本發(fā)明涉及流量測定技術領域，特別是涉及一種高精度型流量計及具有該流量計的植保無人機。

背景技術：

目前，植保無人機使用的流量計存在以下問題：檢測精度易受到農(nóng)藥腐蝕、雜質、腔體與轉子之間的配合等的影響，不同濃度、不同種類的農(nóng)藥，相同的流量計檢測精度也不一致，難以到達精準噴灑的目的。另外，市場上的流量計大多是不可拆卸的，流量計外殼為螺釘固定，更換轉子較麻煩，實際應用場景中流量計轉子損壞或者流速不暢，不易清理和更換。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術中存在的技術缺陷，而提供一種高精度型流量計及具有該流量計的無人機。

為實現(xiàn)本發(fā)明的目的所采用的技術方案是：

一種高精度型流量計，包括，

流量計本體，包括流入腔和流出腔，所述的流入腔用以定位葉輪，其為筒狀且一側設置有進水口，在流出腔一側設置有出水口；所述的流入腔和流出腔沿流入腔軸向前后設置且之間形成有通道；

定位在所述的流入腔內的葉輪；

設置在流入腔外側且與所述的葉輪匹配地傳感器；

上蓋，用以將所述的流入腔封閉且定位所述的葉輪。

在流入腔的軸心處固定設置有與所述的葉輪的轉軸孔匹配的轉軸，在所述的上蓋上形成有對應的凹窩。

所述的上蓋包括板狀本體，與所述的板狀本體一體且與所述的流入腔匹配地螺紋連接的連接筒，所述的凹窩形成在所述的板狀本體中心。

所述的流出腔與上蓋對應側的端口處形成有圓環(huán)形嵌槽，在所述的嵌槽內設置有密封圈。

所述的連接筒外側形成有拆卸環(huán)，所述的拆卸環(huán)的外表面形成有滾紋以提高摩擦。

所述的進水口和出水口處分別螺接有進水嘴和出水嘴，所述的進水嘴內端與進水口間定位有過濾網(wǎng)。

所述的進水嘴直徑大于出水嘴。

所述的葉輪包括多個葉片，連接所述的葉片中部的環(huán)形增強片，以及間隔地設置在葉片和環(huán)形增強片連接處的多個磁極。

所述的通道位于流入腔的底板的一側，所述的流出腔設置在通道側，所述的傳感器被與所述的流出腔相鄰設置的端蓋定位，所述的流入腔、流出腔和端蓋構成整體圓筒形外觀。

一種具有所述的高精度型流量計的植保無人機，所述的傳感器通過舵機線與所述的無人機通訊連接。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明的流量計通過軸向雙腔設計，增加了對農(nóng)藥噴灑量的檢測精度，提升工作效率，實現(xiàn)精準噴灑，智能噴灑。流量計腔體采用高強度航空鋁，保證葉輪和流量計腔體軸之間的旋轉精度。整體使用航空鋁，增強耐腐蝕性能，保證了使用壽命。保證流量計的檢測精度和重復性精度；流量計檢測線性范圍0.3l/min-3l/min；線性測量范圍為0.3l/min-3l/min。測量精度2％，重復性精度5％。外殼防護等級:ip67，介質濃度:≦2g/cm3，防爆等級:exdmⅱbt2。

附圖說明

圖1所示為本發(fā)明的高精度型流量計的正視結構示意圖；

圖2所示為圖1所示的截面結構示意圖；

圖3所示為爆炸結構示意圖；

圖4所示為側視結構示意圖；

圖5所示為內部結構示意圖。

圖6所示為流量計樣本線性擬合圖。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖所示，本發(fā)明的高精度型流量計包括，

高強度航空鋁材質的流量計本體1，包括用以定位葉輪的流入腔11和流出腔12，在所述的流入腔為兩端形成有開口端口和底板的筒狀且一側設置有進水口13，在流出腔一側設置有出水口14；所述的流入腔和流出腔沿流入腔軸向前后設置且之間形成有通道，其中，所述的流入腔為頂端開口底部形成有底板的筒狀結構，底板上形成有通孔以構成通道，所述的流出腔通過通道與所述的流入腔連通，

定位在所述的流入腔內的葉輪2；

設置在流入腔外側且與所述的葉輪匹配地傳感器3；

上蓋4，用以將所述的流入腔開口端封閉且定位所述的葉輪。其中，所述的上蓋與所述的流入腔可拆卸固定連接，如螺紋連接。

本發(fā)明的流量計遵循液體動力學流動特性，將流入口和流出口設計在不同的平面，在內部壓強一定的情況下，葉輪在水平方向只收到流入口的驅動力而轉動，也就是水泵控制的液體流動對葉輪的一個驅動力，同時葉輪還受到流體對葉輪垂直方向的一個力，由于內部腔體表面光潔度高，這個力和腔體內部對葉輪的一個反作用力是一對平衡力，兩個力的合力為0。如圖6所示，針對三個不同流量計樣品在相同介質下的精度測量，在標準流速0.5l/min到3l/min的范圍內進行等間距抽測，得到三個樣品的流速實測值，線性擬合三個數(shù)據(jù)放在一起，擬合的數(shù)據(jù)標準誤差s為0.031，測量精度大大提高。

