Thiết kế chế tạo hệ thống tiệt trùng vàbảo quản hạt giống nông nghiệp ứng dụngcông nghệ plasma

Tên đề tài: THIẾT KẾ CHẾ TẠO HỆ THỐNG TIỆT TRÙNG VÀ BẢO QUẢN HẠT GIỐNG NÔNG NGHIỆP ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ PLASMA 2.. TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬTTP.HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY CỘNG HÒA

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày tháng 7 năm 2022

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

TP.HCM

KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA

VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Trần Ngọc Đảm

Sinh viên thực hiện:

Lê Quang Thành MSSV: 18143313 Điện thoại: 0358343032

Nguyễn Đức Trí MSSV: 18143337 Điện thoại: 0962084326

1 Tên đề tài:

THIẾT KẾ CHẾ TẠO HỆ THỐNG TIỆT TRÙNG VÀ BẢO QUẢN HẠT GIỐNG NÔNG NGHIỆP ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ PLASMA

2 Các số liệu, tài liệu ban đầu:

- Kích thước máy cần thiết:

- Vật liệu:

- Công suất máy yêu cầu đáp ứng:

- Năng suất:

- Yêu cầu:

3 Nội dung chính của đồ án:

- Tìm hiểu phương pháp trừ nấm, sâu bệnh và tiệt trùng hạt giống nông nghiệp.

- Nguyên cứu nguyên lý tạo tia khử trùng và kích thích hạt giống nông nghiệp bằng

công nghệ Plasma

- Thiết kế, chế tạo hệ thống tiệt trùng, khử khuẩn hạt giống

- Thực nghiệm – kiểm tra – đánh giá.

5 Ngày giao đồ án:

6 Ngày nộp đồ án:

7 Ngôn ngữ trình bày: Bản báo cáo: Tiếng Anh X Tiếng Việt

Trình bày bảo vệ: Tiếng Anh X Tiếng Việt

(Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

TP.HCM

KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho giảng viên hướng dẫn) Họ và tên sinh viên Lê Quang Thành MSSV: 18143313 Hội đồng: Họ và tên sinh viên Nguyễn Đức Trí MSSV: 18143333 7 Hội đồng: Tên đề tài: Thiết kế chế tạo hệ thống tiệt trùng và bảo quản hạt giống nông nghiệp ứng dụng công nghệ Plasma Ngành đào tạo: Công nghệ chế tạo máy

Họ và tên GV hướng dẫn: PGS TS Trần Ngọc Đảm

Ý KIẾN NHẬN XÉT 1 Nhận xét về tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên (không đánh máy).

2 Nhận xét về kết quả thực hiện của ĐATN (không đánh máy). 2.1.Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN:

2.2 Nội dung đồ án: (Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên cứu có thể tiếp tục phát triển)

2.3.Kết quả đạt được:

2.4.Những tồn tại (nếu có):

TT Mục đánh giá Điểm

tối đa

Điểm đạt được

1 ĐGng format với đJy đủ cả hình thức và nô Li dung của các

Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài 10

Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ

Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá 10

2

Khả năng thiết kế chế tạo một hệ thống, thành phJn, hoặc

quy trình đáp ứng yêu cJu đưa ra với những ràng buộc thực

tế

15

Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phJn mềm chuyên

KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA

VIỆT NAM

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

(Dành cho giảng viên phản biện)

Họ và tên sinh viên Lê Quang Thành MSSV: 18143313 Hội đồng:

Họ và tên sinh viên Nguyễn Đức Trí MSSV: 18143333

7Hội đồng:

nance 100% (2)

7

Multiple choice FInancial Investmentbuh

nance 100% (2)

39

Tên đề tài: Thiết kế chế tạo hệ thống tiệt trùng và bảo quản hạt giống nông

nghiệp ứng dụng công nghệ Plasma

Ngành đào tạo: Công nghệ chế tạo máy

Họ và tên GV hướng dẫn: PGS TS Trần Ngọc Đảm

Ý KIẾN NHẬN XÉT 1 Nhận xét về tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên (không đánh máy).

