專利名稱：：移動(dòng)水平噴霧中藥液沉積分布試驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種針對(duì)移動(dòng)水平噴霧中分析藥液沉積分布的試驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
：在果園噴霧機(jī)或近年來的一些新型遠(yuǎn)程噴霧機(jī)上，通常水平或近視水平安放噴霧噴嘴。這些噴霧機(jī)是在移動(dòng)中噴霧且可對(duì)噴霧進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，例如超聲波探測(cè)的對(duì)靶噴霧。這些噴霧機(jī)械噴霧藥液沉積分布受移動(dòng)速度，噴霧壓力，噴嘴類型，噴霧系統(tǒng)設(shè)計(jì)等復(fù)雜因素的影響。了解這些噴霧機(jī)械設(shè)備的噴霧藥液沉積性能，一般采用田間試驗(yàn)的方法。這些方法很多，例如熒光分析，圖像處理，水敏試紙(sensorpaper)等。但田間試驗(yàn)受當(dāng)時(shí)環(huán)境因素影響，試驗(yàn)工作方法繁瑣，不同類型的噴霧機(jī)噴霧藥液沉積特性沒有可比性。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)水平安放噴霧噴嘴噴霧機(jī)設(shè)計(jì)試驗(yàn)中的缺陷，提出一套室內(nèi)快速試驗(yàn)裝置及方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種移動(dòng)水平噴霧中藥液沉積分布試驗(yàn)裝置，包括噴霧移動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)和位于噴霧移動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)上的水平噴霧系統(tǒng)，噴霧系統(tǒng)由噴桿、噴嘴、噴霧電磁閥，噴霧控制傳感器構(gòu)成，噴霧系統(tǒng)與噴霧控制器相連，噴嘴移動(dòng)軌跡的下方設(shè)有噴霧藥液沉積實(shí)驗(yàn)臺(tái)。所述噴霧移動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)臺(tái)面上設(shè)有傳動(dòng)導(dǎo)軌，傳動(dòng)導(dǎo)軌內(nèi)設(shè)有移動(dòng)小車，導(dǎo)軌兩端設(shè)有行程開關(guān)，移動(dòng)小車上設(shè)有鏈輪，移動(dòng)小車通過鏈條和鏈輪與驅(qū)動(dòng)電機(jī)傳動(dòng)連接。所述噴霧藥液沉積實(shí)驗(yàn)臺(tái)面由多塊"v"型槽板等距組合而成，臺(tái)面沿槽縱向設(shè)有一定的傾斜角，"V"型槽板的低角口設(shè)有集液杯。采用本發(fā)明所述的技術(shù)方案在室內(nèi)就可以試驗(yàn)不同噴霧條件下噴霧藥液的沉積規(guī)律，為噴霧機(jī)的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。本試驗(yàn)裝置可完成基于超聲波傳感器的選擇性噴霧的果園噴霧機(jī)或一些水平安放噴嘴的噴霧機(jī)械移動(dòng)作業(yè)中噴霧藥液沉積性能試驗(yàn)。快速確定噴霧機(jī)在不同工作狀態(tài)下的平均射程、最小噴霧藥液沉積距離，藥液沉積范圍等噴霧參數(shù)。本試驗(yàn)裝置可以在室內(nèi)控制和調(diào)整噴霧運(yùn)動(dòng)速度，噴霧壓力，噴嘴安裝高度，角度等試驗(yàn)不同噴霧作業(yè)狀態(tài)下噴霧藥液沉積范圍?？梢源_定噴霧機(jī)械的噴霧性能，可以為自動(dòng)噴霧機(jī)在噴霧作業(yè)時(shí)的噴霧藥液沉積范圍控制提供控制策略，也可以進(jìn)行風(fēng)助式噴霧和噴霧防風(fēng)設(shè)計(jì)試驗(yàn)。圖1所示為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2所示為圖1中噴霧藥液沉積實(shí)驗(yàn)臺(tái)的具體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3所示為本發(fā)明中噴霧控制系統(tǒng)程序流程圖；圖4所示為使用本發(fā)明進(jìn)行射程試驗(yàn)時(shí)試驗(yàn)裝置擺放俯視圖；圖5所示為使用本發(fā)明進(jìn)行噴幅試驗(yàn)時(shí)試驗(yàn)裝置擺放俯視圖。