[發(fā)明專利]一種電子式PWM間歇噴霧式變量噴施控制器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310119356.2
• 申請(qǐng)日: 2013-04-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103163871A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏新華;李玫瑾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號(hào): G05B19/418
• 分類號(hào): G05B19/418;A01M7/00
• 代理公司: 南京知識(shí)律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 汪旭東

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)植保機(jī)械領(lǐng)域，具體涉及一種變量噴施控制器。

背景技術(shù)

變量噴施是指農(nóng)藥設(shè)備根據(jù)農(nóng)田內(nèi)各個(gè)小區(qū)域中的作物病蟲(chóng)草害的具體情況，向受災(zāi)區(qū)準(zhǔn)備的噴施所需用量的農(nóng)藥，根據(jù)每塊區(qū)域的具體情況進(jìn)行按需施藥。變量噴施控制主要有變壓式、農(nóng)藥原液變量注入式和PWM(脈寬調(diào)制)式三種實(shí)現(xiàn)方式。其中，變壓式通過(guò)調(diào)節(jié)噴霧壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)噴霧流量的改變；農(nóng)藥原液變量注入式通過(guò)向固定流量的載體液（一般是水）中注入不同量的農(nóng)藥原液來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)際農(nóng)藥施用量的調(diào)節(jié)；而PWM式則通過(guò)控制電磁閥的通斷頻率和占空比來(lái)調(diào)節(jié)噴頭的實(shí)際噴霧量。

專利號(hào)為201120417294.X公開(kāi)了一種變量噴霧控制器，主控制器模塊采用AT89C52單片機(jī)。主控制模塊根據(jù)計(jì)算單位面積的實(shí)際施藥量與設(shè)定的單位面積施藥量相比較的結(jié)果自動(dòng)調(diào)節(jié)位于管道上的電動(dòng)調(diào)解執(zhí)行模塊，從而引起回水管流量的變化，改變實(shí)際施藥量。專利號(hào)為201120227494.9公開(kāi)了一種液態(tài)肥變量施用控制器，采用單片機(jī)控制電動(dòng)閥內(nèi)部電機(jī)，將所需肥料和單位面積施用量事先編程存于計(jì)算機(jī)中，獲取田間當(dāng)前位置信息和當(dāng)前機(jī)具行進(jìn)速度，控制撒播施肥量。這兩種噴霧控制器雖然能完成變量噴施的功能，但控制器在流量控制精度和流量調(diào)節(jié)性能方面還存在不足。不能達(dá)到噴霧精度預(yù)期的效果。

專利號(hào)為201010225458.9公開(kāi)了一種農(nóng)用多功能變量控制器，該控制器的中央處理器采用ARM7系列的S3C44BOX微處理器，該控制器為變壓式變量控制器，主要為了克服在不同農(nóng)作物耕作環(huán)節(jié)中頻繁更換變量控制器的不足。雖為多功能變量控制器，但每種功能所實(shí)現(xiàn)的噴霧效果并沒(méi)有加大霧滴沉積率和改善霧滴沉積均勻性。

魏新華等發(fā)表在《農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)》上的《PWM間歇噴霧式變量噴施控制器設(shè)計(jì)與測(cè)試》中，以DSP56F805數(shù)字信號(hào)控制器為核心，設(shè)計(jì)了一種PWM間歇噴霧式變量噴施控制器。該控制器中的PWM信號(hào)只能同相輸出，沉積分布均勻性比較差，容易出現(xiàn)漏噴的現(xiàn)象。該控制器使用智能化芯片，成本較高，操作復(fù)雜，需操作人員具有一定的計(jì)算機(jī)知識(shí)。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種電子式PWM間歇式噴霧式變量噴施控制器，實(shí)現(xiàn)低成本，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易操作的隔膜泵供液電子式PWM變量噴施系統(tǒng)噴藥量和噴霧效果的精確控制。

為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的具體技術(shù)方案如下：

一種電子式PWM間歇噴霧式變量噴施控制器，其特征在于：包括管路子系統(tǒng)、電源、控制面板、PWM信號(hào)發(fā)生裝置、壓力穩(wěn)定控制子系統(tǒng)；管路子系統(tǒng)由藥液罐26、過(guò)濾器21、液泵22、比例溢流閥23、高速開(kāi)關(guān)電磁閥A24、高速開(kāi)關(guān)電磁閥B25、噴頭A27、噴頭B28組成，過(guò)濾器21、液泵22、比例溢流閥23位于噴桿主管路上，過(guò)濾器21和比例溢流閥23通過(guò)液泵22相連，高速開(kāi)關(guān)電磁閥A24、高速開(kāi)關(guān)電磁閥B25串置在噴頭A27、噴頭B28前端管路中，壓力表29連在噴桿主管路上來(lái)測(cè)量管道壓力；PWM信號(hào)發(fā)生裝置由頻率信號(hào)發(fā)生電路2和占空比調(diào)節(jié)電路A3、占空比調(diào)節(jié)電路B4、占空比調(diào)節(jié)電路C5、占空比調(diào)節(jié)電路D6構(gòu)成，通過(guò)數(shù)字電路來(lái)設(shè)置PWM信號(hào)，各路PWM信號(hào)頻率相同，但占空比獨(dú)立可調(diào)；控制面板上安裝有多個(gè)旋鈕，其中一個(gè)旋鈕調(diào)節(jié)PWM信號(hào)頻率的大小，一個(gè)旋鈕調(diào)節(jié)電壓輸出裝置電壓信號(hào)的大小,其余旋鈕調(diào)節(jié)PWM信號(hào)占空比的大小。

所述頻率信號(hào)發(fā)生電路由三角波發(fā)生電路、單相整流電路組成；三角波發(fā)生電路中，MAX038芯片的引腳1分別通過(guò)電位器R2、電容C2與引腳10、引腳7相連，引腳7通過(guò)電容C1與-5V電源相連，引腳8通過(guò)電阻R1接地，引腳7、引腳6、引腳2、引腳9、引腳1、引腳18、引腳3、引腳15、引腳13、引腳12都接地；引腳4、引腳17接+5V電源；引腳20接-5V電源，三角波由引腳19輸出；單相整流電路中，晶閘管Q1陽(yáng)極與Q2的陰極連接并通過(guò)電阻R3與MAX038芯片的引腳19相連，晶閘管Q3的陽(yáng)極與晶閘管Q4的陰極連接并接地，晶閘管Q1、晶閘管Q3共陰極連接，晶閘管Q2、晶閘管Q4共陽(yáng)極連接，晶閘管Q1、晶閘管Q3的陰極通過(guò)電阻R4與晶閘管Q2、晶閘管Q4陽(yáng)極連接,通過(guò)晶閘管Q1、晶閘管Q3陰極輸出信號(hào)；通過(guò)控制面板上的旋鈕改變可調(diào)電阻R2調(diào)節(jié)PWM頻率的大小。