2 Nhận xét về kết quả thực hiện của ĐATN (không đánh máy). 2.1.Kết cấu, cách thức trình bày ĐATN:

2.2 Nội dung đồ án: (Cơ sở lý luận, tính thực tiễn và khả năng ứng dụng của đồ án, các hướng nghiên cứu có thể tiếp tục phát triển)

2.3.Kết quả đạt được:

2.4.Những tồn tại (nếu có):

Nhom2 Pttcdnài phân tích tài chính… buh

nance 100% (11)

18

TT Mục đánh giá Điểm

tối đa

Điểm đạt được

1 ĐGng format với đJy đủ cả hình thức và nô Li dung của các

Mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan của đề tài 10

Khả năng ứng dụng kiến thức toán học, khoa học và kỹ

Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá 10

2

Khả năng thiết kế chế tạo một hệ thống, thành phJn, hoặc

quy trình đáp ứng yêu cJu đưa ra với những ràng buộc thực

tế

15

Khả năng sử dụng công cụ kỹ thuật, phJn mềm chuyên

Cảm ơn trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh! 5 năm, có

lẽ chẳng là gì so với cuộc đời, nhưng lại là cả tuổi thanh xuân của chúng em khi họctập tại đây và chắc chắn rằng, đây sẽ là kỷ niệm không bao giờ có thể quên với mỗithành viên chúng em

Thật vinh dự và tự hào khi được là thành viên của Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật

và chúng em có được như ngày hôm nay đó là sự tâm huyết dạy bảo, truyền đạt không

chỉ về những kiến thức chuyên môn mà còn là những kinh nghiệm sống quý báu từ cácquý Thầy, Cô trong suốt 4 năm qua Chúng em thật sự biết ơn và trân trọng.

Vì vậy, đầu tiên chúng em xin gửi lời cảm ơn đến quý Thầy, Cô đang công táctrong trường nói chung và đặc biệt nói riêng với các Thầy, Cô trong khoa Cơ khí Chếtạo máy Chúng em xin chân thành cảm ơn Trường đại học Sư phạm Kỹ thuậtTP.HCM, Khoa Cơ khí chế tạo máy đã tạo điều kiện thuận lợi nhất để cho chúng emhọc tập và thực hiện đề tài tốt nghiệp này

Đặc biệt, nhóm chúng em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và tôn trọng đến Thầy PGS.TS Trần Ngọc Đảm – người đã hướng dẫn và giúp đỡ chúng em trong suốt thờigian nghiên cứu, thực hiện để có thể hoàn thành đề tài một cách tốt nhất

Mặc dù đã cố gắng hoàn thành đề tài một cách tốt nhất nhưng vẫn không thểtránh khỏi những sai sót Vì vậy, chúng em kính mong Thầy, Cô góp ý, chí bảo để hoànthiện máy hơn trong tương lai

Cuối cùng, chúng em xin chúc Thầy, Cô nhiều sức khoẻ, hạnh phúc và thànhcông trên con đường giảng dạy

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

Tp HCM, ngày tháng năm 2022Nhóm sinh viên thực hiện:

Lê Quang ThànhNguyễn Đức Trí

TÓM TẮT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU

Hiện nay, để tạo ra một sản phẩm nông nghiệp cần rất nhiều các biện pháp kỹthuật như trồng trọt, chăm sóc, tưới tiêu, và để sản phẩm đến tay người tiêu dùng đềuphải trải qua quá trình bảo quản, đây cũng là một khâu rất quan trọng trong quá trìnhsản xuất nông nghiệp Mặt khác, một số nông dân sau khi mua giống về gieo (đối vớicây lúa ngô, rau ) thường gặp hiện tượng hạt không nảy mầm hoặc tỷ lệ nảy mầmrất thấp Vì vậy, việc sử dụng chất hoá học, thuốc kích thích tăng trưởng hay phân bónhóa học trong gieo trồng ngày càng phổ biến rộng rãi Nhưng các biện pháp này lạigây ô nhiễm đến môi trường, làm ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe,tâm lý của người

sử dụng Nhận thấy điều đó, nhóm đã tiến hành khảo sát và thực hiện đề tài: “Hệ thống tiệt trùng và bảo quản hạt giống nông nghiệp ứng dụng công nghệ Plasma”

Nội dung đồ án bao gồm:

Khảo sát nhu cầu của doanh nghiệp, khách hàng

Khảo sát các loại máy đang có trên thị trường, phân tích ưu nhược điểm.Tìm hiểu về công nghệ Plasma

Lên phương án thiết kế các cụm module có trong mô hình

Thiết kế các cơ cấu cơ khí, tính toán chọn linh kiện phù hợp

Xuất bản vẽ gia công và lắp ráp máy

Thiết kế mạch điều khiển cho máy

Chạy thử

Hướng dẫn vận hành

Máy sẽ thực hiện các công việc bao gồm: Đưa hạt giống từ nguồn vào buồngPlasma, hạt giống thông qua xử lý sẽ được cấp thêm các

