[發(fā)明專利]基于或囊括電動泵轉速調節(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（設計）人: 沈景新;孫永佳;孫宜田;李青龍;陳剛
• 申請（專利權）人: 山東省農(nóng)業(yè)機械科學研究院
• 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所 37218
• 代理人: 紀艷艷

本發(fā)明提供一種基于或囊括電動泵轉速調節(jié)的精確變量噴霧試驗裝置，能夠有效降低變量噴霧裝置的成本，提高變量噴霧作業(yè)質量，推動精準變量噴霧在實際生產(chǎn)中的應用。其包括噴霧參數(shù)采集裝置、作業(yè)速度模擬裝置、噴霧結構、顯示裝置和控制器；作業(yè)速度模擬裝置包括速度傳感器；噴霧結構包括依次連接的藥液箱、電動泵、壓力罐和輸藥管，輸藥管上設有一個以上噴頭；噴霧參數(shù)采集裝置包括設置在壓力罐入口處的流量傳感器和安裝在壓力罐上的壓力傳感器；控制器連接顯示裝置、流量傳感器、壓力傳感器和速度傳感器。

技術領域

本發(fā)明涉及精準農(nóng)業(yè)機械技術領域，尤其涉及一種基于或囊括電動泵轉速調節(jié)的精確變量噴霧試驗裝置。

背景技術

目前，精準變量噴施技術成為農(nóng)田施藥技術的重點發(fā)展方向，是國內(nèi)外精確農(nóng)業(yè)領域的研究熱點，精準變量噴施技術主要的控制方式有：壓力調節(jié)式、直注濃度調節(jié)式和流量調節(jié)式三種。其中，壓力調節(jié)的控制方式采用往復式隔膜泵作為供液裝置，通過控制電磁閥的開啟程度，調節(jié)出口管路壓力，達到間接調節(jié)流量的目的，此種控制方式的成本較低，但由于電磁閥開關的響應時間較長，不能較好滿足田間作業(yè)狀態(tài)下，噴霧量根據(jù)作業(yè)速度實時變化的要求；直注濃度調節(jié)式是將藥劑與溶劑分離放置，通過各自液泵泵出在管路混合后到達噴頭，通過改變藥劑的泵出量改變混合后藥液的濃度實現(xiàn)變量噴霧，此方式能夠有效避免藥液對藥液箱的腐蝕，但存在藥液與容積混合不均、變量噴霧響應時間長的問題；流量調節(jié)式變量噴霧系統(tǒng)是通過改變噴頭電磁閥的信號頻率和占空比來調節(jié)噴頭的實際噴霧流量，其流量調節(jié)范圍大、霧化特性一致性好，但存在一定脈動，影響霧化效果和噴量穩(wěn)定性，且需要在每個噴頭安裝高頻電磁閥，使得變量噴霧系統(tǒng)的成本大大提高，限制此種變量噴霧系統(tǒng)的實際應用。

綜上所述，現(xiàn)有的變量噴霧技術存在響應時間長、藥液混合不均、霧化效果一致性差、成本高等問題，影響變量噴霧技術在實際生產(chǎn)中的推廣應用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一種基于或囊括電動泵轉速調節(jié)的精準變量噴霧試驗裝置，能夠有效降低變量噴霧裝置的成本，提高變量噴霧作業(yè)質量，推動精準變量噴霧在實際生產(chǎn)中的應用。

本發(fā)明的目的是采用以下技術方案實現(xiàn)的：

一種基于或囊括電動泵轉速調節(jié)的精確變量噴霧試驗裝置，包括噴霧參數(shù)采集裝置、作業(yè)速度模擬裝置、噴霧結構、顯示裝置和控制器；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，包括速度傳感器；噴霧結構包括依次連接的藥液箱、電動泵、壓力罐和輸藥管，輸藥管上設有一個以上噴頭；噴霧參數(shù)采集裝置包括設置在壓力罐入口處的流量傳感器和安裝在壓力罐上的壓力傳感器；顯示裝置用于輸入控制電動泵轉速的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；控制器連接顯示裝置、流量傳感器、壓力傳感器和速度傳感器，采集記錄流量傳感器、壓力傳感器、速度傳感器的信號，并計算確定PWM值的占空比及頻率與流量關系、根據(jù)PWM值的頻率及占空比確定流量調節(jié)范圍、計算確定PWM值與霧滴直徑、霧錐角及噴霧量的關系和計算確定實時噴量與理論噴量之間關系。

進一步地，作業(yè)速度模擬裝置包括電機、與電機連接的齒輪和與齒輪連接的速度傳感器。

進一步地，控制器為單片機，單片機輸入端連接A/D轉換電路及電源電路，單片機輸出端連接用于控制電動泵的PWM驅動電路和與顯示裝置連接的通訊電路，A/D轉換電路連接到壓力傳感器、速度傳感器及流量傳感器。

進一步地，電動泵為一個以上并聯(lián)的電動隔膜泵。

進一步地，顯示裝置為觸控輸入顯示裝置。

進一步地，其還包括有工作平臺，藥液箱、電動泵、壓力罐及顯示裝置均通過螺栓固定在工作平臺上部，電機、速度傳感器和控制器均通過螺栓固定在工作平臺下部。

進一步地，工作平臺由型鋼焊接而成。

本發(fā)明工作原理：