[發(fā)明專利]基于或囊括電動泵轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的精確變量噴霧試驗裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610100536.X
• 申請日: 2016-02-24
• 公開（公告）號: CN105594679B
• 公開（公告）日: 2018-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 沈景新;孫永佳;孫宜田;李青龍;陳剛
• 申請（專利權(quán)）人: 山東省農(nóng)業(yè)機械科學(xué)研究院
• 主分類號: A01M7/00
• 分類號: A01M7/00
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務(wù)所 37218
• 代理人: 紀艷艷

1.一種基于或囊括電動泵轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的精確變量噴霧試驗裝置，其特征在于：包括噴霧參數(shù)采集裝置、作業(yè)速度模擬裝置、噴霧結(jié)構(gòu)、顯示裝置和控制器（10）；作業(yè)速度模擬裝置用于模擬噴藥機組作業(yè)速度并采集作業(yè)速度信號，作業(yè)速度模擬裝置包括電機（13）、與電機（13）連接的齒輪（11）和與齒輪(11)連接的速度傳感器(12)；噴霧結(jié)構(gòu)包括依次連接的藥液箱（1）、電動泵（2）、壓力罐（5）和輸藥管（6），電動泵（2）為一個以上并聯(lián)的電動隔膜泵，輸藥管（6）上設(shè)有一個以上噴頭（7）；噴霧參數(shù)采集裝置包括設(shè)置在壓力罐（5）入口處的流量傳感器（3）和安裝在壓力罐（5）上的壓力傳感器（4）；顯示裝置用于輸入控制電動泵轉(zhuǎn)速的PWM值的頻率和占空比，并顯示作業(yè)速度、畝噴量、流量和壓力；控制器（10）連接顯示裝置、流量傳感器（3）、壓力傳感器（4）和速度傳感器（12），采集記錄流量傳感器（3）、壓力傳感器（4）、速度傳感器（12）的信號，并計算確定PWM值的占空比及頻率與流量關(guān)系、根據(jù)PWM值的頻率及占空比確定流量調(diào)節(jié)范圍、計算確定PWM值與霧滴直徑、霧錐角及噴霧量的關(guān)系和計算確定實時噴量與理論噴量之間關(guān)系；利用基于或囊括電動泵轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的精確變量噴霧試驗裝置對噴霧控制方法包括以下步驟：

1）計算確定PWM值的占空比及頻率與流量關(guān)系：接通電源電路，系統(tǒng)初始化后進入工作狀態(tài)，顯示裝置（9）進入人機交互界面，首先，在顯示裝置（9）選擇PWM調(diào)節(jié)流量的試驗?zāi)Ｊ剑诖四Ｊ较滦枰斎氲男盘栍蠵WM值的占空比和頻率，流量傳感器和壓力傳感器采集流量和壓力信號；操作過程：首先保持占空比為固定值不變，改變頻率，記錄30s時間內(nèi)的流量，多次測量取平均值，繪制出頻率值與流量的曲線，并得到關(guān)系式；保持頻率值保持不變，改變占空比，記錄30s時間內(nèi)的流量，多次測量取平均值，繪制出占空比與流量的曲線，并得到關(guān)系式；并可以對比占空比和頻率對流量和壓力的影響明顯程度；

2）根據(jù)PWM值的頻率及占空比確定流量調(diào)節(jié)范圍：

通過顯示裝置按從小到大的順序依次輸入PWM信號的占空比和頻率值，在各個輸入值下測量霧滴直徑，并做記錄，取霧滴直徑符合噴霧作業(yè)要求時PWM信號的頻率和占空比作為流量調(diào)節(jié)的初始值，將信號值依次增加至最大，得到流量的最大值，初始值與最大值即為流量的調(diào)節(jié)范圍；

3）計算確定PWM值與霧滴直徑、霧錐角及噴霧量的關(guān)系

以測得的PWM信號初始值為起始值，依次增大PWM信號至100%，在各個值下測量霧滴直徑、霧錐角、霧量分布，得出PWM信號對霧滴直徑、霧錐角、霧量分布的影響關(guān)系；

4）計算確定實時噴量與理論噴量之間關(guān)系

接通電源電路，系統(tǒng)初始化后進入工作狀態(tài)，顯示裝置（9）進入人機交互界面，選擇模擬作業(yè)模式，顯示裝置（9）顯示的參數(shù)有作業(yè)速度輸入值、實測作業(yè)速度、畝噴量、流量、壓力；首先通過顯示裝置（9）輸入作業(yè)速度，控制器（10）驅(qū)動電機（13），電機（13）帶動齒輪（11）轉(zhuǎn)動，速度傳感器（12）通過齒輪（11）輪齒的接近和離開產(chǎn)生高低電平信號，并將信號傳輸至控制器（10），速度傳感器（12）檢測的速度認定為作業(yè)組度，通過顯示裝置（9）輸入畝噴量，控制器根據(jù)PWM信號與流量的關(guān)系產(chǎn)生控制電動泵（2）的信號，流量傳感器（3）與壓力傳感器（4）實時測量噴霧流量與壓力，控制器（10）根據(jù)反饋的流量值實時調(diào)節(jié)PWM信號，使得實時流量與理論流量匹配。

2.據(jù)權(quán)利要求1述的精確變量噴霧試驗裝置，其特征在于：控制器為單片機，單片機輸入端連接A/D轉(zhuǎn)換電路及電源電路，單片機輸出端連接用于控制電動泵的PWM驅(qū)動電路和與顯示裝置連接的通訊電路，A/D轉(zhuǎn)換電路連接到壓力傳感器、速度傳感器及流量傳感器。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的精確變量噴霧試驗裝置，其特征在于：顯示裝置為觸控輸入顯示裝置。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的精確變量噴霧試驗裝置，其特征在于：其還包括有工作平臺，藥液箱（1）、電動泵（2）、壓力罐（5）及顯示裝置均通過螺栓固定在工作平臺上部，電機（13）、速度傳感器(12)和控制器（10）均通過螺栓固定在工作平臺下部。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的精確變量噴霧試驗裝置，其特征在于：工作平臺由型鋼焊接而成。