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 15

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU 16

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ VÀ HÌNH ẢNH 17

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 18

1.1 Giới thiệu 18

1.1.1 Lý do chọn đề tài 18

1.1.2 Mục tiêu của để tài 18

1.1.2.1 Cách mạng 4.0 tron sản xuất nông nghiệp 18

1.1.2.2 Việc sử dụng nguồn năng lượng sạch 19

1.1.2.3 Hiệu quả kinh tế 19

1.1.2.4 Yêu cầu về chất lượng đảm bảo an toàn vệ sinh môi trường 20

1.1.2.5 An toàn, phù hợp cho người sử dụng và tiêu dùng 20

1.2 Ý nghĩa khoa học và giá trị thực tiễn 20

1.2.1 Ý nghĩa khoa học 20

1.2.2 Giá trị thực tiễn 20

1.3 Mốt số sản phẩm nổi bật ứng dụng công nghệ Plasma trong nông nghiệp 20

1.4 Sự phát triển ứng dụng công nghệ Plasma hiện nay 20

1.5 Phạm vị nghiên cứu dề tài 21

1.6 Trình tự thực hiện đề tài 22

Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 23

2.1 Nghiên cứu công nghệ Plasma 23

2.1.1.Khái niệm về plasma 23

2.1.2 Sự hình thành plasma nhân tạo 23

2.1.3 Phân loại plasma 24

2.2 Ion hóa 24

2.2.1 Định nghĩa 24

2.2.2 Năng lượng ion hóa 25

2.3 Liên kết đàn hồi 25

2.4 Va chạm không co giãn 25

2.4.1 Loại va chạm không co giãn thứ nhất 25

2.4.2 Loại va chạm không co giãn thứ hai 26

Chương 3: NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY TIỆT TRÙNG VÀ BẢO QUẢN HẠT GIỐNG NÔNG NGHIỆP 26

3.1 Tổng quan hệ thống 26

3.1.1 Yêu cầu đặc điểm về kỹ thuật: 26

3.1.2 Tham số 27

3.2 Nguyên lý hoạt động 27

3.2.1 Nguyên lý hoạt của buồng plasma 27

3.2.1.1 Phương án 1: 27

3.2.1.2 Phương án 2: 29

3.2.2 Nguyên lý hoạt động của máy: 30

3.2.2.1 Phương án 1: 30

3.2.2.2 Phương án 2: 30

3.2.2.3 Phương án 3: 31

3.2.3 Nguyên lý hoạt động tốt nhất 32

3.3 Trình tự tiến hành 33

Chương 4: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CƠ KHÍ 33

4.1 Vật liệu 34

4.2 Tính toán và thiết kế 35

4.2.1 Bộ phận xử lý Plasma 35

4.2.1.1 Gối đỡ cho ống thủy tinh (ống thạch anh) 35

4.2.1.2 Cụm chi tiết căng dây 36

4.2.1.3 Chi tiết chữ T 39

4.2.1.4 Khung cho buồng plasma 40

4.2.2 Cơ cấu cấp phôi 40

4.2.2.1 Phễu chứa hạt giống: 40

4.2.2.2 Lò xo: 41

4.2.2.3 Motor rung: 41

4.2.3 Băng tải 41

4.2.3.1 Motor giảm tốc: 41

4.3 rmtkhrjt 42

4.4 ,etlrjtkrjt 42

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ VÀ HÌNH ẢNH

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI

Trong nông nghiệp, ngoài các kỹ thuật chăm sóc, tưới tiêu thì hạt giống cây trồngmang yếu tố quan trọng đặc biệt vì nó có khả năng quyết định trực tiếp đến năng suất

và chất lượng của mùa vụ Vì thế, việc tuyển chọn, khử khuẩn cho hạt giống luôn cầnphải được thực hiện một cách tỉ mỉ, chuẩn xác Bên cạnh đó, việc bảo quản hạt giốngsao cho phù hợp đảm bảo chất lượng tốt nhất cũng là vấn đề đang thu hút quan tâm rấtlớn hiện nay

Hiện nay, việc sử dụng các biện pháp truyền thống trong nông nghiệp như sửdụng hóa chất, chất kích thích, chất làm lạnh, để kích thích tăng trưởng và bảo quảnhạt giống, điều này dẫn đến việc lượng hóa chất tồn dư, không xử lý được triệt để khigieo trồng gây ảnh hưởng lớn đến môi trường và người tiêu dùng Vì thế mà việc ápdụng khoa học kỹ thuật, công nghệ tiên tiến trong nông nghiệp giúp tăng năng suất,đảm bảo an toàn vệ sinh ngày càng được đẩy mạnh Tuy nhiên, việc áp dụng vẫn còngặp nhiều khó khăn, chưa được phát triển mạnh phần lớn là do chi phí đầu tư cao, kiếnthức chuyên môn còn hạn chế nên chưa mang lại hiệu quả kinh tế cao

