫器的研究与设计说明书[带图纸].doc

高压静电灭虫器的研究与设计摘要在现在工农业生产中，病虫害是科学研究中非常棘手的一项难题。传统的化学杀虫剂不仅杀虫效果不佳，而且对环境卫生、食品安全、人类健康等都有很大的不利影响。所以，洁净、安全的物理灭虫法的研究与设计就显得特别的必要，高压静电灭虫器的研究与设计就是在这种环境与条件下产生的。本毕业论文研究和分析了高压静电的产生方法，并根据实际选择合适方案。由此来选择所需的电器元件和零件，设计灭虫器的主电路、控制电路、工作电路等。最后在设计基础上，将电器元件组成的电路集成到一块电路板上，将控制开关、电源等布置到合适位置，把工作装置设计成有益于人们应用的形式。另外，在电学部分设计完成后，为灭虫器设计一个大小、重量、材料、形状合适的外壳，使其既实用又安全。论文的研究结论有：（1）利用SG3525控制逆变电路可将直流电流转化成震荡的交流电，再通过MOSFET提高震荡频率。（2）利用普通变压器将低压高频交流电升压为较高压交流电流，倍压电路又将其进一步升压，并转化为高压直流静电，用于杀灭害虫。（3）为了提高杀灭害虫的功效，和杀灭不同植物上的害虫，高压灭虫器的高压探头可设计成不同形状的多电极的探头。（4）高压灭虫器的外壳为塑料材料制作的喷雾器结构形状。本毕业设计特点与创新：（1）从环境和健康的话题出发，提出创新的杀虫方法，符合当今社会的可持续发展原则；（2）应用了电力电子技术中的PWM技术、逆变技术、倍压升压原理和SG3525、MOSFET、高压包等集成电学芯片等。（3）综合应用了机械、电工、电子、模具设计等多学科的专业知识。关键词：灭虫；高压静电；逆变；升压ResearchandDesignofHighVoltageElectrostaticInsectKillerABSTRACTInthepresentindustrialandagriculturalproduction,pestanddiseaseisascientificresearchverydifficultproblem.Notonlykillingthetraditionalchemicalpesticidesineff-ective,butalsoforenvironmentalhealth,foodsecurity,humanhealthhasasignificantadverseeffects.So,clean,safepestcontrolmethodofthephysicalanddesignisparti-cularlynecessary,pestcontroldeviceofhighvoltageelectrostaticanddesignisinthisenvironmentandundertheconditionsgenerated.InthisthesisIresearchedthemethodofhighvoltagestaticelectricity,selecttheappropriateprogramaccordingtotheactual.Astoselecttherequiredelectricalcomponentsandparts,designedforinsectkillersmaincircuit,controlcircuit,theworkingcircuit.Finally,basedonthedesign,electricalcomponentsintegratedcircuitboard,thecontrolswitchandpowersupplywerearrangedtotherightlocation,theworkingdevicewasdesignedtobenefitpeopleintheformofapplication.Thesisconcludedthat:(1)UsingInvertercircuitcontrolledbySG3525,DCcanbechangedtoConcussioncurrent.Throughthemosfetimproveconcussionfrequency.(2)Byusingcommonlow-voltagehigh-frequencyactransformerwillboostforhigh-pressureaccurrentandvoltagecircuit,timesitsfurtherboost,andtranslatedintohigh-voltagedcstatic,andusedtokillpests.(3)inordertoimprovetheeffectofkillpests,andkillpestsondifferentplants,Theprobeofhighpressureinsectkillercanbedesignedintoaprobeconsistofmanydifferentshapesofelectrodes.(4)high-pressureanexterminationoftheplasticmaterialsformakingtheshellstructureofthesprayshape.Thefeaturesandinnovationofthegraduationdesign:(1)Fromenvironmentalandhealthtopics,basedoninnovativeinsecticidalmethod,accordwiththeprinciplesofsustainabledevelopmentintoday'ssociety；(2)appliedpowerelectronictechnologyofPWMtechnology,invertertechnology,andSG3525pressorprincipleandpressure,MOSFET,ignitioncoiletcintegrationelectricalchips,etc.