一種無人機(jī)用噴灑施藥裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無人機(jī)用噴灑施藥裝置包括噴灑裝置和控制系統(tǒng)；所述噴灑裝置包括儲液系統(tǒng)，藥液輸送系統(tǒng)，噴灑系統(tǒng)及回流系統(tǒng)；儲液系統(tǒng)通過藥液輸送系統(tǒng)與噴灑系統(tǒng)連接，儲液系統(tǒng)通過管路與回流系統(tǒng)連接；所述控制系統(tǒng)與藥液輸送系統(tǒng)和噴灑系統(tǒng)連接。使用該施藥裝置施藥效率高、防治效果好、不損傷作物、勞動強(qiáng)度低，克服傳統(tǒng)施藥機(jī)械農(nóng)藥利用率低、勞動強(qiáng)度高、易損傷作物、農(nóng)藥殘留超標(biāo)、環(huán)境污染、操作者中毒的不足。
【專利說明】一種無人機(jī)用噴灑施藥裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及農(nóng)藥施藥設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種無人機(jī)用噴灑施藥裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]為了保證作物產(chǎn)量，抑制病蟲草害，傳統(tǒng)的施藥器械是以手動和小型機(jī)動噴霧器為主，防治工效低，耗時大，勞動強(qiáng)度大，且噴霧效果欠佳，病蟲草害得不到有效及時的防治，導(dǎo)致作物減產(chǎn)，施藥量多，農(nóng)藥利用率低，農(nóng)藥殘留高等問題。其次，落后的施藥器械及傳統(tǒng)的施藥技術(shù)普遍存在的現(xiàn)狀與高速發(fā)展的農(nóng)藥水平極不相稱，已嚴(yán)重妨礙了農(nóng)林病蟲草害的防治，并帶來了許多負(fù)面影響，如農(nóng)藥的利用率低、農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留超標(biāo)、環(huán)境污染、作物藥害、操作者中毒等。
[0003]面對大規(guī)模的病蟲草害頻頻發(fā)生，我國以手動和小型機(jī)動為主的植保機(jī)械格局已經(jīng)無法順應(yīng)形勢的要求。目前，飛機(jī)噴霧已是一種非常重要且及時有效的施藥方法，其優(yōu)點(diǎn)是效率高、防治效果好、勞動強(qiáng)度低等。由于各種因素的限制，目前我國在農(nóng)林應(yīng)用上的飛機(jī)還是以固定翼飛機(jī)和直升機(jī)等有人駕駛的飛機(jī)為主，小型無人直升機(jī)在農(nóng)業(yè)上的研究和應(yīng)用還處于初級研究階段，但相比于前者，無人機(jī)的優(yōu)勢更加明顯。
[0004]為了解決上述傳統(tǒng)施藥機(jī)械存在的缺陷，本發(fā)明應(yīng)用到無人機(jī)上的噴灑施藥裝置具有勢在必行的重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種無人機(jī)用噴灑施藥裝置，使用該施藥裝置施藥效率高、防治效果好、不損傷作物、勞動強(qiáng)度低，克服傳統(tǒng)施藥機(jī)械農(nóng)藥利用率低、勞動強(qiáng)度高、易損傷作物、農(nóng)藥殘留超標(biāo)、環(huán)境污染、操作者中毒的不足。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案:
