專利名稱：煙草抑芽劑對(duì)靶施藥系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煙草抑芽劑對(duì)靶施藥系統(tǒng)，屬于煙草管理機(jī)械。
(ニ)
背景技術(shù)：
煙草是ー種重要的經(jīng)濟(jì)作物，中國(guó)目前栽培面積為95. 9萬hm2，且尚有逐年擴(kuò)大的趨勢(shì)。煙草進(jìn)入生長(zhǎng)后期后為保證煙葉質(zhì)量，要及時(shí)對(duì)煙草進(jìn)行打頂和抑芽作業(yè)。由于抑芽劑對(duì)煙草葉片生長(zhǎng)具有抑制作用，因此抑芽劑不能噴施到煙草葉片上，通常的噴霧機(jī)械不能使用。目前我國(guó)煙草抑芽劑施用全部由人工涂抹完成，效率僅為0.033hm2/h，勞動(dòng)強(qiáng)度大，工作效率低，費(fèi)エ費(fèi)吋，不僅增加了煙草種 植的成本，而且延誤了抑芽的最佳時(shí)機(jī)，影響了煙葉的產(chǎn)量和品質(zhì)。我國(guó)對(duì)靶施藥技術(shù)的研究始于七五、八五期間，90年代部分成果已達(dá)到實(shí)踐應(yīng)用水平。先后有多所大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)利用衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)、光機(jī)電一體化和自動(dòng)化控制技術(shù)、傳感器技木、圖像處理技術(shù)、微波探測(cè)技術(shù)、紅外靶標(biāo)自動(dòng)探測(cè)技術(shù)等分別研制成功了自動(dòng)對(duì)靶噴霧機(jī)和精確施藥系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)藥精確對(duì)靶噴霧。但尚未開展對(duì)煙草抑芽劑對(duì)靶施藥系統(tǒng)的研究。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種煙草抑芽劑對(duì)靶施藥系統(tǒng)，可精確完成抑芽劑的噴施，不僅節(jié)省大量人力、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，而且把握了抑芽的最佳時(shí)機(jī)，提高了煙葉的產(chǎn)量和品質(zhì)。該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)高效的智能化作業(yè)。一種煙草抑芽劑對(duì)靶施藥系統(tǒng)，包括單片機(jī)系統(tǒng)、支架、煙草莖桿檢測(cè)傳感器、測(cè)速傳感器、步進(jìn)電機(jī)、卷軸、鋼絲繩、電磁閥、滑塊、滑軌、單向閥、噴管、滑輪、軸承座和步進(jìn)電機(jī)安裝支架。軸承座和步進(jìn)電機(jī)安裝支架安裝在支架的前端，軸承座和步進(jìn)電機(jī)安裝支架上分別安裝有卷軸和步進(jìn)電機(jī)；支架上安裝有滑軌，且滑軌安裝在卷軸和步進(jìn)電機(jī)的后面；滑軌上面安裝滑塊，滑塊中心有ー螺紋通孔，單向閥安裝在滑塊螺紋通孔上端，單向閥通過藥液管路與電磁閥相連?；瑝K螺紋通孔下端安裝噴管，噴管通過單向閥與藥液管路相通；噴藥時(shí)，藥液經(jīng)過電磁閥、藥液管路、單向閥、滑塊到達(dá)噴管。行程開關(guān)安裝在滑軌和軸承座之間，行程開關(guān)觸點(diǎn)對(duì)著滑塊。支架后端安裝滑輪，鋼絲繩一端與滑塊相連，另一端繞過卷軸，從滑軌底部繞過滑輪，與滑塊另一端連接，在鋼絲繩的牽引下，滑塊可在滑軌上自由滑動(dòng)；支架側(cè)面設(shè)ー長(zhǎng)槽，煙草莖桿檢測(cè)傳感器安裝在長(zhǎng)槽內(nèi)；測(cè)速傳感器安裝在作業(yè)機(jī)具行走輪上；測(cè)速傳感器、煙草莖桿檢測(cè)傳感器、行程開關(guān)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和電磁閥均與單片機(jī)系統(tǒng)通過線路連接。