ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЙ МЕТОД БОРЬБЫ С ГРЫЗУНАМИ-ВРЕДИТЕЛЯМИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ

ELECTROPHYSICAL METHOD OF STRUGGLE WITH RODENTS-PESTS OF AGRICULTURAL PLANTS

Igor Chubin

undergraduate, Department of " Engineering physics, electrical equipment and electrical engineering», Saratov state agrarian University named after N.I. Vavilov,

Russia, Saratov

Sergey Shlyupikov

Cand. tech. associate Professor, Department of " Engineering physics, electrical equipment and electrical engineering», Saratov state agrarian University named after N.I. Vavilov,

Russia, Saratov

АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрены проблемы борьбы с грызунами, в частности с крысами и мышами, которые в результате своей жизнедеятельности наносят вред сельскохозяйственным культурам.

Описаны физиологические показатели этих грызунов. Представлены различные способы борьбы с грызунами и дана их классификация.

На основании анализа предложен новый метод – электрофизический. Представлена структурная схема устройства и описан принцип её действия. Предложены различные методы расположения электродов.

ABSTRACT

The article deals with the problems of rodent control, in particular with rats and mice, which as a result of their activity harm agricultural crops.

Physiological parameters of these rodents are described. Various methods of rodent control are presented and their classification is given.

Based on the analysis, a new method – electrophysical. A block diagram of the device is presented and the principle of its operation is described. Various methods of electrode arrangement are proposed.

Ключевые слова: электрофизический метод, борьба с грызунами, высокое напряжение.

Keywords: electrophysical method, rodent control, high voltage.

Введение. Проводя анализ различных источников литературы, можно сделать вывод, что в предыдущие годы вопросу уничтожения грызунов было посвящено множество работ, а в настоящее время количество исследований по данной проблеме значительно сократилось. Как известно, крысы и мыши наносят огромный вред сельскому хозяйству, убивая домашнюю птицу, поедая или загрязняя корма для животных.

Одна серая крыса за год съедает 18-20 кг продуктов в пересчете на зерно и в 10 раз большее количество продуктов и семян загрязняет.

Ежегодно они поедают и повреждают около 33 млн. тон зерновых культур. Из-за вредителей пропадает 20 % урожая еще до уборки [1].

Так же велик ущерб, причиняемый постоянной грызущей деятельностью крыс. Они портят тару, аппаратуру, строительные материалы, повреждают постройки, гидротехнические сооружения, грызут и нарушают изоляцию электрических и телефонных кабелей, различного электрооборудования сельскохозяйственного назначения [1, 2].

Грызуны, являясь возбудителями или переносчиками многих болезней, таких как бруцеллез, ящур, сальмонеллез, бешенство и др., а также носителями различных видов вшей, блох, клещей, способствуют распространению эпидемий и пандемий [3].

Целью исследования является изучение эффективности электрофизического метода борьбы с грызунами путем разработки способа и устройства для борьбы с грызунами-вредителями.

Структурная схема устройства и принцип действия.

Рис. 1. Структурная схема устройства борьбы с грызунами

1. Микропроцессорный блок – управляет сигналам датчика движения (5) и подает сигнал на включения устройства.

Микропроцессор связан связан с модулем сигнализации (6) (GSM оповещение о срабатывание электрокрысоловке).

2. Модуль высокого напряжения – это высоковольтный элемент, который выдает высоковолтный импульс на электроды.

3. Источник питания. Электрическая крысоловка должна иметь возможность питания от двух источников, от сети переменного тока (220 В, 50 Гц) и от внутреннего источника постоянного тока с возможностью зарядки встроенного аккумулятора.

3. Электроды, расположенные на полу крысоловки.

5. Датчик движения. Сигнализирует о наличии грызуна в устройстве. И подает сигнал на микропроцессорный блок (1).

5.1. Датчик присутствия. Отключает устройство когда в нем находится грызун.

Электрическое устройство должно уничтожить грызуна за 3-5 сек., при этом зверек погибает мгновенно, так как электрический ток с нужной частотой вызывает мгновенную фибрилляция сердечной мышцы и остановку дыхания.

Фибрилляция сердца — состояние сердца, при котором отдельные группы мышечных волокон сердечной мышцы сокращаются разрозненно и нескоординированно. Одним из следствий этого является увеличение частоты сердечных сокращений и остановку дыхания.

Для создания высоковольтного импульса необходимого для фибрилляции сердца грызуна необходима подобрать частоту высоковольтных импульсов таким образом, чтобы она совпадала с частотой сердечных ритмов грызуна (резонанс).

Частота сердечных сокращений крыс составляет, в среднем 470-490 уд/мин, ЧСС у мышей – 480-520 уд/мин. Откуда можно сделать вывод, что средняя ЧСС составит около 500 уд/мин, что составит 8,33 Гц.

Таким образом частота высоковольтных импульсов должна составлять ≈8,33 Гц.

Частоту работы ШИМ задают резистором и конденсатором, ее можно определить по формуле:

Возможные варианты расположения электродов. Варианты расположения электродов зависят от многих факторов, одним из которых считается расстояние между лапками грызуна.

Грызуны перемещаются на четырех лапках, а следовательно, электрический ток будет распространяется, по цепи параллельных проводников с неодинаковым их сопротивлением (закон Кирхгофа) и ответвлениями во все отделы.

Одними из возможных вариантов расположения электродов могут быть:

1. Расположение одного из электродов на полу, а другого – на устройстве для расположения приманки (рис. 2а);

2. Расположение электродов на полу внутреннего лабиринта электрокрысоловке (рис. 2б);

3. Волнообразное расположение электродов (рис. 2в);

Рис. 2в

Программой исследований предусмотрено определение порога напряжения, для мгновенного уничтожения грызуна, со значением тока в диапазоне 5-7мкА.

Таблица 1

Электрическая прочность материалов и воздуха (напряжение пробоя на мм толщины).

Напряженность пробоя воздуха зависит от многих факторов, таких как, влажность, давление, форма и размер электродов. Таким образом, в расчетах напряжения можно принять: 1мм ≈ 1кВ.

Подопытных крыс было выбрано в количестве пяти штук. Результаты эксперимента были занесены в таблицу 2.

Таблица 2

Результаты эксперимента

Таким образом, эксперимент доказывает, что мгновенный летальный исход может быть достигнут увеличением времени воздействия высоковольтного импульса и уменьшением напряжения высоковольтного импульса, уменьшение напряжения в свою очередь ведет к уменьшению энергопотребления внутреннего источника энергии.

Список литературы:

1. Траханов, Д. Ф. Борьба с грызунами на животноводческих фермах.  Москва. изд. Колос, 1967. -55 с.
2. Поляков, А. А. Ветеринарная санитария. Москва. изд. Колос, 1979. -231 с.
3. Траханов, Д. Ф., Рыбасов, Г. А. Истребление грызунов на животноводческих фермах. Дагестан науч.-ислед. ветеринар. ин-т.  Махачкала. 1972. -28 с.
4. Лысов Е. С. Наш общий враг (о серой крысе). М. Знание, 1988.- 64 с.
5. СПРАВОЧНИК. Физиологические, биохимические и биометрические показатели нормы экспериментальных животных. / Абрашова Т. В. [и др.] под ред. д.м.н., профессора - Макарова В.Г., СПБ.: Изд-во «ЛЕМА», 2013.- 116 с.
6. И. В. Готтлиб, Источники питания. Инверторы, конверторы, линейные и импульсные стабилизаторы, пер.: А. В. Ларин. Москва, изд.: «Постмаркет», 202.-544с.