[發明專利]一種基于樹冠冠層體積的噴霧風量自動調節裝置與方法

在審

• 申請號: 202010021896.7
• 申請日: 2020-01-09
• 公開（公告）號: CN111084172A
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發明（設計）人: 何雄奎;李龍龍;宋堅利;曾愛軍;劉亞佳;王昌陵
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: A01M7/00
• 分類號: A01M7/00
• 代理公司: 北京中安信知識產權代理事務所(普通合伙) 11248
• 代理人: 李彬;徐林

本發明屬于農業植保機械領域，涉及一種基于樹冠冠層體積的噴霧風量自動調節裝置與方法。所述裝置包括速度傳感器、激光掃描儀、無刷風機、風機驅動和信號控制模塊；所述速度傳感器安裝在噴霧機的前部，并朝向地面，用于檢測噴霧機作業速度；所述激光掃描儀設置在噴霧機前部，用于采集噴霧機兩側果樹樹冠信息；所述無刷風機安裝在噴霧機的霧化噴頭的后部，所述風機驅動與無刷風機連接，驅動無刷風機為霧化噴頭提供可變風量。本發明可自動采集樹行兩側的果樹樹冠信息，根據風量算法自動獨立控制單個風機轉速，實現按需噴供給風量，以提高農藥利用率和沉積均勻性，降低施藥過程中由于農藥飄移造成的環境污染和對操作者的人身傷害。

技術領域

本發明屬于農業植保機械領域，涉及一種噴霧機的噴霧風量調節裝置，特別涉及一種基于樹冠冠層體積的噴霧風量自動調節裝置與方法。

背景技術

果樹噴霧是苗圃和果樹普遍采用的有效植保方式，在我國，當前應用于果樹噴霧的自動植保機械和施藥技術比較落后，農藥利用率極低，果園噴霧機在整個施藥過程中連續不變量風送噴霧，極易形成農藥飄移和流失造成嚴重的農藥浪費和環境污染，同時還造成了農產品的農藥殘留超標。風量調節技術可以提高農藥有效利用率，改善藥液在冠層沉積均勻性，降低施藥過程中由于農藥飄移造成的環境污染和對操作者的人身傷害。

我國現有的自動對靶變量噴霧機主要根據相應的傳感器采集樹冠信息，通過調節噴頭流量和風機出風口實現，如中國發明專利申請“一種帶風機轉速手動調節裝置的果園噴藥機”(申請號20160549172.5)，利用安裝在控制臺上的控制裝置以及顯示的相關信息，操作人員可以隨時調整風機轉速的大小，改變風機的風量和風速；中國發明專利申請“一種自適應式果園噴霧機”(申請號20160545679.3)公開了一種風送式噴霧機風量調節裝置，可以根據果樹的樹冠大小調整風送式噴霧機出風口的面積大小，改變風送噴霧機風量的大??；中國發明專利申請20160545207.8公開了一種進風口自動調控式對靶噴霧機，可以根據探測到的果樹樹冠大小和拖拉機的作業速度來自動調整風送式噴霧機進風口的面積大小，改變風送噴霧機進風量的大小，從而調整出風量的大小。以上所述風量調節技術均采用1個中央軸流風機作氣流源，對果樹的適應性差，均通過調節風機進、出風口面積、中央軸流大風機轉速實現風量的整體調節，無法根據樹冠長勢調節局部風量，同時，在工作過程中，由于風機及調節裝置實時性很難達到作業要求，施藥過程中很容易造成局部風量過大或過小造成的農藥飄移或沉積不均勻等問題，自動化程度較低。針對目前我國植保機械和施藥技術落后的局面和對環境保護的重視，有必要設計一種根據樹冠體積和形狀進行風量自動調節的裝置，即可根據樹冠不同位置樹冠體積大小實時調節局部風量，減少農藥飄移造成的環境污染。

發明內容

針對上述技術問題，本發明的一個目的是提供一種基于樹冠冠層體積的噴霧風量自動調節裝置，采用激光掃描探測裝置及風量調節裝置，可根據樹冠靶標的有無和樹冠密度進行風量調節以提高農藥有效利用率，從而提高冠層靶標上的霧滴沉積均勻性，降低施藥過程中造成的農藥浪費，減少施藥過程中由于農藥飄移造成的環境污染和對操作者的人身傷害。

本發明的另一個目的是提供一種基于樹冠特征的噴霧風量自動調節方法。

為了實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：

一種基于樹冠冠層體積的噴霧風量自動調節裝置，所述裝置包括速度傳感器1、激光掃描儀6、無刷風機9、風機驅動7和信號控制模塊。

所述速度傳感器1安裝在噴霧機的前部，并朝向地面，用于檢測噴霧機作業速度。

所述激光掃描儀6設置在噴霧機前部，用于采集噴霧機兩側果樹樹冠信息。

所述無刷風機9安裝在噴霧機的霧化噴頭的后部，所述風機驅動7與無刷風機1連接，驅動無刷風機9為霧化噴頭提供可變風量。