本發(fā)明將葉輪所在的流入腔和流出腔沿軸向前后布置，雙腔錯開式布局，確保流量均勻壓強穩(wěn)定，提高了檢測精度。而且流量計的上蓋采用可拆卸結構，可快速拆裝，重復使用，提高實際作業(yè)效率，延長使用壽命。

具體來說，在流入腔11的軸心處固定設置有與所述的葉輪的轉軸孔匹配的轉軸15，在所述的上蓋上形成有與所述的轉軸對應用以將轉軸容嵌定位的凹窩41，兩端定位的方式對葉輪進行了高精度限位，使得葉輪在旋轉的時候不會傾斜，保證良好的工作狀態(tài)。

具體地，為提高便捷性，所述的上蓋4包括板狀本體42，與所述的板狀本體一體且與所述的流入腔匹配地螺紋連接的連接筒43，所述的凹窩形成在所述的板狀本體中心。同時，所述的連接筒外側形成有拆卸環(huán)44，所述的拆卸環(huán)的外表面形成有滾紋以提高摩擦。流入腔開口端內側形成外螺紋，連接筒外壁面形成對應的外螺紋，采用螺紋連接式結構，同時在外部形成拆卸環(huán)，減少了對工具的依賴，可現(xiàn)場快捷手工拆裝。

同時，所述的流入腔與上蓋對應側的開口端處形成有圓環(huán)形嵌槽，在所述的嵌槽內設置有密封圈46，所述的上蓋與嵌槽對應的臺肩將所述的密封圈壓緊以提高連接處的密封效果。

優(yōu)選地，所述的進水口和出水口處分別螺接有進水嘴和出水嘴，配合處使用o型丁晴密封圈，提高密封性，螺紋連接拆裝便利。流量計的進出水嘴采用合金鋼材質，保證水嘴的結構強度，而且在外表面設置兩道錐形結構，保證和水管的配合穩(wěn)定可靠。整體小巧、美觀、方便固定。同時，所述的進水嘴螺紋部的直徑大于出水嘴。不同直徑大小的水嘴，提高了可辨識度。并在流量計主體的進水口和出水口處對應的設置指示箭頭以防止裝反。進一步地，所述的進水嘴內端與進水口間定位有過濾網(wǎng)，流量計內部有過濾裝置，去除雜質對流量精度的影響，而且濾網(wǎng)式設計便于快速拆卸清洗雜質。

其中，所述的葉輪由高強度耐腐蝕塑料制成，其包括形成有轉軸孔的中間主體，沿徑向延伸均勻間隔布置的八個葉片，連接八個葉輪中部的增強片，以及設置在葉片和增強片連接處的四個磁極。流量計采用磁阻檢測技術，流量計的傳感器感應磁極旋轉變化輸出pwm脈沖信號。在具體實現(xiàn)上，可采用電渦流式或者電磁式傳感器輸出pwm信號。同時，還可對葉片數(shù)量進行增加，增加分辨率。

本發(fā)明的流量計主體的通道位于流入腔的底板的一側，底板為具有局部缺口的圓形結構，優(yōu)選通道位于底板中心，而葉輪轉軸位于底板圓心處，這樣能有效避免水流不經(jīng)過葉輪直接流出，提高檢測精確度，同時，作為通道的通孔的直徑為進水管直徑的1.5-2.3倍，優(yōu)選為2倍，進水管和出水管位于一個平面上且出水管內徑為進水管內徑的0.8-0.95倍，采用大直徑進入小直徑流出，有效控制水流內壓，進一步提升檢測精準性。

所述的流出腔設置在通道側，所述的傳感器被與所述的流出腔相鄰設置的端蓋5定位，所述的流入腔、流出腔和端蓋構成整體圓筒形外觀，所述的流出腔的底部及端蓋上分別設置有連結耳，采用整體圓筒形結構，外觀小巧靈便，進水嘴和出水嘴平行設置，便于管路連接，底部采用三個連接耳，可便捷固定在植保無人機設定位置。

同時，本發(fā)明還公開一種具有所述的流量計的植保無人機，所述的流量計通過所述的連接耳固定連接，所述的傳感器通過舵機線與所述的無人機通訊連接。流量計通過地面站實時顯示實測流量和累計流量，結合智能控制算法實現(xiàn)農(nóng)藥噴灑的精準控制和流量檢測。流量計通過地面站實時顯示實測流量和累計流量，結合智能控制算法實現(xiàn)農(nóng)藥噴灑的精準控制和流量檢測。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出的是，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。