Trước tình trạng này, nhóm em đã có ý tưởng tạo ra một hệ thống máy ứng dụngđược khoa học kỹ thuật vào nông nghiệp nuôi trồng Thông qua sự hướng dẫn và hỗ

trợ của Thầy PGS.TS Trần Ngọc Đảm, nhóm em đã tìm hiểu về một phương pháp ứng

dụng công nghệ Plasma trong việc khử khuẩn, xử lý bề mặt hạt giống trong nôngnghiệp mà không cần dùng đến hóa chất Với công nghệ này, hạt giống có thể giảm tảiđược lượng vi khuẩn trên hạt một cách triệt để, thay đổi cấu trúc vỏ hạt, tăng khả năngnảy mầm của hạt, cũng như kích thích sự phát triển của cây con, không còn nguy cơnhiễm hóa chất hay bị nấm mốc trong quá trình bảo quản và gieo trồng, đáp ứng nhưcầu sản xuất và tiêu dùng

Do đó, nhóm em quyết định chọn thực hiện đề tài “ Thiết kế, chế tạo hệ thống tiệt trùng và bảo quản hạt giống nông nghiệp ứng dụng công nghệ Plasma” 1.1.2 Mục tiêu của đề tài

1.1.2.1 Cách mạng 4.0 trong sản xuất nông nghiệp

Hiện nay, Cách mạng công nghiệp 4.0 đang phát triển mạnh mẽ trong mọi lĩnhvực của đời sống với các đủ các loại máy móc tự động và thông minh, trí tuệ nhân tạo

(AI), kết nối vạn vật (IoT), Công nghệ sinh học, nano,… Việc đổi mới công nghệ, thúcđẩy quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa là vô cùng thiết yếu cho sự phát triển củanước ta đặt biệt là ngành nông nghiệp - một trong những nền kinh tế trọng điểm ởnước ta.

Nông nghiệp 4.0 được coi là nền sản xuất thông minh dựa trên các thành tựa độtphá về công nghệ khoa học kỹ thuật Việc ứng dụng công nghệ internet kết nối vạn vật(IoT) đã mở ra con đường cho những hoạt động nông nghiệp hoàn toàn mới Từ đâyhình thành một nền nông nghiệp hoàn toàn chính xác và tự động, không cần sự thamgia trực tiếp của con người

Vì thế việc chú trọng vào các tác động nông nghiệp 4.0 và áp dụng cộng nghệIOT vào đề tài nghiện cứu được nhóm em rất quan tâm với mong muốn:

Quy trình xử lý hạt giống được từ động hóa tối đa

Tối ưu hóa hệ thống xử lý

Sử dụng công nghệ IOT để có thể điều khiển hệ thống tự động gián tiếpqua máy tính

1.1.2.2 Việc sử dụng nguồn năng lượng sạch

Việc sử dụng nguồn năng lượng sạch, thân thiện với mối trương từ lâu đã là xuhướng của nhiều quốc gia trên thế giới Và tại Việt Nam, xu hướng này cũng đang trên

đà phát triển mạnh mẽ trong những năm gần đây

Năng lượng sạch là các nguồn năng lượng không tạo ra chất thải độc hại gây hạitới môi trường Điển hình là năng lượng mặt trời, năng lượng nước, năng lượnggió, và trong những năm gần đây một nguồn năng lượng đang được nghiên cứu vàứng dụng mạnh mẽ trong nhiều lĩnh vực đời sống là năng lượng plasma với khả năngkhử khuẩn bao gồm các vi khuẩn, virus,nấm…, làm sạch bề mặt, kính thích tăng sinhnhưng không ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường Vì vậy, nhóm em đã chọn áp dụngcông nghệ plasma cho đề tài

1.1.2.3 Hiệu quả kinh tế

Với sự phát triển kinh tế mạnh mẽ với vô số các công nghệ khoa học kỹ thuậtứng dụng trong đời sống thì vấn đề về giá cả cũng là vấn đề mà ngươi tiêu dùng sửdụng rất quan tâm và cân nhắc trong thị trường hiện nay Với mục tiêu tối đa hiệu quảkinh tế, nhóm em chú trọng vào thay đổi và phát triển hệ thống máy giảm thiểu tối đachi phí, đạt hiệu quả kinh tế cao:

