專利名稱：一種變量噴霧的霧量空間分布的測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于噴霧技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到一種變量噴霧的霧量空間分布的測量裝置。
背景技術(shù)：
霧量分布情況是衡量噴霧質(zhì)量的重要參數(shù)指標之一，其直接影響農(nóng)藥噴施后到達靶標的可能性和準確性，是提高農(nóng)藥噴施利用率的重要依據(jù)。國內(nèi)外有許多測量霧量分布的方法，但大多采用集霧槽作為測定噴頭噴霧分布均勻性的接收裝置。通過實踐證明，測量霧量分布狀況的傳統(tǒng)方法在試驗比對方面有一定的局限性，問題在于如何統(tǒng)一不同方法下取得的試驗結(jié)果和保證試驗準確性，難以比較在不同方法和條件下測得的霧量分布。為了保證試驗測試的準確性，各種試驗方法和測試手段應(yīng)具有統(tǒng)一性和標準性，以消除不同的試驗條件和人為因素給測試結(jié)果帶來的偏差。目前進行一維霧量的測量裝置主要包括集霧槽、噴霧單元和量杯，噴霧單元對集霧槽上進行噴灑液體，通過量杯來測量數(shù)據(jù)，從而用來分析對應(yīng)位置上的噴霧分布量，該裝置只適合一維霧量的測量，無法滿足多維霧量的測量。噴霧施藥過程是個動態(tài)的空間分布過程，具有一定厚度的噴施物質(zhì)以一定均勻度進行覆蓋，一維霧量分布情況還遠不能說明噴霧過程中的實際霧量分布狀況，需要對其進打進一步的深入探究，從而為農(nóng)業(yè)施藥提供參考。

實用新型內(nèi)容(一 )要解決的技術(shù)問題本實用新型要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的噴霧測量裝置只能適合一維霧量的測量，不能了解噴霧過程中的實際霧量空間分布狀況，無法做到精確噴藥。( 二 )技術(shù)方案為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種變量噴霧的霧量空間分布的測量裝置。其中，所述裝置包括噴霧單元和霧量收集單元，所述噴霧單元用于噴灑液體，所述霧量收集單元包括集霧槽、開有縫隙的蓋板和測量容器，所述蓋板位于集霧槽的上部，所述測量容器位于集霧槽的下部，所述噴霧單元噴灑出的液體經(jīng)過蓋板上的縫隙流入集霧槽中，集霧槽上的液體經(jīng)過其上的槽孔流入到下部的測量容器中，所述蓋板通過在集霧槽上移動來測量噴霧面上不同位置的霧量。優(yōu)選地，所述蓋板上縫隙的四周設(shè)有擋板，用于防止測量范圍外的霧液流入縫隙內(nèi)。優(yōu)選地，所述擋板的高度為I 4厘米。優(yōu)選地，所述蓋板上縫隙的寬度為I 5厘米。優(yōu)選地，所述蓋板上縫隙的寬度為2厘米。優(yōu)選地，所述噴霧單元包括氣泵、儲氣罐、壓力控制單元、儲液罐、比例閥控制單元和噴嘴，所述壓力控制單元用于控制儲氣罐中的氣體壓力，所述比例閥控制單元用于控制噴嘴的流量，所述儲氣罐與儲液罐相通，用于向儲液罐提供壓力，從而將儲液罐中的液體以一定的壓力從噴嘴噴灑出。(三)有益效果上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點本實用新型的噴霧測量裝置通過在集霧槽上設(shè)置帶有縫隙的蓋 板，利用蓋板在集霧槽上移動來測量噴霧面上不同位置的霧量，可以建立變量噴霧在二維空間和三維時空霧量分布圖來直觀可視，用可視化圖形的方法可對變量噴霧霧量空間分布的進行更加直觀形象的空間分析，隨著計算機技術(shù)的進步和模擬算法的發(fā)展，此方法可作為預(yù)測和分析噴施霧量空間分布特征的一種有效的分析方法，從而為農(nóng)藥噴施效果評價提供方法和依據(jù)。