具體實(shí)施方式如圖1所示，本試驗(yàn)裝置包括噴霧移動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)9和位于噴霧移動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)9上的水平噴霧系統(tǒng)，噴霧系統(tǒng)由噴桿5、噴嘴3、噴霧電磁閥，噴霧控制傳感器構(gòu)成，噴霧系統(tǒng)與噴霧控制器4相連。噴霧系統(tǒng)位于噴霧移動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)9臺(tái)面上傳動(dòng)導(dǎo)軌內(nèi)的移動(dòng)小車上，導(dǎo)軌兩端設(shè)有行程開關(guān)6，移動(dòng)小車上設(shè)有鏈輪通過鏈條8和鏈輪7與驅(qū)動(dòng)電機(jī)2經(jīng)減速器1傳動(dòng)連接。噴霧速度由控制器4通過驅(qū)動(dòng)電機(jī)加以控制。噴嘴移動(dòng)軌跡的下方設(shè)有噴霧藥液沉積實(shí)驗(yàn)臺(tái)10，具體結(jié)構(gòu)如圖2所示，噴霧藥液沉積采樣臺(tái)由多塊"V"型槽板ll等距組合而成，臺(tái)面設(shè)有一定的傾斜角，"V"型槽板11的低角口設(shè)有集液杯12，以便于"V"型槽板11收集到的噴霧藥液可以流入集液杯12中。噴霧速度控制是在噴霧移動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)9上實(shí)現(xiàn)的。移動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)9采用軌道式鏈傳動(dòng)。由一部三相交流電機(jī)2經(jīng)減速器1驅(qū)動(dòng)的鏈條水平運(yùn)動(dòng)。立式可調(diào)噴桿5用來固定噴頭3、電磁閥和超聲波傳感器等?？刹捎米冾l器4調(diào)控電機(jī)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)對(duì)噴霧速度的控制。在傳送臺(tái)兩端加裝了機(jī)械行程開關(guān)6加以保護(hù)。機(jī)械行程開關(guān)6采用常閉接法，直接與電機(jī)2的控制線路串聯(lián)。噴霧系統(tǒng)采用三缸柱塞泵，提供2.0-4.5MPa的噴霧壓力，用一部三相異歩電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力驅(qū)動(dòng)柱塞泵，選用三相交流變頻器對(duì)電機(jī)進(jìn)行速度調(diào)整控制。根據(jù)柱塞泵轉(zhuǎn)速與輸出噴霧壓力的關(guān)系P=f(n)和三相異步電動(dòng)機(jī)在其功率范圍內(nèi)工作，其輸出轉(zhuǎn)速為式中P極對(duì)數(shù)；s轉(zhuǎn)差率；fx電源頻率可建立噴霧壓力控制模型^=F(/J采用試驗(yàn)標(biāo)定方法對(duì)由噴霧機(jī)、變頻器、壓力傳感器和流量傳感器等組成的噴霧系統(tǒng)的壓力和頻率關(guān)系進(jìn)行標(biāo)定。確定頻率和系統(tǒng)壓力存在的線性關(guān)系。實(shí)驗(yàn)控制系統(tǒng)采用單片機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)噴霧試驗(yàn)系統(tǒng)中的噴霧壓力、速度，流量，累積流量，電磁閥開啟，電磁閥開啟時(shí)間累計(jì)，試驗(yàn)次數(shù)進(jìn)行測(cè)量控制。并采用人機(jī)交互界面，可以根據(jù)液力噴頭型號(hào)選擇和噴霧試驗(yàn)壓力，然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)工作按鍵選擇實(shí)驗(yàn)方式。在不同實(shí)驗(yàn)方式下選擇實(shí)驗(yàn)所需控制參數(shù)。