無人機(jī)用噴灑施藥裝置包括噴灑裝置和控制系統(tǒng)；所述噴灑裝置包括儲液系統(tǒng)，藥液輸送系統(tǒng)，噴灑系統(tǒng)及回流系統(tǒng)；儲液系統(tǒng)通過藥液輸送系統(tǒng)與噴灑系統(tǒng)連接，儲液系統(tǒng)通過管路與回流系統(tǒng)連接；所述控制系統(tǒng)與藥液輸送系統(tǒng)和噴灑系統(tǒng)連接。
[0007]所述儲液系統(tǒng)包括藥液箱；所述藥液輸送系統(tǒng)包括與藥液箱連接的進(jìn)液管，進(jìn)液管通過進(jìn)液電磁閥與輸送泵連接，輸送泵出口與出液管連接，出液管通過三通閥與回流系統(tǒng)和噴灑系統(tǒng)連接；所述回流系統(tǒng)包括藥液回流管及設(shè)置在回流管上的回流止溢閥，回流管一端與出液管的三通閥相連，另一端連接到藥液箱；所述噴灑系統(tǒng)包括藥液噴頭，與藥液噴頭連接的噴頭進(jìn)液管，噴頭進(jìn)液管可通過輸液管與出液管連接。
[0008]所述控制系統(tǒng)包括加速度計(jì)變量控制器、電源線1、導(dǎo)線、電源線II ;加速度計(jì)變量控制器通過電源線I與輸送泵相連，通過導(dǎo)線和電源線II相連，電源線II與藥液噴頭相連。
[0009]作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述藥液噴頭可以2?3個為一組形成一個藥液噴頭組合，固定在支撐桿上的藥液噴頭為4飛個。[0010]作為進(jìn)一步優(yōu)選，所述藥液噴頭相互間隔48~68cm。
[0011]為了便于管道連接，可在輸液管、噴頭進(jìn)液管上安裝三通閥。
[0012]本發(fā)明的輸送泵為微型齒輪泵，藥液噴頭為離心式轉(zhuǎn)子噴頭。
[0013]本發(fā)明的藥液噴頭包括電機(jī)、離心盤、噴嘴，噴嘴一端插入離心盤中，另一端通過導(dǎo)線及固定組件與電機(jī)連接。所述加速度計(jì)變量控制器上安裝有加速度計(jì)檢測器和電壓調(diào)整器，用于調(diào)控整個裝置的施藥情況。
[0014]所述無人機(jī)用噴灑施藥裝置通過支撐桿固定在無人機(jī)飛行器的卡座上。
[0015]加速度計(jì)變量控制器上安裝的輸入端口，可根據(jù)不同型號無機(jī)飛行參數(shù)通過PC設(shè)定對應(yīng)變量范圍參數(shù)輸入至控制器CPU，從而控制器CPU根據(jù)加速度計(jì)檢測器檢測到的加速度變量在PC給定變量范圍調(diào)節(jié)微型齒輪泵的轉(zhuǎn)速，并根據(jù)PC給定的電壓值自動調(diào)節(jié)噴頭電機(jī)轉(zhuǎn)速。
[0016]工作原理 施藥時，首先根據(jù)無人機(jī)飛行參數(shù)設(shè)定好所需變量參數(shù)，通過PC經(jīng)輸入端口輸入加速度變量控制器，并將本發(fā)明裝置電源電路通過電連接接入無人機(jī)飛控系統(tǒng)，此時本發(fā)明裝置啟動受無人機(jī)遙控器控制，在無人機(jī)飛行至指定區(qū)域和指定高度并飛行平穩(wěn)后，用無人機(jī)遙控器啟動本裝置，此時只要無人機(jī)有位移加速度變量控制器即可根據(jù)檢測到的加速度變量對應(yīng)輸送泵的轉(zhuǎn)速，同時整個裝置電路接通，進(jìn)液電磁閥打開，開始工作，藥液噴頭(噴頭組合)的電機(jī)也開始工作，藥液被輸送泵從藥液箱抽出經(jīng)泵體泵入出液管，當(dāng)藥液到達(dá)藥液噴頭時，此時離心盤處于高速自轉(zhuǎn)狀態(tài)(速度可達(dá)3000r/min)，藥液經(jīng)藥液噴頭的噴嘴噴射向離心盤，離心盤迅速將藥液以霧滴的形式甩出，甩出的霧滴粒徑為80-150微米，甩出的霧滴粒徑還可根據(jù)實(shí)際要求進(jìn)行調(diào)整，離地50cm時噴出的霧滴幅度可達(dá)1.4m寬。
