电工和电子技术在养蜂业上的应用(综 述)
胡发新 高级农艺师
(中国农业科学院蜜蜂研究所
北京100093)
随着电工和电子技术不断发展,其技术也不断地应用到养蜂业上,在实现养蜂生产机械化和现代化中起到重大的作用。因此电工和电子技术在养蜂业上的应用不但有广阔的前景,而对实现养蜂机械化和现代化具有重要的现实意义。
一.在养蜂生产上应用:
1.电热巢础埋线器:是利用电流通过框线发热熔化础蜡而把框线埋入巢础的器具。目前有两种类型,一种是由100W电源变压器,把220V市电降至6-12V,输出端分别连接到框线两个头上,打开电源开关就可进行埋线,埋线时间一般选用6-10秒(埋线时间也可自动控制)。这种电热巢础埋线器,要求巢框内几条框线在一个平面上(越精确越好)。另一种电热巢础埋线器的原理类似传统巢础埋线器,但埋线头稍有改变,同时加上电热装置,埋线方式同传统巢础埋线器。这种电热埋线器埋线的质量较传统巢础埋线器要好。
2.电动喷烟器:是利用微型电动鼓风机取代传统的风箱式鼓风装置,微型电动鼓风机是由微型电机带动的,电源是采用直流电源,虽种类较多,其鼓风装置大致相同。我国的电动喷烟器,电源是用干电池。
3.电动脱蜂、捕蜂器:是由电动鼓风机、输气导管、喷气口和收蜂箱等部件组成,利用电机来产生鼓风或产生负压,鼓风时可用来脱落封盖子脾上的蜜蜂,产生负压时可用来收捕分蜂群。
4.电热割蜜盖刀:外形与传统的割蜜刀相似,但稍宽(55mm),刀身双层长 250mm
,两层间装电热部件,刀背有微型双金属片控温器,可调节温度高低,一般温度控制在70-80,功率600W。
5.电热割蜜盖机:有单面电热割蜜盖机,由电热割蜜盖刀、温度控制器、蜜脾定位护板和电动振动器组成。电热割蜜盖刀由电动机通过偏心轮装置使刀身作每分钟800-1000次返复振动,使用时等到电热割蜜盖刀温合适时手持蜜脾放在定位护板上,顺着刀沿轻轻向前推动蜜脾,蜜盖顺刀而割下。另有一种是双面电热割蜜盖机,基本原理同上,不同的两把电热割蜜盖刀,蜜脾定位后用传送带送到两把电热割蜜盖刀之间,同时把两面蜜盖割下。
6.电动分蜜机:是利用电机为动力,经过减速后用来分离蜂蜜。一般用在中、大型辐射式分蜜机上。由于分离蜂蜜的过程,最好是由起动→低速→高速→低速→停止,国外是用手动调节摩擦盘或调速开关来完成,整个分蜜时间是12-15分钟,开始低速运转5分钟,大部分蜂蜜已分离出后,再以每分钟250-330转的转速将残留的蜂蜜分离出来。
笔者等利用近代电子变频技术变频器来达到目的。利用变频器改变电源的频率而改变电机的速度,还可把单相220V电源改成三相电源(更适合一般用户使用),在控制时间和转速上可任意调整。根据我国目前蜂场蜜脾具体情况设计了如下程序:分蜜开始以60转/分钟,维持30秒钟→正式分蜜以270转/分钟,维持1分钟→再降速10秒钟停止转动,整个过程全部是变频器自动完成。
7.人工蜜蜂羽化箱:是一种利用电子技术来自动控制温度、湿度的装置。其中有测温、测湿头,把检测到的信息传送给自动控制开关,来控制温度和湿度,以达到恒温恒湿。人工蜜蜂羽化箱要把温度控制在340.5,湿度控制在70-80%,正好适合蜜蜂羽化的条件下进行工作。
8.恒温恒湿蜂王贮存箱:原理同人工蜜蜂羽化箱,主要是大小和控制的温度不同而已。蜂王贮存箱是把温度控制在22-25,湿度控制在70%左右,一次可贮存大量的蜂王。
9.电击采集蜂毒:早在1954年捷克的Markovic和Moluar发明使用电击方法来使工蜂螫针伸出而排毒,是一种最早利用电击来采集蜂毒的器具。我国在60年代后也研制成多种电击取毒器,尤其在80年代利用晶体管和集成电路,研制成功更先进的取毒器。
电取蜂毒是利用一定的电流通过蜜蜂机体,蜜蜂受电击后,产生一种排毒反应而排出蜂毒,再用玻璃板等承接,干后刮取蜂毒的一种方法。我国在60、70年代是利用20-30V的直流电压,连接到电网上来采取蜂毒,80年代后是利用交流电、脉冲电流等,并装有定时开关等来采收蜂毒。笔者设计了一种自动电子脉冲取蜂毒器,取毒方便、效率较高。
10.利用微波加热提取蜂蜡:微波是一种频率在300-300000兆赫,波长0.003-0.3m
,介于无线电波和光波之间的超高频电磁波。这种电磁波穿透性强,同时将电能转成热能使蜂蜡熔化。目前利用微波加热提取蜂蜡的设备有微波离心式蜂蜡分离器和微波榨蜡器。
