电子驱蚊器的应用研究

目的。将驱蚊器设计成各种个性，例如钟表挂于室内，既方便美观又不
占用空间，还可以设计成各种精美手机挂件、手表戴在手上，既精巧美
图 2 电子驱蚊器的稳压电源电路原理图
观又方便耐用。不仅满足了消费者对于驱蚊器的要求，而且还经济美
3 电子驱蚊器的设计方法与调试
观，具有很大的开发研究使用价值。
利用上述电子驱蚊器的原理使多谐振荡器的超声波频率在一个较
HMAC 由于具有较强的骨架结构，其压实较一般混合料困难。
针对高模量沥青混凝土的研究还处于初期阶段，对高模量沥青混凝 因此，更要严格控制摊铺温度，做好充分准备，使其摊铺工作紧凑而
土的材料组成、性能评价以及相应的施工工艺都缺乏系统的研究。 有序的进行。混合料的摊铺温度宜为 160～170℃，温度低于 140℃时
粗集料形成嵌挤状态，细集料和沥青胶浆有效填充骨架空隙；
结语
b.混合料中加入外掺改性剂，应先与集料进行干拌，在最佳温
高模量沥青混合料在我国的应用还不是很广泛，且在混合料材
度时加入沥青进行拌和；由于添加剂的加入会增大沥青用量，配比 料组成设计、性能检测及施工工艺方面均有其特殊性，而国外的技
设计中应反复试验确定最佳用量；
2 电子驱蚊器的结构原理
大的范围里不断地变化着，故可以驱除各种蚊虫，并不会使其产生“适
经过研究众多数据表明夏天蚊子叮人最狠的是怀孕期间的母蚊 应性”和“免疫力”。
子，此时母蚊子会躲避公蚊子，利用这一特点，设计电子变频线路，使驱
蚊器产生类似公蚊子拍动翅膀的超声波，达到驱赶母蚊子之目的。这种
驱蚊器会发出有节奏的“滴滴”声，根据这些生物学和仿生学的基本原
剂，以提高混合料的强度，增大抗车辙能力。近年来，研究人员发现 时不产生推挤，成型后混合料密实且表面构造深度良好。
为设计出高模量沥青混合料，增加集料最大粒径、改善矿料级配使
HMAC 混合料粘度较大，为了防止混合料粘轮，可在钢轮表面
之充分嵌挤也是行之有效的方法，这就涉及混合料组成设计方法， 均匀洒水使其保持潮湿，但要防止过量洒水引起混合料温度的骤
不少于 30s。拌和楼的集料温度、沥青温度、出料温度应在符合规定 [3]陈历志，马峰.高模量沥青混凝土路面施工工艺[J].山西建筑，
的有效控制范围内。拌和过程中，使用温度自动检测仪对混合料的 2007，3.
温度进行实时监控，并在一段连续施工的工艺流程中保持温度的平
作者简介：王军（1984~），男，助理工程师，2006 年毕业于山西
波信号以驱赶蚊子的蝙蝠型电子驱蚊器；利用蚊子的趋光性，将其诱至
设在一定波长紫外光源周围的高压金属丝以击毙蚊子的光诱型电子驱
蚊器；利用蚊子的趋光性，通过 UV 灯管发出特定的波长灯光吸引蚊子
图 3 超声多谐振荡器原理图
到灯管附近，再利用挡在蚊子飞行轨迹上的粘带或粘板把蚊子粘住的
多谐振荡器原理图如图 3 所示，驱虫器由时钟脉冲产生器、计数电
参考文献
3 高模量沥青混合料施工技术研究
[1]沙爱民，等.高模量沥青混凝土材料组成设计方法[J].长安大学学
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3.1 混合料拌和
报，2009，3.
若混合料中有掺加剂时，添加剂要与矿粉同时添加，先进行干 [2]周庆华，沙爱民.高模量沥青混凝土力学性能试验研究[J].郑州大
拌，干拌时间控制 10~20s 之间，然后喷入沥青进行湿拌，搅拌时间 学学报，2008，3.