靜態(tài)噴霧實(shí)驗(yàn)需要設(shè)定噴霧持續(xù)時(shí)間；控制范圍的運(yùn)動(dòng)噴霧試驗(yàn)需要設(shè)定速度；超聲波距離控制實(shí)驗(yàn)需要設(shè)定噴霧的最大控制范圍和最小控制范圍以及噴霧運(yùn)動(dòng)速度?？刂品秶倪\(yùn)動(dòng)噴霧實(shí)驗(yàn)和超聲波距離控制實(shí)驗(yàn)都可以預(yù)先設(shè)定實(shí)驗(yàn)次數(shù)。待實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，系統(tǒng)根據(jù)噴霧系統(tǒng)的流量變送器顯示累枳噴霧量，電磁閥總開啟時(shí)間，噴霧壓力等噴霧實(shí)驗(yàn)參數(shù)。單片機(jī)控制系統(tǒng)程序控制流程圖見圖3。使用本移動(dòng)水平噴霧中藥液沉積分布試驗(yàn)裝置做噴霧試驗(yàn)方法如下研究噴霧藥液沉積分布試驗(yàn)分兩個(gè)方面，一方面為噴霧射程試驗(yàn)，另一方面為噴幅試驗(yàn)。射程試驗(yàn)的目的是研究霧滴離開噴嘴飛出的區(qū)域范圍和藥液在噴射范圍內(nèi)的分布特征。噴霧中調(diào)整噴頭到耙標(biāo)的距離或噴霧壓力等參數(shù)，保證藥液最大限度地降落在冠層中，而不降落在耙標(biāo)前后。射程試驗(yàn)時(shí)噴嘴噴霧方向與試驗(yàn)臺(tái)v型槽中心線在水平面內(nèi)垂直，噴霧藥液沉積實(shí)驗(yàn)臺(tái)10的擺放方式見圖4。噴幅試驗(yàn)是了解受噴霧壓力，噴霧速度，側(cè)向氣流的影響噴霧藥液在噴霧控制距離(靶標(biāo)寬度)噴霧藥液的沉積分布情況。噴幅試驗(yàn)時(shí)則噴嘴噴霧方向和V型槽中心線在水平面內(nèi)平行，噴霧藥液沉積實(shí)驗(yàn)臺(tái)IO擺放方式見圖5。由試驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算平均噴霧射程及其標(biāo)準(zhǔn)差分別為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>式中D平均射程mm;射程標(biāo)準(zhǔn)差；i試驗(yàn)臺(tái)槽號(hào)；xi第i號(hào)槽中心線到噴嘴垂距離mm;vi第i號(hào)槽藥液收集量ml藥液沉積量平均值和標(biāo)準(zhǔn)差分別為TX(")2式中V平均沉積量ml;S標(biāo)準(zhǔn)差；i試驗(yàn)臺(tái)槽號(hào)；Vi第i號(hào)槽藥液收集_旦噴霧藥液沉積均勻性用變異系數(shù)Cv表示c''=^。即Cv值越大噴霧藥液沉積越均勻，反則反之。速度對(duì)噴霧藥液沉積分布的影響試驗(yàn)噴霧速度不僅影響噴霧射程，在設(shè)定噴霧范圍的對(duì)靶噴霧中也會(huì)影響在在噴幅內(nèi)藥液分布。噴幅試驗(yàn)時(shí)幾個(gè)試驗(yàn)臺(tái)并排，噴嘴噴射方向和試驗(yàn)臺(tái)積液槽方向在水平面內(nèi)平行，與速度方向垂直。預(yù)先設(shè)定噴霧范圍。用量筒收集各試驗(yàn)臺(tái)V型槽內(nèi)的噴霧藥液，并將噴霧藥液量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理可以分析藥液分布情況。若將噴嘴累計(jì)沉積概率10%處的距離D(O.l)作為最小噴霧距離，將累計(jì)沉積概率達(dá)90%處的噴霧距離D(O.9)作為最大噴霧距離。應(yīng)用建立起來的噴霧藥液概率分布模型計(jì)算噴嘴噴霧受壓力和噴霧速度影響時(shí)的噴霧藥液沉積范圍。下表為某種型號(hào)噴霧噴嘴在噴霧壓力1.2Mpa，噴嘴距地面高度1350mm，噴霧控制范圍1880mm情況下進(jìn)行不同移動(dòng)速度的噴霧射程實(shí)際試驗(yàn)數(shù)據(jù)。~~ii"^"距離/mni1"""速度km/h().511.211.912.603.304.00()2300.011.020.020.031.036.013100.034.040.042.045.055.023908.057.053.035.042.042.0347022.072.072.070.068.065.0455040.