[0017]同時，施藥時整個裝置受加速度計(jì)變量控制器的調(diào)控，噴霧形式為變量式的噴霧，當(dāng)飛機(jī)處于懸?；蛩俣葹榱銜r，加速度變量控制器未根據(jù)檢測到加速度變量對應(yīng)輸送泵的轉(zhuǎn)速為零，相對應(yīng)整個裝置電路對開停止工作，噴霧量可自行從零調(diào)節(jié)至最大設(shè)定值避免藥液浪費(fèi)。加速度計(jì)變量控制器通過控制輸送泵的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)流量的大小，流量大小的變化量根據(jù)加速計(jì)變量控制器內(nèi)設(shè)置的數(shù)據(jù)來進(jìn)行控制，其數(shù)據(jù)通過加速度計(jì)檢測無人機(jī)飛行速度的變化量輸入加速度計(jì)變量控制CPU，可按不同型號無人機(jī)的速度進(jìn)行設(shè)置。通過加速度計(jì)變量控制器內(nèi)單獨(dú)可變電壓調(diào)節(jié)器調(diào)整離心式轉(zhuǎn)子噴頭的轉(zhuǎn)速，來調(diào)整噴霧時所需的霧滴粒徑的大小。
[0018]由于無人機(jī)速度變化靈活，低速作業(yè)下本申請的施藥裝置具有較好的霧滴覆蓋效果、高效的作業(yè)性能和良好的噴灑效果，特別是旋翼產(chǎn)生的下旋氣流，可減少霧滴的飄散，同時由于下旋氣流而產(chǎn)生的上升氣流可使霧粒直接碰撞到植物葉片的正反面，大幅度提高了農(nóng)藥的利用率。采用超低量噴灑減少農(nóng)藥殘留和環(huán)境污染，同時降低勞動強(qiáng)度減少作物損傷。
[0019]本發(fā)明的有益效果是，與現(xiàn)有技術(shù)相比，結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，能耗低、不易堵塞、流量可控性強(qiáng)、自動化程度高；效率高，對作物施藥每畝1-2分鐘，噴霧分布率好，霧滴每平方厘米8-12個，防治病蟲害效果好，不損傷作物、勞動強(qiáng)度低，是一種適用于無人機(jī)進(jìn)行大面積、高集中農(nóng)作物大規(guī)模病蟲草害防治的理想裝置。且克服了傳統(tǒng)施藥機(jī)械農(nóng)藥利用率低、勞動強(qiáng)度高、易損傷作物、農(nóng)藥殘留超標(biāo)、環(huán)境污染、操作者中毒的不足?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2是本發(fā)明裝置電路圖。
[0022]圖3是本發(fā)明控制裝置原理圖。
[0023]圖4是本發(fā)明裝置離心式轉(zhuǎn)子噴頭組合正視圖。
[0024]圖5是本發(fā)明裝置離心式轉(zhuǎn)子噴頭組合剖視圖。
[0025]圖中，1.藥液噴頭，2.回流止溢閥，3.藥液箱，4.進(jìn)液管，5.進(jìn)液電磁閥，6.輸送泵，7.支撐桿，8.輸液管，9.三通閥，10.噴頭進(jìn)水管，11.回流管，12.出液管，13.加速度計(jì)變量控制器，14.電源線I，15.導(dǎo)線、16.電源線II，17.電機(jī)，18.離心盤，19.噴嘴。
[0026]
具體實(shí)施例
[0027]下面結(jié)合附圖及優(yōu)選的具體實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步說明。但是不作為對本發(fā)明的限制。
[0028]實(shí)施例1
無人機(jī)用噴灑施藥裝置如圖1、圖2和圖3所示，其包括噴灑裝置和控制系統(tǒng)；所述噴灑裝置包括儲液系統(tǒng)，藥液輸送系統(tǒng)，噴灑系統(tǒng)及回流系統(tǒng)；儲液系統(tǒng)通過藥液輸送系統(tǒng)與噴灑系統(tǒng)連接，儲液系統(tǒng)通過管路與回流系統(tǒng)連接；所述控制系統(tǒng)與藥液輸送系統(tǒng)和噴灑系統(tǒng)連接。
