[發明專利]液體混合濃度場檢測方法

有效

• 申請號: 201010603080.1
• 申請日: 2010-12-24
• 公開（公告）號: CN102087220A
• 公開（公告）日: 2011-06-08
• 發明（設計）人: 邱白晶;徐溪超;楊寧
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G01N21/78
• 分類號: G01N21/78
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

技術領域

本發明涉及一種液體混合濃度場檢測方法。更具體地說，涉及一種利用脫色反應顏色變化的特點，來檢測不同液體混合后整個混合區域濃度場的方法，屬于植保機械領域。

背景技術

混藥是機械化施藥的基本單元，其設計除了要考慮混藥器水力學性能外（如流速、壓力降等），更為重要的品質是混藥均勻度。如果藥液不能在目標靶區均勻分布，則只能按分布的最小值來確定防治用藥量，從而導致在分布的最大值處用藥量超標。超標用藥不僅降低了農藥的有效利用率，而且嚴重污染環境。因此，有必要對農藥和水混合后整個混合區域的濃度場均勻度進行檢測，從而優化混藥器結構參數達到提高農藥有效利用率的目的。

在對不同液體混合后濃度檢測的現有技術中，申請者未發現有對不同液體混合后整個混合區域濃度場檢測的介紹。在對相近技術現有專利進行檢索時發現，申請日期為2008.1.16，申請號為200810019185.5的中國專利《液體濃度檢測裝置及檢測方法》公開了一種利用不同濃度的溶液具有不同折光率的特點檢測濃度的方法。但是上述檢測方法檢測的僅僅是濃度場空間中單點或一小部分區域的濃度信息，而非整個混合區域的濃度信息。類似上述這種檢測濃度場區域中單點濃度或一小部分區域濃度的專利還有：申請日期為1994.06.28，申請號為94107246.0的中國專利《用于混合在線探測混合物均勻性的設備及方法》及申請日期為2006.11.8，申請號為200610114378.X的中國專利《一種檢測不同物質混合均勻度的方法》等。

盡管一些光學測量設備（如PIV，PLIF等）可以對液體混合后整個混合區域進行濃度場進行檢測，但這些設備存在成本高且機動性不靈活等特點。

發明內容

本發明的目的是提供一種水和農藥混合后整個混合區域濃度場檢測方法。

為達到上述目的，本發明采取的技術方案是：無色的????????????????????????????????????????????????溶液作為水的攜流劑A，藍色的淀粉I₂溶液作為農藥的攜流劑B，然后將帶有攜流劑的農藥和水溶液同時注入到混藥器中進行混合。隨著混合過程的進行，混合液顏色會發生變化。具體表現為：隨著混合時間的進行，藍色的混合液逐漸變成無色。混合器混合區域部分采用透明的材料，高速CCD相機通過透明的混合區域來獲取農藥和水混合后的圖片，對獲取的圖片經過灰度二值化、水平集和邊界跟蹤等圖像處理等技術處理后表征濃度場信息;

上述淀粉I₂溶液為含有過量1%~5%的KI作為溶劑的溶液；

上述淀粉I₂溶液中淀粉為能充分溶解在農藥中的直鏈淀粉；

上述淀粉I₂溶液制備完成后須在空氣中暴露1~3小時后再使用；

上述溶液溶質為；

上述混合器混合區域部分采用透明的材料制作，如鋼化玻璃、有機玻璃等；

上述高速CCD相機與混合器之間的距離為50~200cm；

上述高速CCD相機的數量為1臺或多臺。

本技術與現有技術相比，優勢如下:

(1)?本技術采用的藥劑均是易于獲取的化學藥劑，價格低廉；

(2)?本技術利用兩種化學藥劑之間的脫色反應的顏色變化，然后用這種顏色變化來表示濃度的變化，因而可以表征不同液體反應后整個混合濃度場的信息;

(3)?本技術采用普通的高速CCD相機獲取濃度場信息，避免了采用光學測量設備（如PIV，PLIF等）帶來的機動不靈活性。

附圖說明

圖1為本發明的原理圖。

圖2為實施本發明的整個系統示意圖。

其中1為混藥器，2和2’為高速CCD相機。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步的說明。

本發明的技術原理圖如圖1所示：無色的溶液作為水的攜流劑A，藍色的I₂（淀粉）溶液作為農藥的攜流劑B，將帶有攜流劑的農藥和水溶液分別同時注入到混藥器1中進行混合。在混合過程中混合液顏色會發生變化，具體表現為隨著混合時間的進行，藍色的混合液逐漸變成無色。

圖2表示的是將帶有攜流劑的水和農藥溶液分別通過(a)和(b)進口進入混藥器1，(c)為混合液出口。高速CCD相機2或2’用來獲取農藥和水混合后整個混合區域顏色變化圖像，獲取的圖片經灰度二值化、水平集和邊界跟蹤等圖像處理等技術處理后來表征濃度場信息。