()肌()84.070.065.063.0563065.083.085.074.067.063.0671092.078.075.070.065.063.07790110.070.066.060.064.065.08870i15.063.060.060.062.066.09950123.()60.060.060.063.070.0101030122.060.057.055.060.070.0il1110105.()58.060.057.064.074.012119090.052.050.()52.052.067.013127063.055.054.050.055.065.014135055.055.055.050.055.061.0<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理得出下表在試驗(yàn)條件下這一型號(hào)噴嘴噴霧平均射程及噴霧平均射程計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差隨噴霧速度變化的數(shù)據(jù)。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>權(quán)利要求1.一種移動(dòng)水平噴霧中藥液沉積分布試驗(yàn)裝置，其特征是包括噴霧移動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)和位于噴霧移動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)上的水平噴霧系統(tǒng)，噴霧系統(tǒng)由噴桿、噴嘴、噴霧電磁閥，噴霧控制傳感器構(gòu)成，噴霧系統(tǒng)與噴霧控制器相連，噴嘴移動(dòng)軌跡的下方設(shè)有噴霧藥液沉積實(shí)驗(yàn)臺(tái)。2、如權(quán)利要求1所述的移動(dòng)水平噴霧中藥液沉積分布試驗(yàn)裝置，其特征是所述噴霧移動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)臺(tái)面上設(shè)有傳動(dòng)導(dǎo)軌，傳動(dòng)導(dǎo)軌內(nèi)設(shè)有移動(dòng)小車，導(dǎo)軌兩端設(shè)有行程開關(guān)，移動(dòng)小車上設(shè)有鏈輪，移動(dòng)小車通過鏈條和鏈輪與驅(qū)動(dòng)電機(jī)傳動(dòng)連接。3、如權(quán)利要求1或2所述的移動(dòng)水平噴霧中藥液沉積分布試驗(yàn)裝置，其特征是所述噴霧藥液沉積實(shí)驗(yàn)臺(tái)面由多塊"V"型槽板等距組合而成，臺(tái)面沿槽縱向設(shè)有一定的傾斜角，"V"型槽板的低角口設(shè)有集液杯。全文摘要本發(fā)明公開了一種針對(duì)移動(dòng)水平噴霧中分析藥液沉積分布的試驗(yàn)裝置，包括噴霧移動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)和位于噴霧移動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)上的水平噴霧系統(tǒng)，噴霧系統(tǒng)由噴桿、噴嘴、噴霧電磁閥，噴霧控制傳感器構(gòu)成，噴霧系統(tǒng)與噴霧控制器相連，噴嘴移動(dòng)軌跡的下方設(shè)有噴霧藥液沉積實(shí)驗(yàn)臺(tái)。采用本試驗(yàn)裝置在室內(nèi)就可以試驗(yàn)不同噴霧條件下噴霧藥液的沉積規(guī)律，為噴霧機(jī)的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。本試驗(yàn)裝置可完成基于超聲波傳感器的選擇性噴霧的果園噴霧機(jī)或一些水平安放噴嘴的噴霧機(jī)械移動(dòng)作業(yè)中噴霧藥液沉積性能試驗(yàn)。快速確定噴霧機(jī)在不同工作狀態(tài)下的平均射程、最小噴霧藥液沉積距離，藥液沉積范圍等噴霧參數(shù)?？梢詾樽詣?dòng)噴霧機(jī)在噴霧作業(yè)時(shí)的噴霧藥液沉積范圍控制提供控制策略。文檔編號(hào)G01M99/00GK101210861SQ200610128468公開日2008年7月2日申請(qǐng)日期2006年12月26日優(yōu)先權(quán)日2006年12月26日發(fā)明者李喜鵬,森王,王萬(wàn)章,陸永超申請(qǐng)人:河南農(nóng)業(yè)大學(xué)