[0029]本發(fā)明的儲液系統(tǒng)包括藥液箱3 ;藥液輸送系統(tǒng)包括與藥液箱3連接的進(jìn)液管4，進(jìn)液管4通過進(jìn)液電磁閥5與輸送泵6連接，輸送泵6出口與出液管12連接，出液管12通過三通閥9與回流系統(tǒng)和噴灑系統(tǒng)連接；回流系統(tǒng)包括藥液回流管11及設(shè)置在回流管11上的回流止溢閥2，回流管11 一端與出液管12的三通閥9相連，另一端連接到藥液箱3 ;噴灑系統(tǒng)包括藥液噴頭1，與藥液噴頭I連接的噴頭進(jìn)液管10，噴頭進(jìn)液管10可通過輸液管8與出液管12連接。
[0030]本發(fā)明的控制系統(tǒng)包括加速度計(jì)變量控制器13、電源線I 14、導(dǎo)線15、電源線II 16;加速度計(jì)變量控制器13通過電源線I 14與輸送泵6相連，通過導(dǎo)線15和電源線II 16相連，電源線II 16與藥液噴頭I相連。
[0031]本發(fā)明中藥液噴頭以2個為一組形成藥液噴頭組合，固定在支撐桿7上。每套無人機(jī)用噴灑施藥裝置可包括4個藥液噴頭，液噴頭組合相互間隔58?68cm。
[0032]為了便于管道連接，還在輸液管8、噴頭進(jìn)液管10上安裝三通閥9。
[0033]本發(fā)明的輸送泵采用微型齒輪泵，藥液噴頭采用離心式轉(zhuǎn)子噴頭。
[0034]本發(fā)明的藥液噴頭I包括電機(jī)17、離心盤18、噴嘴19，噴嘴19 一端插入離心盤18中，另一端通過導(dǎo)線及固定組件與電機(jī)17連接。加速度計(jì)變量控制器13上安裝有加速度計(jì)檢測器和電壓調(diào)整器。
[0035]實(shí)施例2
無人機(jī)用噴灑施藥裝置包括噴灑裝置和控制系統(tǒng)；所述噴灑裝置包括儲液系統(tǒng)，藥液輸送系統(tǒng)，噴灑系統(tǒng)及回流系統(tǒng)；儲液系統(tǒng)通過藥液輸送系統(tǒng)與噴灑系統(tǒng)連接，儲液系統(tǒng)通過管路與回流系統(tǒng)連接；所述控制系統(tǒng)與藥液輸送系統(tǒng)和噴灑系統(tǒng)連接。
[0036]本發(fā)明的儲液系統(tǒng)包括藥液箱3 ;藥液輸送系統(tǒng)包括與藥液箱3連接的進(jìn)液管4，進(jìn)液管4通過進(jìn)液電磁閥5與輸送泵6連接，輸送泵6出口與出液管12連接，出液管12通過三通閥9與回流系統(tǒng)和噴灑系統(tǒng)連接；回流系統(tǒng)包括藥液回流管11及設(shè)置在回流管11上的回流止溢閥2，回流管11 一端與出液管12的三通閥9相連，另一端連接到藥液箱3 ;噴灑系統(tǒng)包括藥液噴頭1，與藥液噴頭I連接的噴頭進(jìn)液管10，噴頭進(jìn)液管10可通過輸液管8與出液管12連接。
[0037]本發(fā)明的控制系統(tǒng)包括加速度計(jì)變量控制器13、電源線I 14、導(dǎo)線15、電源線II 16;加速度計(jì)變量控制器13通過電源線I 14與輸送泵6相連，通過導(dǎo)線15和電源線II 16相連，電源線II 16與藥液噴頭I相連。
[0038]本發(fā)明中藥液噴頭以3個為一組形成藥液噴頭組合，固定在支撐桿7上。每套無人機(jī)用噴灑施藥裝置可包括6個藥液噴頭，液噴頭組合相互間隔48?58cm。
[0039]本發(fā)明的輸送泵采用微型齒輪泵，藥液噴頭采用離心式轉(zhuǎn)子噴頭。
[0040]本發(fā)明的藥液噴頭I包括電機(jī)17、離心盤18、噴嘴19，噴嘴19 一端插入離心盤18中，另一端通過導(dǎo)線及固定組件與電機(jī)17連接。加速度計(jì)變量控制器13上安裝有加速度計(jì)檢測器和電壓調(diào)整器。