也有极大危害。随着蚊虫进化，此类化学制剂的效果也在逐渐减弱。因 2200μF/50V 电解电容和
此，人们开始着手寻找一种更环保，并且效果更好的电子驱蚊器研究。 0.1μF 无极性电容各一
1 问题的提出
个滤波；30 欧姆电阻一
炎炎夏日,人们不仅要经受闷热潮湿的天气的考验,还要受到蚊虫 只（阻值大小可以根据需 图 1 电子驱蚊器的工作电路原理框图
便等特点走上市场。并以电磁波、超声波双波合壁、自动变频等优点,成
功的解决了以往单一超声波遇障碍受阻隔的难题。
目前市场上的电子驱蚊器种类繁多，但是受技术和电子元器件的
性能等限制，使得市场上绝大多数电子驱蚊器不够小巧美观而且驱蚊
功能单一不能浪消费者满意，所以我们设想使电子驱蚊器设计成具有
新，奇，特，精美小巧外型，而且功能多样化，又能快速有效达到驱蚊的
关键词：高模量沥青混合料；材料组成设计；施工技术
1 高模量沥青混合料概念
料也均匀分布，无花白集料和沥青团块，则拌和均匀。
高模量沥青混凝土(HMAC)是一种强度大、整体模量较高的路
3.2 混合料运输
面材料。具有减少路面结构的变形，延缓车辙的产生，改善路面的疲
按常规方式用自卸式汽车运输，注意采取保温措施保持混合料
与之斗争，但其危害有增无减。二十世纪七十年代，美国科学院成立了 12~15V 之间；7812 三端
由是一位科学家组成的“蚊虫防止专家小组”，积极进行蚊虫防止工作。 稳 压 集 成 电 路 一 个 ；
早期，人们采用化学药品灭蚊虫，各种化学灭蚊剂和驱蚊剂应运而生。 IN4007 二极管 4 个 （或
但在使用过程中发现，这类制剂不仅危害植物和动物，而且对人类本身 1A/200V 整流桥一个），
的骚扰,尤其是野外作业和旅游,长期以来人们一直在研究并使用各种 要选定）；制作说明及注意点：选好元件以后按照电路图组装好电路，仔
方法同蚊虫作斗争。在二十世纪四十年代国外曾有人采用“求偶诱蚊”， 细检查确保焊接无误。三端稳压集成电路须安装散热片。电阻的功率
用唱机播放雌蚊“薄弱而尖锐”的求偶声来诱捕雄蚊，而后又出现了用 2W 以上，最好选择阻燃电阻。在电路板上安装电阻时要在他周围预留
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工程科技
高模量沥青混合料材料组成与施工技术研究
王军
（中铁十八局集团第三工程有限公司，河北 涿州 072750）
摘 要：高等级沥青路面在建成通车早期就出现了不同程度的病害，其中车辙破坏是较为普遍的。因而如何有效减少沥青路面早期 的车辙病害成为道路科学研究的难点，而高模量沥青混合料既是基于减少车辙病害而开发的功能性材料。本文介绍了高模量沥青混合料 材料组成特点，并对施工关键技术进行了探讨。
随着人们对高模量沥青混合料认识的不断深入，其材料组成和设计 必须废弃。初压适宜温度控制在 150～160℃；终压温度一般控制在
方法逐渐完整和丰富。
115～125℃。当路表温度低于 15℃时，不宜摊铺 HMAC。
2 高模量沥青混合料材料组成特性
碾压时严格执行“紧跟、慢压、高频、低幅”的方式，配置双钢轮
目前，国际上主要通过两种方式来提高沥青混合料的劲度模 和胶轮进行组合碾压。碾压按钢轮初压(2 遍)、胶轮复压(7 遍)、钢轮
量。一种是降低沥青混合料中沥青的标号，即采用粘度较大的沥青， 终压(3 遍)三个阶段进行，碾压速度以 2～4km/h 的匀速进行，终压时
增大混合料的粘结力；另外一种则是在沥青混合料中加入外掺改性 采用静压方式。碾压要求混合料能在高温状态下用振动压路机碾压
术虽已经成熟，但我国无论气候环境，还是路面结构、车辆轴载、交
c.HMAC 性能特点主要表现在力学性能上[2]，需要采用特定的 通量等方面，均与国外有很大不同。应开发适合我国的混合料设计
试验方法测试相关力学指标，如抗压回弹模量、动态模量等，并将其 及施工成套技术，使其在国内得以大规模推广。
作为常规指标。
粘捕型电子驱蚊器。
路、多频振荡器和功放级组成，它每秒发送不同频率的超声波，每 10 秒
一般逼迫蚊子逃走，用于驱蚊的声波都在 23kHz 以上,远高于人耳 循环一次，对虫、鼠、蚊进行 25kHz 到 65kHz 的频谱发射。
的听力范围,所以人耳是听不到的，不会影响正常工作，达到驱虫避蚊的 效果。
本文利用 555 芯片产生 RC 高频谐振电路，通过调节充电时间常 数改变超声波信号频率在驱蚊虫的范围内，并实现自动调节，构成智能 变频达到驱除不同类型蚊虫的目的。通常多用 555 或 556 芯片+驱动电 路+蜂鸣器制作电子驱蚊器。本文设计的电子驱蚊器的工作电路原理框 图如图 1 所示，主要由稳压电源、时钟脉冲产生器、计数电路、多频振荡