(3)comprehensiveapplicationofmechanical,electrical,electronic,molddesignscienceprofessionalknowledge.KeyWords：killpests；Highvoltageelectrostatic；Inverter；boost−I−目录第1章前言.......................................................11.1植物与园林植物---------------------------------------------------------11.2园林植物病虫害的危害与现状---------------------------------------------11.3植物病虫害防治---------------------------------------------------------21.3.1化学防治-----------------------------------------------------------21.3.2其他病虫害防治方法-------------------------------------------------41.4本次毕业设计目的与研究内容---------------------------------------------71.4.1研究目的-----------------------------------------------------------71.4.2研究内容-----------------------------------------------------------71.5本研究设计的技术路线---------------------------------------------------7第2章高压静电灭虫器电路设计.....................................82.1高压静电灭虫器的方案选择-----------------------------------------------82.1.1方案示例-----------------------------------------------------------82.1.2方案分析与确定-----------------------------------------------------82.2高压静电灭虫器的电路设计计算-------------------------------------------112.2.1高压灭虫器电路工作原理--------------------------------------------112.2.2DC/AC逆变电路设计------------------------------------------------112.2.3N沟道功率MOSFET放大器75NF75------------------------------------202.2.4升压电路设计------------------------------------------------------222.2.5高压探头的设计----------------------------------------------------242.2.6模块结构----------------------------------------------------------25第3章外壳结构设计...............................................263.1外壳材料选择----------------------------------------------------------263.2结构设计--------------------------------------------------------------263.2.1背板结构设计------------------------------------------------------263.2.2面板结构设计------------------------------------------------------293.2.3输送电线装置结构设计----------------------------------------------293.2.4喷头结构设计------------------------------------------------------303.2.5长杆结构设计------------------------------------------------------303.2.6长杆与面板连接件结构设计-------------------------------------------313.2.7长杆与探头连接件结构设计-------------------------------------------323.2.8手柄结构设计-------------------------------------------------------