Máy hoạt động bằng năng lượng điện tạo ra nguồn plasma sạch giảm chiphí nhiên liệu

Tự động hóa hệ thống xử lý giảm thiểu chi phí thuê nhân công

Hệ thống khử khuẩn, tiệt trùng hạt giống góp phần giảm thiểu chi phí xử

lý trong quá trình bảo quản, tăng hiệu suất

Hạt giống thông qua xử lý khi gieo trồng sinh trưởng và phát triển tốt hơn,đạt hiểu quả cao giảm chi phí nuôi trồng, chăm sóc

1.1.2.4 Yêu cầu về chất lượng đảm bảo an toàn vệ sinh môi trường

Trong những năm gần đây, nông nghiệp luôn giữ vị trí quan trọng, đảm bảo anninh lương thực quốc gia và cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp cũng như xuấtkhẩu Tuy nhiên, ngành nông nghiệp vẫn đang đứng trước những khó khăn, thử tháchlớn về dảm bảo an toàn vệ sinh môi trường do vấn đề phát sinh từ chất thải trong cáchoạt động trồng trọt, chăn nuôi Bên cạnh đó là trình độ nhận thức của người nông dân

về bảo vệ môi trường còn nhiều hạn chế, quá lạm dụng các chất kích thích tăng trưởng,thuốc bảo vệ thực vật, hóa chất bảo quản nông sản,… đang làm cho vấn đề ô nhiễmmôi trường ngày càng trở nên nghiệm trọng

Chính vì thế, trong quá trình thực hiện đề tài, nhóm em đã chú trọng thiết kế hệthống máy để đáp ứng yêu cầu này:

Hạt giống được xử lý khử khuẩn sạch thông qua công nghệ Plasma màkhông cần sử dụng đến các hóa chất như thuốc kích thích tăng trưởng haythuốc bảo quản thực vật làm ảnh hưởng trực tiếp đến môi trường

Có buồng riêng sử dụng công nghệ plasma khử khuẩn tạo quy xử lý khépkín làm giảm tác động từ quá trình oxi hóa trong môi trường

1.1.2.5 An toàn, phù hợp cho người sử dụng và tiêu dùng

Bên cạnh các vấn đề nêu trên thì việc thiết kế chế hệ thống máy sao cho đảm bảotính thẩm mĩ khách quan, an toàn nhỏ gọn phù hợp với người sử dụng cũng là một vấn

đề vô cùng cần thiết

Vì thế, trong quá trình thực hiện, nhóm chúng em cũng hướng đến mục tiêu này

để thiết kế với:

Hệ thống máy được thiết kế theo mô hình máy công nghiệp

Mô hình máy có kính thước phù hợp, nhỏ gọn sử dụng được cho các loạihình sản xuất lớn đến vừa và nhỏ

Thiết kế máy công nghiệp phù hợp cho việc sử dụng, dễ dàng vệ sinh vàbảo dưỡng

1.2 Ý nghĩa khoa học và giá trị thực tiễn

Công nghiệp hàng không, chế tạo ô tô: Xử lý các bộ phận chi tiết hàngkhông bằng plasma, lớp phủ plasma, kích hoạt bề mặt bằng plasma hay làmsạch bằng plasma, tăng độ kết dính, làm sạch các vật liệu tổng hợp vật liệumới để đảm bảo các lớp phủ và liên kết ổn định lâu dài, chống ăn mònCông nghiệp bán dẫn, vi điện tử: làm sạch bo mạch, giảm thiểu tình trạng

ăn mòn do bụi bẩn gây ra, kích hoạt bề mặt của bo mạch và các linh kiệnđược hàn lên nó, xử lý bề mặt cho các linh kiện dẫn điện và bán dẫn.Công nghiệp dệt: Giúp khử mùi, làm biến tính bề mặt vật liệu sợi, xử lýcác bề mặt hàng may dệt, tăng độ bền kéo của sợi, giặt khử trùng bằngplasma, có thể thay đổi các chức năng đặc tính của sợi

Công nghiệp hóa chất, vật liệu composit: Xử lý bề mặt polyme, bao gồmpolyethylene mật độ cao (HDPE), PVC, polypropylene và polyethylene,chất dẻo, cao su, gỗ Nhờ vào khả năng khử nhiễm, làm sạch khô, sửa đổi bềmặt về mặt hóa học và vật lý có thể làm thay đổi tính chất bề mặt của vậtliệu polymer để tăng độ bám dính, thấm nước, tăng độ lắng đọng, độ ma sát.Công nghiệp môi trường: Làm sạch khô, khử trùng, khử mùi, xử lý nướcthải y tế, nước thải công nghiệp, xử lý chất thải trong hoạt động nuôi trồng,chăn nuôi, lọc không khí, tạo không gian sạch khép kín

