[發明專利]一種無耗材的在線霧滴沉積檢測裝置及方法

在審

• 申請號: 202010081834.5
• 申請日: 2020-02-06
• 公開（公告）號: CN111122209A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 劉雪美;苑進;索金政;李揚;劉興華
• 申請（專利權）人: 山東農業大學
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00;G01N15/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種無耗材的在線霧滴沉積檢測裝置及方法，包括外殼、承接板、伸縮機構、霧滴圖像采集裝置和控制系統。承接板用于在受霧場景中分別用正反面承接霧滴分布；伸縮機構用于控制承接板相對于外殼的伸縮；霧滴采集裝置用于同時采集承接板正反面上的霧滴分布圖像；控制系統用于控制圖像采集與傳輸以及內外部控制。本發明可以代替水敏紙及一些傳統霧滴檢測方法，更加方便的用于施藥霧滴沉積的現場檢測與噴霧性能的快速評估，具有檢測實時性好、無耗材、多次重復使用、成本低廉等優點。

技術領域

本發明屬于植保施藥檢測技術領域，涉及一種無耗材的在線霧滴沉積檢測裝置及方法，適用于施藥霧滴沉積的現場檢測與噴霧性能的快速評估，具有檢測實時性好、無耗材、多次重復使用、成本低廉等優點。

背景技術

噴霧施藥作業過程中霧滴在靶標上沉積分布的均勻性，是衡量噴霧質量的重要指標之一。為了研究噴霧質量的可靠性與穩定性,，可對噴霧沉積量、沉積密度及分布均勻性等參數進行分析。通過這些研究數據，可以分析噴霧過程中噴霧機械的高度或者運行速度對沉積均勻性及濃度的影響。

傳統的霧滴沉積檢測方法主要有水敏紙法、油盤法、示蹤法等檢測方式，用來檢測霧滴的沉積規律和農藥利用率。在施藥試驗或植保作業現場，在植株的不同部位放置水敏紙，進行藥液霧滴的收集，再通過專業儀器設備對所收集的霧滴進行沉積量分析，從而確定霧滴在植株不同部位的沉積情況。水敏紙霧滴沉積測量方法中，由于水敏紙價格昂貴，且只能一次性使用，工作量較大，效率較低。目前水敏紙法、示蹤法的檢測方式在測試過程中只能檢測在正面的霧滴分布情況，無法檢測霧滴在葉片背面分布情況及均勻性。另外，制造企業選用的水敏紙材質變化還影響洇染、外擴等特性差異，進而影響檢測準確度。

因此急需一種無耗材的在線霧滴沉積檢測裝置及方法，實現作物霧滴沉積特性的快速檢測和現場檢測，準確評價霧滴沉積性能。

發明內容

本發明針對上述霧滴沉積檢測的不足，提供了一種無耗材的在線霧滴沉積檢測裝置及方法，適用于施藥霧滴沉積的現場檢測與噴霧性能的快速評估，具有檢測實時性好、無耗材、多次重復使用、成本低廉等優點。

本發明一種無耗材的在線霧滴沉積檢測裝置采用的技術方案，其特征在于：包括外殼、承接板、伸縮機構、霧滴圖像采集裝置和控制系統。所述的外殼采用不透光材料，用于固定其他裝置和隔離外部光線；所述的承接板為細長矩形狀的不透明薄板，優選采用疏水材料，用于在施藥場景中分別用正反面承接霧滴分布。

所述的伸縮機構包括微型減速電機和四個承接板夾持輪；所述的承接板夾持輪通過固定軸固定在外殼上，用于將承接板夾持緊；所述的微型減速電機固定在外殼上，微型減速電機驅動配合承接板夾持輪的正反轉動將承接板相對于外殼伸出或縮回的橫向運動。

所述的霧滴圖像采集裝置包括兩個反光鏡、兩個面光源和微距攝像模組，用于同時采集承接板正反面上的霧滴分布圖像。所述的兩個反光鏡分別與承接板的正反面成一定的角度固定在外殼上，優選角度范圍為45度到70度；所述的兩個面光源布置在承接板的正反面兩側，固定在外殼上，為反光鏡提供成像的光源；霧滴沉積在承接板正反面后，通過面光源的反射，分別將正反面霧滴反射在相應的反光鏡上；所述的微距攝像模組，優選高分辨率微距工業相機，其平行布置在承接板的一側，固定在外殼上，其拍攝圖像同時包含兩個反光鏡中反射的承接板正反面霧滴分布。

所述的控制裝置為包括電源、單片機模塊和無線通訊模組，所述的單片機模塊通過與電機驅動器微型減速電機聯接，實現對微型減速電機的正反轉控制，從而驅動承接板的伸縮運動；所述的無線通訊模組，用于實現與外部無線系統的控制指令和圖像信息的傳輸；所述的單片機模塊通過總線與微距攝像模組聯接，實現拍攝指令的控制與拍攝圖像的傳輸。所述的電源為裝置用電模塊供電。

本發明一種無耗材的在線霧滴沉積檢測裝置的使用方法，其特征在于：包括如下步驟：

1)將本發明的霧滴測試裝置放置于植株群體內部或施藥試驗區域；