323.2.8装配图------------------------------------------------------------33第4章结论与讨论.................................................344.1结论------------------------------------------------------------------344.2讨论------------------------------------------------------------------34参考文献..........................................................35附录..............................................错误!未定义书签。致谢.............................................................36前言−1−第1章前言1.1植物与园林植物植物是生命的主要形态之一，包含树木、花卉、农作物、花草等等。我们所熟悉的植物多为靠光合作用从太阳光中得到能量而生存的绿色植物。在农业生产中，农、林、牧、副、渔业都直接或间接地与植物有关。经济建设和人民生活所需的粮、棉、油、麻、丝、茶、糖、菜、烟、果、药等，都取自于植物；即使各种家畜、家禽、鱼类等的养殖，也需要植物作为饲料来源。在工业方面，无论是食品、油脂、制糖、制药、建筑、纺织、造纸等工业，或是橡胶、油漆、酿造、化妆品等工业，甚至冶金、煤炭、石油等工业都需要植物作为原料或利用到植物的产品。随着国家经济的发展，人们生活水平的提高，园林花卉业发展迅速。园林植物指种植于城镇公共绿地、专用绿地、游览区、庭院等地，以观赏其花、果、叶、根、枝干，绿化、美化效果好，又具有一定经济价值的各种草本、木本和藤本植物。发展园林花卉植物对于绿化环境、美化生活、发展经济都有重要的作用，在当今全面建设小康社会，举国保护生态环境，全面呼唤绿色革命的新形势下，更有特殊意义。1.2园林植物病虫害的危害与现状园林花卉在发育的整个过程中经常遭受到不良因素的侵袭，导致其外部形态、内部组织或生理机能上发生异常变化，从而使花卉降低或完全丧失其社会、生态和经济效益。这种异常变化统称为园林花卉病虫害。我国园林植物病虫害，目前已知的有4000多种，含病毒1000多种，害虫3000多种，其中危害严重、影响较大的达数百种，对园林植物造成很大的危害。主要表现有：危害种子、幼苗，侵染、蚕食叶片，伤害花器、根部，污染环境，妨碍生态效益、社会效益、经济效益等。园林植物害虫一般有：食叶害虫、吸汁害虫、枝干害虫、地下害虫等。食叶害虫主要危害特点是：吃光叶片，削弱树势，危害健康的植株，多数种类繁殖能力强，产卵集中，易爆发成灾，并能主动迁移扩散，扩大危害的范围。吸汁害虫以刺吸式口器吸取幼嫩组织的养分，导致枝叶枯萎。枝干害虫生活隐蔽，害虫危害初期不易被发现，一旦出现明显被害征兆，则已失去防治有利时机。枝干害虫蛀食韧皮部、木质部等，影响输导系统传递养分、水分，导致树势衰弱或死亡，一旦受侵害后，植株很难恢复生机。地下害虫常见的有地老虎、蛴螬、蟋蟀、蝼蛄、白蚁等。在苗圃和一二年生的园林植物中，常常危害幼苗、幼树根部或近地面部分，严重影响植株正常生长。高压静电灭虫器的研究与设计−2−1.3植物病虫害防治植物病虫害的防治原则是：消灭病原物或抑制其发生与蔓延；提高植物的抗病能力；控制或改造环境条件，使之有利于植物而不利于病原物，从而抑制病虫害的发生和发展。通常采用的病虫害防治方法主要有：化学的、生物的、物理的方法等。1.3.1化学防治化学方法防治即我们常使用的农药防治，农药防治具有见效快、效果好、操作方便、适应性广及经济效益显著等特点。由于如上这些特点，农药防治植物病虫害的方法得到了广泛的使用和发展，从而，大量的农药被大量而广泛的应用，我国每年农药的使用量达80余万吨。农药必须用植保机械喷洒到植株或田间。在使用喷雾器喷洒农药时非常危险，很容易皮肤接触到农药而发生农药中毒，所以，进行农药喷洒时一定要做好防护：（1）喷洒时必须穿好防护衣裤，带口罩、手套等。与农药接触部位要立即用清水、肥皂清洗干净。伤患、孕妇、儿童等不宜进行作业。（2）不能逆风喷洒，小心中毒。（3）喷枪不可对准农作物直接喷射，以免损伤作物。（4）使用完毕，要将药液清理干净，并清洗喷雾器各部件，防治药品对零部件腐蚀严重。尽管做到以上各点，但是有时还会由于零件破损、开关漏水等原因，还会发生打气困难、药液泄露等而危害人类。农药进入自然界发生各种行为：渗透、滞留、扩散、遗失等移动行为；蓄积、富集等吸收行为；代谢、消解等演变行为以及循环、轭合、结合、矿化合聚合等多种行为。因农药使用不到带来许多不良的后果：（1）引发人畜急性中毒或对植物引发药害；（2）引起防治对象产生抗药性或形成病虫草害更加猖獗；（3）破坏自然界的生态平衡；（4）环境或食品的农药残留使人体农药负荷增加，甚至造成慢性中毒或其他疾病。1.杀虫剂危害杀虫剂种类很多，如：有机磷杀虫剂、氨基酸酯类杀虫剂、拟除虫菊酯类杀虫剂、苯甲酰脲类杀虫剂等。最初，杀虫剂的确给害虫带来毁灭性的打击，粮食产量有所提高。但时间长了，害虫逐渐有了抗药力，于是农民便加大使用量。40年来，尽管世界杀虫剂的用量增加了10倍，但病虫害造成的农作物损失反而增加了一倍，仅病害就造成了12％的减产。在五十年代中期，埃及棉田引进了杀虫剂，刚开始，被称为“征服大自然的一个重大胜利”。但到了1961年，棉花收成却减少了35％。从1950-1964年，尼加拉瓜棉花种植面积