所述的單片機(jī)系統(tǒng)是控制系統(tǒng)的核心，它一方面接收煙草莖桿檢測(cè)傳感器和測(cè)速傳感器的信號(hào)并進(jìn)行轉(zhuǎn)換計(jì)算處理，另一方面根據(jù)信號(hào)處理結(jié)果控制電磁閥的開閉和步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)角，使噴藥過程中噴管始終對(duì)準(zhǔn)煙草莖桿，實(shí)現(xiàn)對(duì)靶施藥。所述的測(cè)速傳感器用來實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)作業(yè)機(jī)具的行進(jìn)速度；
所述的煙草莖桿檢測(cè)傳感器采用反射式紅外對(duì)管傳感器，用來檢測(cè)煙草莖桿信號(hào);所述的電磁閥采用用來控制藥液管路的通斷；所述的步進(jìn)電機(jī)通過卷軸來控制滑塊的運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)抑芽劑自動(dòng)對(duì)靶噴施。當(dāng)煙草莖桿檢測(cè)傳感器檢測(cè)到煙草莖桿信號(hào)吋，單片機(jī)系統(tǒng)一方面控制電磁閥通電開啟，實(shí)施噴藥，調(diào)節(jié)煙草莖桿檢測(cè)傳感器在支架長(zhǎng)槽中的安裝位置，使電磁閥開始噴藥時(shí)，煙草莖桿正處于噴管下方；另ー方面單片機(jī)系統(tǒng)根據(jù)測(cè)速傳感器最近一次測(cè)定的機(jī)組行進(jìn)速度和卷軸徑向尺寸控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使滑塊的運(yùn)動(dòng)速度與作業(yè)機(jī)具的運(yùn)動(dòng)速度相同，方向相反；根據(jù)預(yù)先設(shè)置的噴藥時(shí)間控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，使滑塊在噴藥過程中一直保持與作業(yè) 機(jī)具的運(yùn)動(dòng)速度相同但方向相反的運(yùn)動(dòng)。步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，繞在卷軸上的鋼絲繩拉動(dòng)滑塊和噴管向后運(yùn)動(dòng)，噴藥過程中使噴管始終對(duì)準(zhǔn)煙草莖桿，實(shí)現(xiàn)對(duì)靶施藥。噴藥結(jié)束，步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)直到滑塊觸到行程開關(guān)，行程開關(guān)輸出信號(hào)時(shí)步進(jìn)電機(jī)停止，滑塊和噴管回到初始位置，等待下一次工作信號(hào)。若煙草莖桿傳感器無檢測(cè)信號(hào)，則電磁閥處于關(guān)閉狀態(tài)，無藥液噴出。本設(shè)計(jì)不僅節(jié)省了藥液，降低了生產(chǎn)成本，而且避免了抑芽劑對(duì)煙草葉片損害，減少了環(huán)境污染。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中I.支架2.鋼絲繩3.煙草莖桿檢測(cè)傳感器4.行程開關(guān)5.軸承座6.測(cè)速傳感器7.單片機(jī)系統(tǒng)8.步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器9.卷軸10.步進(jìn)電機(jī)安裝支架11.步進(jìn)電機(jī)12.單向閥13.電磁閥14.滑塊15.滑軌16.滑輪
具體實(shí)施例方式一種煙草抑芽劑對(duì)靶施藥系統(tǒng)，步進(jìn)電機(jī)(11)和卷軸(9)分別通過步進(jìn)電機(jī)安裝支架(10)、軸承座(5)安裝在支架(I)上?；?15)用螺栓固定在支架(I)上，滑塊(14)安裝在滑軌(15)上，噴管裝在滑塊(14)下方，單向閥(12)安裝在滑塊(14)上面，行程開關(guān)