[0041]應(yīng)用實(shí)施例1:
將實(shí)施例f 2應(yīng)用到實(shí)際使用中。施藥時，將藥液箱3安裝固定到無人機(jī)上，在藥液箱3中加入適量藥液，將微型齒輪泵6及加速度計(jì)變量控制器13固定好，并將支撐桿7安裝固定在無人機(jī)上，根據(jù)無人機(jī)飛行參數(shù)設(shè)定好所需變量參數(shù)，通過PC經(jīng)輸入端口輸入加速度變量控制器，并將本發(fā)明裝置電源電路通過電連接接入無人機(jī)飛控系統(tǒng)，此時超低量噴灑施藥裝置電路與無人機(jī)控制電路為并聯(lián)關(guān)系，本發(fā)明裝置啟動受無人機(jī)遙控器控制，在無人機(jī)飛行至指定區(qū)域和指定高度并飛行平穩(wěn)后，用無人機(jī)遙控器啟動本裝置，此時只要無人機(jī)有位移加速度變量控制器即可根據(jù)檢測到的加速度變量對應(yīng)輸送泵的轉(zhuǎn)速，同時整個裝置電路接通，作業(yè)中即可根據(jù)加速度變量控制器檢測到的加速度變量對應(yīng)輸送泵的轉(zhuǎn)速是否為零來自動控制超低量噴灑施藥裝置各個部件的工作和關(guān)閉，在起飛施藥前如需要對本裝置進(jìn)行調(diào)試驗(yàn)證，則調(diào)節(jié)無人機(jī)遙控器，使無人機(jī)置于待機(jī)狀態(tài)，通過PC輸入一模擬加速度變量至加速度變量控制器。此時進(jìn)液電磁閥5打開，同時微型齒輪泵6和離心式轉(zhuǎn)子噴頭組合的電機(jī)17開始工作，藥液經(jīng)進(jìn)液管4被微型齒輪泵6從藥液箱3抽出經(jīng)泵體泵入出液管12，出液管12中的藥液經(jīng)輸液管8到達(dá)三通閥9，經(jīng)三通閥9分流到噴頭進(jìn)液管10，然后到達(dá)離心式轉(zhuǎn)子噴頭組合I，此時離心盤18處于高速自轉(zhuǎn)狀態(tài)(速度可達(dá)3000r/min)，藥液經(jīng)離心式轉(zhuǎn)子噴頭組合I的噴嘴19噴射向離心盤18，離心盤18迅速將藥液以霧滴的形式甩出。其次，檢測藥液的流量和霧滴是否符合要求，如不符合可調(diào)節(jié)回流管11上回流止溢閥2來調(diào)節(jié)流量；同時調(diào)節(jié)加速度計(jì)變量控制器13電壓調(diào)整器來調(diào)節(jié)霧滴的粒徑，霧滴粒徑可調(diào)范圍為80?150微米，直接調(diào)試到適合的霧滴粒徑，調(diào)試完畢刪除模擬加速度變量并通過遙控器關(guān)閉本裝置，通時操控?zé)o人機(jī)進(jìn)行起飛，無人機(jī)載著超低量噴灑施藥裝置起飛，飛行至指定區(qū)域和指定高度并飛行平穩(wěn)后即可再次通過無人機(jī)遙控器啟動本裝置進(jìn)行空中噴灑施藥。無人機(jī)超低量噴灑施藥裝置離地50cm時，噴出的霧滴幅度可達(dá)1.4m寬。當(dāng)作業(yè)完畢或藥液用完時，由地面操控人員通過無人機(jī)遙控器關(guān)閉本裝置并操控?zé)o人機(jī)回到指定地點(diǎn)，打開藥箱加好藥液繼續(xù)起飛或?qū)⒅螚U7收攏與無人機(jī)一并收回放好。
【權(quán)利要求】