圖I是本實用新型一種實施例的整體示意圖；圖2是本實用新型一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型一種實施例的噴霧面的示意圖；圖4是本實用新型一種實施例的采樣點示意圖；圖5是3-D時空噴霧分布建模疊加方法示意圖；圖6 (a)是本實用新型的一種2-D噴霧模型實施例，占空比為50%的噴霧的二維霧量分布示意圖；圖6(b)是本實用新型的一種2-D噴霧模型實施例，占空比為60%的噴霧的二維霧量分布示意圖；圖6 (C)是本實用新型的一種2-D噴霧模型實施例，占空比為70%的噴霧的二維霧量分布示意圖；圖6(d)是本實用新型的一種2-D噴霧模型實施例，占空比為80%的噴霧的二維霧量分布示意圖；圖7(a)是本實用新型的一種3-D噴霧模型實施例，占空比為80%的噴霧、疊加間隔為2cm的三維霧量分布不意圖；圖7(b)是本實用新型的一種3-D噴霧模型實施例，占空比為80%的噴霧、疊加間隔為4cm的三維霧量分布示意圖；圖7(c)是本實用新型的一種3-D噴霧模型實施例，占空比為80%的噴霧、疊加間隔為6cm的三維霧量分布不意圖；圖7(d)是本實用新型的一種3-D噴霧模型實施例，占空比為80%的噴霧、疊加間隔為8cm的三維霧量分布不意圖。其中，100 :噴霧單元；101 :氣泵；102 :壓力控制閥；103 :壓力控制單元；104 :儲氣罐；105 :儲液罐;106 :比例閥;107 :比例閥控制單元；108 :噴嘴；200 :霧量收集單元；201 集霧槽；202 :蓋板；203 :縫隙；204 :量杯；205 :量杯支架；206 :噴霧面。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。如圖I和2所示，是本實用新型一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，包括噴霧單元100和霧量收集單元200，所述噴霧單元用于噴灑液體，所述霧量收集單元200包括集霧槽201、蓋板202和量杯204，所述蓋板202上設(shè)有縫隙203，所述蓋板202位于集霧槽201的上部，所述量杯204位于集霧槽201的下部，所述噴霧單元100噴灑出的液體經(jīng)過蓋板201上的縫隙203流入集霧槽201中，集霧槽201上的液體經(jīng)過其上的槽孔流入到下部的量杯204中，所述蓋板202通過在集霧槽201上移動來測量噴霧面206上不同位置的霧量。本實用新型的噴霧測量裝 置通過在集霧槽201上設(shè)置帶有縫隙的蓋板202，利用蓋板202在集霧槽201上移動來測量噴霧面206上不同位置的霧量，通過收集噴霧面上不同位置的霧量，可以建立變量噴霧在二維空間和三維時空霧量分布圖，從而為農(nóng)藥噴施效果評價提供方法和依據(jù)。本實用新型集霧槽201可以為各種適合的結(jié)構(gòu)，例如寬度為5cm、深度為4cm的V形槽。位于集霧槽201上的蓋板202可以為不銹鋼等各種適合的材質(zhì)，其上的縫隙203尺寸可以根據(jù)需要來設(shè)定，一般其長度大于噴霧面的長度，優(yōu)選地，寬度為I 5厘米。為了防止測量范圍外的霧液流入縫隙內(nèi)，優(yōu)選地，蓋板上縫隙203的四周設(shè)有擋板，更優(yōu)地，擋板的高度為I 4厘米，圖中所示的縫隙為2cm。圖中所示的實施例中在量杯204的下部還設(shè)有用于放置量杯的量杯支架205,從而固定住量杯204。本實用新型的噴霧單元可以采取各種適合的結(jié)構(gòu)，用于向霧量收集單元200噴灑液體。