(4)安裝在軸承座(5)和滑軌(15)之間，安裝高度由滑塊(14)的安裝高度決定。測(cè)速傳感器(6)安裝在機(jī)具的行走輪上，可實(shí)時(shí)檢測(cè)機(jī)具的行走速度?；?16)安裝在支架(I)后端面上。鋼絲繩(2)—端與滑塊(14)連接，另一端繞過卷軸(9)，從滑軌(15)底部穿過繞過滑輪(16)，與滑塊(14)另一端連接，調(diào)整滑輪與滑軌的安裝高度使上面的鋼絲繩與滑軌保持平行。煙草莖桿檢測(cè)傳感器(3 )安裝在支架(I)側(cè)面的長(zhǎng)槽內(nèi)。作業(yè)時(shí)，首先根據(jù)煙草打頂高度調(diào)整支架(I)的安裝高度，調(diào)至噴管高出打頂高度I 2cm。機(jī)具作業(yè)時(shí)，煙草莖桿檢測(cè)傳感器(3)和測(cè)速傳感器(6)的檢測(cè)信號(hào)傳給單片機(jī)系統(tǒng)(7)。當(dāng)煙草莖桿檢測(cè)傳感器(3)檢測(cè)到煙草莖桿信號(hào)時(shí)，煙草莖桿檢測(cè)傳感器輸出高電平信號(hào)，反之，如果未檢測(cè)到煙草莖桿信號(hào)，傳感器信號(hào)端則輸出低電平信號(hào)；單片機(jī)系統(tǒng)(7)接收到高電平信號(hào)后，一方面控制電磁閥(13)通電開啟，實(shí)施噴藥；另ー方面單片機(jī)系統(tǒng)掃描測(cè)速傳感器(6)的檢測(cè)信號(hào)，在煙草莖桿檢測(cè)傳感器(3)檢測(cè)到煙草莖桿信號(hào)吋，單片機(jī)系統(tǒng)(7)根據(jù)測(cè)速傳感器(6)在最近一次的檢測(cè)信號(hào)計(jì)算機(jī)組行進(jìn)速度，然后結(jié)合卷軸直徑計(jì)算出步進(jìn)電機(jī)(11)的轉(zhuǎn)速；再根據(jù)預(yù)先設(shè)定的電磁閥(13)開啟時(shí)間和機(jī)組行進(jìn)速度計(jì)算步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，控制步進(jìn)電機(jī)(11)轉(zhuǎn)動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)(11)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，繞在卷軸上的鋼絲繩(2)拉動(dòng)滑塊(14)和噴管向后運(yùn)動(dòng)，使滑塊(14)的運(yùn)動(dòng)速度與機(jī)具作業(yè)速度相同，方向相反，噴藥過程中滑塊一直處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，始終對(duì)準(zhǔn)煙草莖桿，實(shí)現(xiàn)對(duì)靶施藥。藥液經(jīng)噴管噴射到煙草莖桿頂部并沿莖桿流淌下至每個(gè)葉腋部位，抑制腋芽的生長(zhǎng)。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)(11)轉(zhuǎn)到計(jì)算出的角度后，單片機(jī)系統(tǒng)(7)控制步進(jìn)電機(jī)(11)反轉(zhuǎn)，當(dāng)滑塊碰觸到行程開關(guān)時(shí)(4)，輸出低電平信號(hào)，單片機(jī)系統(tǒng)(7)接收到信號(hào)后，控制步進(jìn)電機(jī)(11)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。等待下ー個(gè)工作信號(hào)。煙草莖桿檢測(cè)傳感器(3)在支架(I)側(cè)面長(zhǎng)槽中的安裝位置可前后調(diào)整，調(diào)整依據(jù)為電磁閥(13)開始噴藥瞬間，煙草莖桿正處于噴管下方，使電磁閥噴藥開始噴藥瞬間對(duì)準(zhǔn)煙草莖桿。本設(shè)計(jì)中測(cè)速傳感器脈沖頻率為1000個(gè)脈沖/轉(zhuǎn)，每隔0. 5秒檢測(cè)機(jī)組前進(jìn)速度I次，測(cè)速和步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)計(jì)算過程如下設(shè)，機(jī)組行走 輪直徑為D，卷軸直徑為d，噴藥時(shí)
間為t，最近I次測(cè)速傳感器輸出脈沖X個(gè)，則機(jī)組在最近0. 5秒內(nèi)的前進(jìn)速度^米/