Kỹ thuật nhiệt đới hóa: Tạo lớp phủ chống oxy hóa, chống gỉ cho các thiết

bị, vật phẩm điện, điện tử, v.v., bảo vệ tối ưu khỏi ảnh hưởng của môi trường

ở vùng nhiệt đới, đảm bảo chức năng an toàn thời gian dài, kéo dài tuổi thọcác thiết bị điện tử

Công nghiệp thực phẩm: Khử trùng thùng chứa, bảo quản hiệu quả thựcphẩm, các loại rau củ quả, trái cây

Công nghệ plasma còn được phát triển mạnh mẽ trong lĩnh vực y họctrong điều trị các vết thương nhiễm trùng, hoại tử hay bỏng, phục hồi táitạo lại làn da bị tổn thương sau phẫu thuật, diệt khuẩn bao gồm cả những

vi khuẩn kháng sinh, virus, mà không gây tác dụng phụ, xử lý khử trùngcác dụng cụ y tế

1.5 Phạm vị nghiên cứu đề tài

Cơ sở của nghiên cứu dựa trên những thành công của việc sử dụng công nghệ plasma Plasma tạo ra các chất oxy hóa rất mạnh như HO*, O*, H*, O và H3 2O2, đồng thời tạo ra sóng xung kích, tia cực tím (UV) và các hiệu ứng phân hủy (vòng benzen) do tác động mạnh của các hạt tích điện (electron và ion) Tất cả các thành phần, chất oxy hóa mạnh, hiện tượng vật lý và động lực của các hạt tích điện làm gián đoạn các nguyên tố hóa học và tiêu diệt vi khuẩn và vi rút có hại

Điều này dẫn đến việc ứng dụng công nghệ plasma bằng cách kích hoạt những chất oxy hóa qua công nghệ plasma làm ảnh hưởng đến DNA, hoạt động của enzyme,

cân bằng hormone cải thiện sự nảy mầm, sinh trưởng của hạt giống cây trồng thúc đẩy năng suất.

1.6 Trình tự thực hiện đề tài

1 Tìm hiểu tổng quan Từ 1 đến 2 tuần

2 Nghiên cứu Từ 1 đến 2 tuần

- Nghiên cứu về công

nghệ Plasma (nguyên lý,ứng dụng khoa học vàthực tiễn)

- Nghiên cứu về quy trình

xử lý, bảo quản hạtgiống qua công nghệplasma

- Tính toán, kiểm nghiệm

năng suất hệ thống

- Tính toán chọn công

suất máy phù hợp

- Tính toán, kiểm nghiệm

độ bền của khung máynhờ phần mềm

- Tính toán, thiết kế phần

tự động hoá tối ưu

4 Gia công, mua đồ Từ 5 đến 7 ngày -Tham khảo giá cả thị

trường từ nhiều nguồn.

- Tìm kiếm các bộ phận

chi tiết có và chưa cótrên thị trường

- Liên hệ bên gia công

trao đổi chi tiết để điđến kết quả cuối cùngvới những chi tiết chưacó

5 Lắp thử, kiểm tra

sai sót, sửa chữa Từ 1 đến 2 tuần

- Lắp ráp mô hình máy.

- Kiểm tra, đánh giá máy.

- Sửa chữa, khắc phục khi

2.1.1.Khái niệm về plasma

Plasma hay còn được gọi là Li tử thể là một trong bốn trạng thái cơ bản của vậtchất(các trạng thái khác là chất rắn, chất lỏng và chất khí) và được nhà hóa học IrvingLangmuir mô tả lần đầu tiên trong những năm 1920 Nó bao gồm một chất khígồm các ion - các nguyên tử mất một số electron trên quỹ đạo - và các electron tự do.Plasma tồn tại ở nhiều dạng trong tự nhiên và cấu thành hơn 99% vật chất trong vũ trụnhìn thấy (các ngôi sao, gió mặt trời, đuôi của sao chổi, cực quang, chớp, )

2.1.2 Sự hình thành plasma nhân tạo

Trong điều kiện phòng thí nghiệm, plasma thường được tạo ra bằng cách phóng điện trong khí trơ hoặc khí phân tử, chẳng hạn như argon (Ar), heli (He), oxy (O2) và nitơ (N2), sử dụng các nguồn điện được sử dụng cho dù là AC, DC, RF hay vi song (MW) ( theo tài liệu [2])