圖2所示的實施例中的噴霧單元100包括氣泵101、壓力控制閥102、壓力控制單元103、儲氣罐104、儲液罐105、比例閥106、比例閥控制單元107和噴嘴108，所述壓力控制單元103通過壓力控制閥102控制儲氣罐104中的氣體壓力，所述比例閥控制單元107通過比例閥106控制噴嘴108的流量，所述儲氣罐104與儲液罐105相通，儲液罐105中盛放待噴灑的液體，儲氣罐104通過其中的氣體向儲液罐105提供壓力，從而將儲液罐105中的液體從噴嘴108噴灑出。該儲液罐105中的液體由于受到一定的壓力，從而在壓力的作用下噴灑出，壓力的大小可以根據(jù)需要來設(shè)定。本實用新型利用該裝置進行變量噴霧的霧量空間分布的測量，測量方法包括如下步驟步驟SI，安裝霧量測量裝置，在集霧槽的上部設(shè)置開有縫隙的蓋板，在集霧槽的下部設(shè)有收集液體的測量容器，噴霧單元設(shè)置于集物槽的上方；步驟S2，啟動噴霧單元，噴霧單元向集霧槽上噴灑液體，在集霧槽上移動蓋板，通過位于集霧槽下部的測量容器來收集霧量，從而達到測量噴霧面上不同位置的霧量。以上測量方法還包括調(diào)整噴霧單元流量的操作，例如通過比例閥控制單元來控制噴嘴的流量，通過改變PWM方波信號的占空比來調(diào)整噴嘴流量，從而實現(xiàn)了調(diào)整噴霧單元的流量，利用步驟SI和S2對各個流量的噴霧單元進行相應(yīng)噴霧面上不同位置的霧量測量。為了進一步顯示噴霧面的霧量的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)噴霧面的可視化顯示，得到二維或者三維的直觀效果，從而為農(nóng)藥噴施效果評價提供方法和依據(jù)。對采樣點的數(shù)據(jù)進行二維或者三維的顯示可以利用EXCEL或者MATLAB軟件進行操作，可以直觀的通過時空霧量分布圖進行顯示。以下結(jié)合實施例對該測量方法進行描述一、進行霧量數(shù)據(jù)采集[0041]I-D霧量分布建模的數(shù)據(jù)采集方法為現(xiàn)有技術(shù)，測量時不需在集物槽上加蓋板。噴嘴軸心垂直于水平面并通過集物槽的中心點。將噴嘴置于測量平面上方50cm高度處，用量杯定時收集噴液，利用超聲波精確測距技術(shù)測量每個量杯中的霧量，以采集X方向噴霧霧型各截面處的霧量分布，并記錄數(shù)據(jù)。(X方向為噴霧面的橫軸方向)2-D空間霧量分布的霧量采集方法是在采集霧量的集物槽上蓋一塊不銹鋼蓋板，在蓋板中間開一條寬度為2cm的縫隙?？p隙的四周焊有一圈高為2cm的擋板，以防止測量范圍外的霧滴流入縫隙內(nèi)。噴嘴的位置固定不動，沿y軸方向移動蓋板(y軸方向為垂直于噴霧面軸向方向)，使蓋板上的縫隙始終平行于噴霧面軸線(X軸)，如圖3所示，將噴霧面沿X軸方向劃分平行 線Cl、C2、C3、C4、C5，通過對平行于噴霧面軸線方向設(shè)置采樣點，利用量杯進行采集流過蓋板縫隙處的霧量，如圖4所示。當蓋板上縫隙的位置分別在噴霧面的Cl、C2、C3、C4、C5線處時，按I-D霧量分布數(shù)據(jù)采集方法，分別測量相應(yīng)位置處的噴霧量數(shù)據(jù)，并記錄數(shù)據(jù)。二、進行數(shù)據(jù)處理和霧量分布圖創(chuàng)建(一)I-D霧量分布每次噴霧分布測量結(jié)束后，將每個量杯中所接到的液體的容積除以所有量杯中液體容積之和，得到各位置上的量杯所接液體量占總噴霧流量的百分比數(shù)，定義此百分比數(shù)為歸一化噴霧量，將其作為統(tǒng)計分析中的對應(yīng)位置上的噴霧分布量。以歸一化噴霧量作為縱軸、以各霧量采集位置距中點位置的距離為橫軸，建立噴霧I-D霧量分布。