11.电热处理杀蜂螨:如 Bakshinov 1980;Bondar等1980;他们对蜜蜂进行“吹热风”的方法来防治蜂螨。热处理方法是根据蜜蜂与大蜂螨耐温程度不同而设计的,它是将蜜蜂抖落在一个特制的铁纱笼中不断转动,用热风使空间温度升到41-47℃,维持5分钟左右,蜜蜂不会受伤害,而蜂螨受热脱落,再把脱落蜂螨收集处理。
12.电击杀蜂螨:据报道在1990年苏联的蜂业工作者,研制成一种带有多个“孔刷”(大小正好一个蜜蜂可进出)其上加12V的电压,按装在巢门上,当蜜蜂经过“孔刷”时,蜂螨被电击而跌落,而蜜蜂安然无恙。据认为,这种“螨刷”对清除蜜蜂体表上的蜂螨,有百分之百的效果。
13.电刺激采精器:在蜜蜂人工授精时,需提取适龄雄蜂精液,以往是用人工挤压雄蜂来采精,速度慢、不易掌握。利用电刺激采精器输出一定的电压、频率和时间来刺激雄蜂排精,这种方法安全、可靠、速度快。
14.电动喷烟灭螨器:笔者利用电动喷烟器的原理,设计了一种PMQ-1型喷烟灭螨器,它主要由喷烟管、微电机(有扇叶鼓风)、发烟室、观察窗口、联接器和手电筒组成。使用时把“杀螨剂2号”和“杀螨剂3号”等烟雾剂,放入发烟室内点燃,再打开电源把烟雾经喷烟管,从巢门口喷入蜂箱内。
15.电子镇蜂器:是利用电子电路,产生频率为6KHz的声波,用来镇服蜜蜂的工具。据说100%的镇蜂作用,而不影响蜂群的正常生活。在加拿大被广泛应用在饲养管理工作中,代替了传统的喷烟器。
16.蜂群分蜂测定仪:蜂群在分蜂前的声音的频率不同于平常,利用这特点,用测定声波频率的仪器来测定蜂群是否将要发生分蜂。
17.恒温、恒湿越冬室:是利用电子技术来自动控制温度、湿度的装置。其中有测温、测湿头,把检测到的信息传送给自动控制开关,来控制温度和湿度,以达到恒温恒湿。温度控制在0-2之间,相对湿度控制在70-80%,这样温、湿度有利于蜂群安全越冬。
18.蜂场防盗报警器:我国蜂场防盗报警器有多种,红外和感应式等报警器很少见,多数是采取断线或短路的报警器。使用时用不易看清的细导线,把所有的蜂箱环绕一圈,如碰断细导线,就发声报警,如有人要破坏报警,将防盗报警器输出端两线短路时也会报警。
笔者设计了一种电桥式蜂场防盗报警器,是根据电桥原理,当电桥平衡时相对两点电压、电流均等于零,一旦电桥失去平衡而产生电压、电流,再把电流放大转成报警信号。这种报警器可把每一个蜂箱串连起来,除了把以上的报警器,断路或短路时会报警外,还可短路某一个蜂箱两头上导线,也会报警。
二.在养蜂生产的产前和产后上的应用:
1.精制蜂蜜生产线:笔者参加设计精制蜂蜜生产线,整个程序是:粗滤→沉淀→中滤→精滤→真空浓缩→灭菌→破结晶核→混和→分装等。其中有电蜜泵用来输送蜂蜜,真空浓缩需要电真空泵和电动刮板、电磁阀等。
2.花粉干燥箱:花粉干燥箱在国外有多种类型。我国有笔者设计生产的YHG1远红外花粉干燥箱,是利用远红外加热条为热源,并装有双金属片控制温度恒定,在顶上有微型风机排除水气,每次干燥蜂花粉4公斤左右,干燥每公斤蜂花粉平均耗电量是0.36度,一般干燥8小时左右,蜂花粉的含水量可达到6%以下;另有福建农学院设计的电热鼓风干燥箱等。
3.蜂花粉干燥烘房:笔者为中国农业科学院蜜蜂研究所设计改造的蜂花粉烘房,体积为3100mm×2450mm×2000mm,是由热风机、花粉架、控制柜等部份组成,每次干燥时间为8小时左右,共能干燥蜂花粉200多公斤。
4.蜂花粉活性测定仪:笔者设计的XU-HU型气量法蜂花粉活性检测仪,是根据过氧化氢酶催化底物的高度专一性,和过氧化氢酶在特定温度、PH、底物浓度下反应,在以单位时间内产生分子氧量,表示过氧化氢酶活性而研制成功的。本仪器是由电子控温器、恒温水浴糟、反应产气管三部份组成。
5.利用电脑设计和加工蜂具:随着微机技术高速发展,也开始应用微机技术指导养蜂产。尤其在蜂机具的设计、计算、优化、绘图等方面,给蜂机具的快速发展提供了极其有利的条件。
6.微机网络的应用:随着微机网络的发展,在养蜂业上可利用微机网络,进行快速了解、发布、分析市场信息和快速查阅、交流科学技术等等方面工作。
7.其它:如蜂蜜掺假检测仪;巢础生产线(有一步式巢础生产线和二步式巢础生产线);电热化蜜和化蜡器;电动液压榨蜡机;电热蜡盖熔化器;蜂王浆过滤,冻干设备;蜂胶提纯、浓缩装置;蜂产品加工中还有灌装、成形、封口等等设备。
总之在现代的条件下,要实现养蜂业机械化和现代化,几乎都离不开电工和电子技术的应用。