Plasma có thể được tạo ra một cách nhân tạo bằng cách đốt nóng một chất khí trơ hoặc đặt nó vào một trường điện từ mạnh đến mức mà một chất khí bị ion hóa ngày càng trở nên dẫn điện, tích điện dương trong ion đạt được bằng cách loại bỏ các electron quay xung quanh hạt nhân nguyên tử ( theo tài liệu [2])

Plasma là một chất ở trạng thái khí, các electron thoát ra được gia tốc dưới tác dụng của điện trường mạnh để thu được năng lượng rất lớn Các điện tử năng lượng cao va chạm không đàn hồi với các phân tử khí và nguyên tử đang chuyển động, và động năng của các điện tử năng lượng cao được chuyển thành nội năng của các phân tử trạng thái cơ

bản (nguyên tử) để gây ra kích thích, phân hủy và ion hóa để tạo thành plasma.( theo tài liệu [2])

2.1.3 Phân loại plasma

Người ta có thể phân loại plasma dựa vào nhiều tiêu chí khác nhau như nhiệt độ, mức độ ion hóa, mối quan hệ giữa vận tốc pha của sóng và vận tốc nhiệt của electron, Dựa vào nhiệt độ, có thể được chia thành plasma nhiệt độ thấp và plasma nhiệt

độ cao: (Theo tài liệu [3])

- Plasma nhiệt độ thấp (< 70.000 C) lại được chia thành hai nhánh:o

- Plasma không cân bằng nhiệt (plasma lạnh): nhiệt độ electron lớn hơn rất nhiều nhiệt độ ion Ví dụ: bóng đèn huỳnh quang, phóng điện phát quang, tivi plasma, …

- Plasma cân bằng nhiệt: trong plasma, nhiệt độ electron bằng nhiệt độ ion.ví dụ: Hồ quang điện, mỏ hàn plasma,…

Plasma nhiệt độ cao (> 70.000 C ): chiếm 99% vũ trụ, ví dụ: mặt trời, các o

ngôi sao, thiên hà, bom hidro, phản ứng nhiệt hạch

Dựa vào mức độ ion hóa, Plasma được chia thành: (Theo tài liệu [3])

Plasma ion hóa hoàn toàn: Thường xảy ra ở nhiệt độ cao, lúc này, tính chất của plasma được xác định bởi tính chất của điện tử và ion chứa trong nó.Plasma ion hóa một phần: Xảy ra ở hầu hết các trường hợp plasma do con người tạo ra, chứa các electron tự do và phân tử trung hòa về điện

2.2 Ion hóa

2.2.1 Định nghĩa

Ion là một nguyên tử hoặc một nhóm nguyên tử bị mất hoặc thu được một haynhiều electron được thêm vào Một ion anion, khi nó thu được một hoặc nhiềuelectron, được gọi là anion hoặc điện tích âm, và một ion mang điện tích dương khi nómất một hoặc nhiều electron, gọi là cation hoặc điện tích dương Quá trình tạo ion gọi

là ion hóa (Theo tài liệu [4])

2.2.2 Năng lượng ion hóa

Năng lượng ion của nguyên tử hoặc phân tử là năng lượng cần thiết để tách mộtelectron khỏi các nguyên tử hoặc phân tử đó trong trạng thái cơ bản Nói một cáchtổng quát hơn, năng lượng ion hóa thứ n là năng lượng cần thiết để tách electron thứ nsau khi loại bỏ electron đầu tiên (n-1) Trạng thái cơ bản là trạng thái trong đó nguyên

tử không bị ảnh hưởng bởi bất kỳ từ trường bên ngoài nào Đó là, một nguyên tử kimloại cơ bản có trạng thái khí, và cấu hình electron của nó cũng là một cấu hình cơ bản

2.2.3 Mức độ ion hóa

Mức độ ion hóa là tỷ số giữa nồng độ của các hạt tích điện với nồng độ của cáchạt khí trong môi trường

β: mức độ ion hóa

ne,i: nồng độ của các hạt tích điện

n0: nồng độ của các hạt khí trong môi trường

Đối với plasma ion hóa mạnh:

Đối với plasma ion hóa yếu:

σei: mặt cắt ngang hiệu dụng, đặc trưng cho sự tương tác giữa các electron vàion

σeo: mặt cắt ngang hiệu quả, đặc trưng cho sự tương tác giữa các electron vàneutrino

2.3 Liên kết đàn hồi

Một va chạm không làm thay đổi bản chất của hạt, một va chạm trong đó các hạttương tác chỉ lệch một góc nhỏ, đóng một vai trò đặc biệt