秒，要使滑塊、噴管運(yùn)動(dòng)速度與機(jī)組前進(jìn)速度相同(方向相反)，則卷軸轉(zhuǎn)速需滿足〃 =^^
1000//
轉(zhuǎn)/秒，在噴藥時(shí)卷軸和步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速為バ=7^轉(zhuǎn)/秒，轉(zhuǎn)動(dòng)角度為冶=7^x360/,
I UuU^/I (K)U ゾ
步進(jìn)電機(jī)姆步可轉(zhuǎn)I. 8度，由此可知步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)步數(shù)/=$ 步，所以噴藥過程中單片機(jī)
系統(tǒng)對(duì)步進(jìn)電機(jī)輸出脈沖個(gè)數(shù)為》7 =Z=A =ヰ,然后單片機(jī)向步進(jìn)電機(jī)輸出反向脈沖，步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可顯而易見地得到的技術(shù)方案的簡(jiǎn)單變化或等效替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種煙草抑芽劑對(duì)靶施藥系統(tǒng)，其特征在于包括由單片機(jī)系統(tǒng)、支架、煙草莖桿檢測(cè)傳感器、測(cè)速傳感器、步進(jìn)電機(jī)、卷軸、鋼絲繩、電磁閥、滑塊、滑軌、單向閥、噴管、滑輪、軸承座和步進(jìn)電機(jī)安裝支架；軸承座和步進(jìn)電機(jī)安裝支架安裝在支架的前端，軸承座和步進(jìn)電機(jī)安裝支架上分別安裝有卷軸和步進(jìn)電機(jī)；支架上安裝有滑軌，且滑軌安裝在卷軸和步進(jìn)電機(jī)的后面；滑軌上面安裝滑塊，滑塊中心有一螺紋通孔，單向閥安裝在滑塊螺紋通孔上端，單向閥通過藥液管路與電磁閥相連；滑塊螺紋通孔下端安裝噴管，噴管通過單向閥與藥液管路相通；噴藥時(shí)，藥液經(jīng)過電磁閥、藥液管路、單向閥、滑塊到達(dá)噴管；行程開關(guān)安裝在滑軌和軸承座之間，行程開關(guān)觸點(diǎn)對(duì)著滑塊；支架后端安裝滑輪，鋼絲繩一端與滑塊相連，另一端繞過卷軸，從滑軌底部繞過滑輪，與滑塊另一端連接，在鋼絲繩的牽引下，滑塊可在滑軌上自由滑動(dòng)；支架側(cè)面設(shè)一長(zhǎng)槽，煙草莖桿檢測(cè)傳感器安裝在長(zhǎng)槽內(nèi)；測(cè)速傳感器安裝在作業(yè)機(jī)具行走輪上；測(cè)速傳感器、煙草莖桿檢測(cè)傳感器、行程開關(guān)、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和電磁閥均與單片機(jī)系統(tǒng)通過線路連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種煙草抑芽劑對(duì)靶施藥系統(tǒng)，包括單片機(jī)系統(tǒng)、支架、煙草莖稈檢測(cè)傳感器、測(cè)速傳感器、步進(jìn)電機(jī)、卷軸、鋼絲繩、電磁閥、滑塊、滑軌、單向閥、噴管、滑輪和軸承座；本發(fā)明由單片機(jī)系統(tǒng)根據(jù)煙草莖稈檢測(cè)傳感器檢測(cè)信號(hào)的有無控制電磁閥的開閉，根據(jù)測(cè)速傳感器測(cè)定的機(jī)具作業(yè)速度和預(yù)先設(shè)定的噴藥時(shí)間控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)角，可實(shí)現(xiàn)煙草抑芽劑的自動(dòng)對(duì)靶噴施，降低了生產(chǎn)成本，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，施藥效果好。
文檔編號(hào)A01M7/00GK102763631SQ20121024622
公開日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月16日
發(fā)明者侯存良, 張曉輝, 耿愛軍 申請(qǐng)人:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)