1.無人機(jī)用噴灑施藥裝置，其特征在于:無人機(jī)用噴灑施藥裝置包括噴灑裝置和控制系統(tǒng)；所述噴灑裝置包括儲液系統(tǒng)，藥液輸送系統(tǒng)，噴灑系統(tǒng)及回流系統(tǒng)；儲液系統(tǒng)通過藥液輸送系統(tǒng)與噴灑系統(tǒng)連接，儲液系統(tǒng)通過管路與回流系統(tǒng)連接；所述控制系統(tǒng)與藥液輸送系統(tǒng)和噴灑系統(tǒng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無人機(jī)用噴灑施藥裝置，其特征在于:所述儲液系統(tǒng)包括藥液箱(3 );所述藥液輸送系統(tǒng)包括與藥液箱(3 )連接的進(jìn)液管(4 )，進(jìn)液管(4 )通過進(jìn)液電磁閥(5)與輸送泵(6)連接，輸送泵(6)出口與出液管(12)連接，出液管(12)通過三通閥(9)與回流系統(tǒng)和噴灑系統(tǒng)連接；所述回流系統(tǒng)包括藥液回流管(11)及設(shè)置在回流管(11)上的回流止溢閥(2)，回流管(11)一端與出液管(12)上的三通閥(9)相連，另一端連接到藥液箱(3);所述噴灑系統(tǒng)包括藥液噴頭(I )，與藥液噴頭(I)連接的噴頭進(jìn)液管(10)，噴頭進(jìn)液管(10)可通過輸液管(8)與出液管(12)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無人機(jī)用噴灑施藥裝置，其特征在于:所述控制系統(tǒng)包括加速度計(jì)變量控制器(13)、電源線I (14)、導(dǎo)線(15)、電源線II (16);加速度計(jì)變量控制器(13)通過電源線I (14)與輸送泵(6)相連，通過導(dǎo)線(15)和電源線II (16)相連，電源線II (16)與藥液噴頭(I)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無人機(jī)用噴灑施藥裝置，其特征在于:所述藥液噴頭(I)以2^3個為一組形成一個藥液噴頭組合，固定在支撐桿(7)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無人機(jī)用噴灑施藥裝置，其特征在于:所述支撐桿(7)為廣2根，固定在支撐桿(7)上的藥液噴頭為4飛個。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無人機(jī)用噴灑施藥裝置，其特征在于:所述藥液噴頭相互間隔 48 ~68cm。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或4`所述的無人機(jī)用噴灑施藥裝置，其特征在于:在輸液管(8)、噴頭進(jìn)液管(10 )上安裝三通閥(9 )。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無人機(jī)用噴灑施藥裝置，其特征在于:所述輸送泵(6)為微型齒輪泵，所述藥液噴頭(I)為離心式轉(zhuǎn)子噴頭。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無人機(jī)用噴灑施藥裝置，其特征在于:所述藥液噴頭(I)包括電機(jī)(17)、離心盤(18)、噴嘴(19)，噴嘴(19)一端插入離心盤(18)中，另一端通過導(dǎo)線及固定組件與電機(jī)(17)連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無人機(jī)用噴灑施藥裝置，其特征在于:所述加速度計(jì)變量控制器(13)上安裝有加速度計(jì)檢測器和電壓調(diào)整器。
【文檔編號】B64D1/18GK103723275SQ201410000627
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2014年1月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月2日
【發(fā)明者】楊建波, 劉克勤, 李衛(wèi)國, 胡亞軍 申請人:廣西田園生化股份有限公司