(二)2-D空間霧量分布在平行于噴霧面的X軸方向的各橫截面處(Cl、C2、C3、C4、C5線處)，分別測量各采樣點的霧量分布數(shù)據(jù)，利用Excel 二維曲面創(chuàng)建方法(不限于Excel方式，也可以是其他方式創(chuàng)建)，對各采樣點的測量數(shù)據(jù)進行疊加，建立噴霧2-D分布模型，2-D空間霧量分布圖的創(chuàng)建過程如下(I)改變PWM方波信號的占空比(即改變流量)，得到不同工作狀況。用2-D空間霧量分布的霧量采集方法測量并記錄各采樣點的霧量數(shù)據(jù)；(2)將測量得到的各采樣點的霧量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入Excel文檔中。以實施例占空比為60%的噴霧為例，數(shù)據(jù)錄入Excel文檔中的格式如下表所示表I占空比為60%的噴霧實施例的2-D霧量數(shù)據(jù)在Excel中的格式
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權(quán)利要求1.ー種變量噴霧的霧量空間分布的測量裝置，其特征在于，包括噴霧單元和霧量收集単元，所述噴霧単元用于噴灑液體，所述霧量收集單元包括集霧槽、開有縫隙的蓋板和測量容器，所述蓋板位于集霧槽的上部，所述測量容器位于集霧槽的下部，所述噴霧単元噴灑出的液體經(jīng)過蓋板上的縫隙流入集霧槽中，集霧槽上的液體經(jīng)過其上的槽孔流入到下部的測量容器中，所述蓋板通過在集霧槽上移動來測量噴霧面上不同位置的霧量。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的霧量測量裝置，其特征在于，所述蓋板上縫隙的四周設(shè)有擋板，用于防止測量范圍外的霧液流入縫隙內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的霧量測量裝置，其特征在于，所述擋板的高度為I 4厘米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任何一項所述的霧量測量裝置，其特征在于，所述蓋板上縫隙的寬度為I 5厘米。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的霧量測量裝置，其特征在于，所述蓋板上縫隙的寬度為2厘米。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3任何一項所述的霧量測量裝置，其特征在于，所述噴霧単元包括氣泵、儲氣罐、壓カ控制單元、儲液罐、比例閥控制単元和噴嘴，所述壓カ控制單元用于控制儲氣罐中的氣體壓力，所述比例閥控制単元用于控制噴嘴的流量，所述儲氣罐與儲液罐相通，用于向儲液罐提供壓力，從而將儲液罐中的液體以一定的壓カ從噴嘴噴灑出。
專利摘要一種變量噴霧的霧量空間分布的測量裝置，所述裝置包括噴霧單元和霧量收集單元，所述噴霧單元用于噴灑液體，所述霧量收集單元包括集霧槽、開有縫隙的蓋板和測量容器，所述蓋板位于集霧槽的上部，所述測量容器位于集霧槽的下部，所述集霧槽上的液體經(jīng)過其上的槽孔流入到下部的測量容器中，所述蓋板通過在集霧槽上移動來測量噴霧面上不同位置的霧量。本實用新型的噴霧測量裝置利用帶有縫隙的蓋板在集霧槽上移動來測量噴霧面上不同位置的霧量，而且可以建立變量噴霧在二維空間和三維時空霧量分布圖來直觀顯視，從而為農(nóng)藥噴施效果評價提供方法和依據(jù)。
文檔編號G01M99/00GK202420888SQ20112056505
公開日2012年9月5日 申請日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者孟志軍, 王秀, 趙春江, 鄧巍, 陳立平 申請人:北京農(nóng)業(yè)智能裝備技術(shù)研究中心