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科技论坛
电子驱蚊器的应用研究
陈 云 张 福 李金伴 （江苏大学京江学院，江苏 镇江 212013）
摘 要：本文主要对国内外的电子驱蚊器研究现状和发展前景作了介绍，同时阐述了电子驱蚊器的特点、工作原理、设计及其应用。 关键词：电子驱蚊器；蚊虫；超声波；自动变频
长期以来，人们一直受到各种蚊虫危害的困扰，人类采用各种方法 右，次级绕组的电压在
衡性，确保混合料出料温度均匀。出料时，应随时抽检混合料拌和的 大学工程管理专业，工学学士。
效果，若所有集料颗粒完全被沥青裹覆，外掺剂全部溶化，沥青结合
（上接 58 页） 进，特别是在驱蚊虫效果与缩小体积方面，为了使电子 驱蚊器的体积尽可能的减小，更加方便在各种环境适应，我们觉得也可 以使用体积更小的可充电式纽扣电池作为电源，并且带有外置电源接 口，本文按图 2 电子驱蚊器的稳压电源电路原理图设计制作，即可直接 使用家庭的 220V 交流电源。当使用 8 欧姆的扬声器与多谐振荡器相连 接，即可发出(25～65)kHz 的高音超声波频率，有效驱蚊半径在 2 米左 右，若产品使用集成电路板与耳机，因此体积将大大缩小，方便人们携 带，并且能够在多种环境下发挥效果。
IC1(555)和 R1、R2、C1 组成无稳态多谐振荡器，振荡频率 f=1.44/(R1+ 2R2)C1，振荡频率在(1～3)Hz 左右。IC2 采用 CMOS 型十进制计数器/脉冲 分配器，在计数时钟作用下，Q0～Q9 依次出现高电平脉冲，为 IC3 振荡器 提供不同的充电电阻，使 IC3(555)多谐振荡器的充电时间常数不同，因 而产生出 10 种不同频率的超声振荡波，如 R2=2.0kΩ 时，振荡频率为 65kHz，而在 R7=36kΩ 时，f=25kHz。使不同的充电电阻(R4～R13)产生(25～ 65)kHz 的超声波频率。
而作为一种特殊的沥青混合料，高模量混合料的材料组成设计、成 降。按施工方案的压实工艺 HMAC 一旦达到足够的密度后，碾压应
型条件、性能检验等均有其特殊性。体现在以下几个方面：
立即停止，过度碾压可能破坏混合料的稳定性，导致空隙率过低而
a.若要形成骨架嵌挤结构，其级配设计应采用体积设计法，使 影响其路用性能。
理，采用高科技电路，模拟发出公蚊和蜻蜓翅膀抖动的声音。同时，把这
两种声音融入一种特殊的超声波中，使蚊子闻声而逃。由于超声波的频
率在一个较大的范围里不断地变化着，故可以适应各种蚊虫，并不会使
其产生“适应性”和“免疫力”，对人体没有伤害。
根据仿生电子学原理制成的驱蚊电子器具。通常有模仿雄蚊发出
的超声波信号以驱赶雌蚊的超声波型电子驱蚊器；模仿蝙蝠发出的电
劳性能，延长路面的使用寿命的优点。由长寿命路面的理念分析，在 的温度。车辆底部及两侧均应清扫干净，为防止混合料粘附车体，必
相同路面厚度的条件下，高模量沥青混合料同时具有良好的抗高温 要时，可用肥皂水或油水混合液涂洒车厢内侧[3]。车辆装料时应遵循
变形能力和抗疲劳能力，将高模量沥青混合料应用于耐久性路面结 车厢前、后、中的顺序至少分 3 次分堆放料，这在一定程度上减少了
器、充电电阻和功放级等组成。
IC4 为倒相缓冲级，BG1～BG2 组成推挽功放，以推动大功率喇叭，实
图 2 为电子驱蚊器的稳压电源电路原理图，可提供电子驱蚊器电 现 25kHz 到 65kHz 的频谱发射。
流为 200 毫安左右。制作所需的元件有：变压器一个，功率在 10W 左
结束语：电子驱蚊器，经过多人协助，反复探讨改 （下转 296 页）
构，既可作为抗车辙层，也可作为抗疲劳层。因此，在国内外得到广 材料的离析。确保车辆的运输能力大于生产能力和摊铺能力，为保
泛的应用。
证摊铺的连续性，应做到车等料，而绝不能出现料等车的现象。
高模量沥青混凝土在国外应用较早，其相关技术已经成熟，尤
3.3 混合料摊铺和压实
其是法国已颁布了与之配套的混合料组成设计规范[1]。但是在国内，
灯光诱杀蚊虫的“电杀虫灯”，二十世纪六七十年代开始研究超声驱蚊， 一定的空间，因为电阻也有较大的发热量。改变电阻的阻值大小即可在
近年来又提出微波驱蚊，此外还有没有一种更科学、更安全环保、更方 一定范围内改变输出电流。
便的产品来驱除害虫呢？国内经过近十多年的努力，研究出了多功能变
频式电子驱除害虫仪器，并以其驱除害虫效果显著、环保安全、使用方