Chúng tôi sử dụng khái niệm cổ điển để nghiên cứu va chạm đàn hồi vì lý thuyết

cổ điển không áp dụng cho các mức năng lượng đầy đủ

Vì vậy, lý thuyết cổ điển chỉ đúng với năng lượng của hạt va chạm lớn và hiệuứng v chậm hơn.-2

2.4 Va chạm không co giãn

2.4.1 Loại va chạm không co giãn thứ nhất

Một vụ va chạm làm thay đổi các thuộc tính của một hoặc nhiều hạt Do va chạm không co giãn, các quá trình như ion hóa, kích thích, tách, phản ứng tổng hợp,… có thểxảy ra Trong một va chạm loại 1 không đàn hồi, khi được kích thích hoặc ion hóa, mộtphần động năng của hạt biến đổi thành năng lượng tiềm năng của hạt kia

2.4.2 Loại va chạm không co giãn thứ hai

Khi một lực va chạm của một hạt kích thích chuyển sang một hạt khác dưới dạngđộng năng hoặc năng lượng tiềm năng, sau va chạm hạt, kích thích sẽ trở về trạng thái

cơ bản của nó

Nếu hạt tăng tốc va chạm với electron, nó sẽ cung cấp năng lượng động điện tử.Nếu chúng va chạm với một nguyên tử hoặc ion, chúng sẽ bị kích thích hoặc bịion hóa Tác động không đàn hồi loại 2 tạo ra nhiều hạt hơn trong plasma

Chương 3: NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY TIỆT TRÙNG VÀ BẢO QUẢN HẠT GIỐNG NÔNG NGHIỆP3.1 Tổng quan hệ thống

Tổng quan về máy tiệt trùng và bảo quản hạt giống

Hình 3 1 Sơ đồ tổng quan hệ thống.

3.1.1 Yêu cầu đặc điểm về kỹ thuật:

Xử lý hạt giống liên tục trong ngày

Xác định mối quan hệ của điện áp, dòng điện và thời gian xử lý với một sốloại vi khuẩn, côn trùng, nấm mốc và vi rút trong không khí

Xử lý hạt lúa theo năng suất 30kg/1h

Các bộ phận của hệ thống máy tiệt trùng được thiết kế gọn phù hợp vớikhông gian nhỏ gọn và tiết kiệm diện tích

Có đầy đủ thiết bị cơ bản như: cơ cấu cấp phôi, cơ cấu truyền phôi và cơ cấu

xử lý hạt giống

Sử dụng plasma để làm hạt giống không bị hư hại và bảo quản được lâu hơn.Thông tin của được máy được hướng dẫn người dùng sử dụng

3.1.2 Tham số

Điện áp đầu vào: 220VAC

Điện áp đầu ra của plasma: 0-40kV

Cấu tạo của buồng plasma: Tấm inox hình chữ T (420mm x 80mm, dày3mm), thanh trượt(dài 350mm), và cụm căng dây được làm bằng Inox, dâylàm bằng thép và được cuốn thêm một lớp đồng bên ngoài có dạng tròn(dày 1,3mm) được nối với cực âm của nguồn điện áp Ống inox (Ø =19,1mm với bề dày 0,8mm) có chiều dài 250mm nối với cực dương củanguồn điện áp Ống composite (Ø = 23mm với bề dày 2mm) được sử dụnglàm vật liệu điện môi trong suốt thí nghiệm cho thấy được tia plasma đượctạo ra giữa dây và ống thạch anh.

Hình 3.2 Plasma hoạt động trực tiếp.

Gồm 2 phần chính để tạo ra tia plasma:

Kim loại nối cực dương và được bao quanh bởi 1 chất cách điện Kim loại nối cực âm

Cung cấp điện áp (cực dương) vào cho kim loại dẫn điện và điện áp cực âm chokim loại còn lại Hai kim loại này được đặt thẳng hàng với nhau và có một khoảngcách nhất định

Đánh giá:

Ưu điểm:

- Hạt giống được đi qua tia plasma trực tiếp tăng khả năng xử lý hạt giốngtốt nhất

- Thiết kế đơn giản

- Chi phí vật liệu giảm

- Lắp đặt đơn giản và dễ dàng bảo trì bảo dưỡng

- Sử dụng khí trực tiếp từ môi trường tự nhiên, không cần bơm khí vào.Nhược điểm:

- Tia plasma không phủ rộng được nhiều

- Không thêm được khí khác vào

3.2.1.2 Phương án 2:

Dựa theo nguyên lý plasma được tạo ra bên trong thiết bị và đưa đến mục tiêuthông qua một dòng khí