CN102986634A

CN102986634A - 一种对靶喷雾机风量自动调控装置

Info

Publication number: CN102986634A
Application number: CN2012105491744A
Authority: CN
Inventors: 翟长远; 朱瑞祥; 李卫; 徐莎; 闫小丽; 张斌斌
Original assignee: Northwest A&F University
Current assignee: Northwest A&F University
Priority date: 2012-12-17
Filing date: 2012-12-17
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2032-12-17
Also published as: CN102986634B

Abstract

一种对靶喷雾机风量自动调控装置，包括设置于拖拉机上的喷雾机底盘，药箱位于喷雾机底盘上，拖拉机上设置有速度传感器，沿拖拉机行进方向，在药箱前方位于喷雾机底盘上设置超声波传感器，在药箱后方位于喷雾机底盘上设置对称且结构一致的左导流风箱与右导流风箱，拖拉机上的控制器根据接收的超声波传感器探测到左边和右边的果树体积信号和速度传感器探测到的速度信号，分别自动控制左导流风箱与右导流风箱的出风量，本发明可以探测并计算出果树树冠的体积分布和喷雾机的作业速度，根据结果控制步进电机驱动移动挡板的运动，从而调整导流风箱出风口的面积，实现风量的改变，优化靶标雾滴沉积分布，提高农药利用率，减少化学农药对环境的污染。

Description

一种对靶喷雾机风量自动调控装置

技术领域

本发明属于农业机械技术领域，具体涉及一种对靶喷雾机风量自动调控装置。

背景技术

病虫害防治作业是水果种植过程中必不可少的环节，费工费时、劳动强度又高，其工作量约占果树管理总工作量的30％左右。目前我国果园中使用的施药机械仍以手动药械为主，主要品种有手动喷雾器、踏板式喷雾器。我国自上世纪八十年代以来，相继引进和研制了一批果园风送喷雾机，但普遍存在靶标针对性差等缺点。果园精准施药为国内外现代果园施药技术的研究热门，其不仅最大限度的提高农药有效利用率，且改善了果园施药的作业环境，大大减少了对环境的污染，也是全球未来农业发展的重要方向。近年来，国内外的一些科研人员研制了一批具有自动对靶功能的喷雾机，可借助于传感器根据探测靶标的有无来控制喷雾机是否喷药，并进行了试验验证。但目前的具有自动对靶功能的喷雾机，无法根据探测已知果树树冠的体积和喷雾机的作业速度来控制果园风送式喷雾机出风量的大小，实现果园精准施药。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种对靶喷雾机风量自动调控装置，可以根据自动探测果树的树冠大小自动控制调整风送式喷雾机出风口的面积大小，改变风送喷雾机风量的大小，从而实现果园精准施药，提高农药的利用率，减少环境的污染。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种对靶喷雾机风量自动调控装置，包括设置于拖拉机1上的喷雾机底盘3，药箱7位于喷雾机底盘3上，拖拉机1上设置有速度传感器21，沿拖拉机1行进方向，在药箱7前方位于喷雾机底盘3上设置超声波传感器5，超声波传感器5有多个，均布于竖直的传感器固定架4上。在药箱7后方位于喷雾机底盘3上设置对称且结构一致的左导流风箱8与右导流风箱20，拖拉机1上的控制器2根据接收的超声波传感器5探测到左右果树的体积信号和速度传感器21探测到的速度信号，，控制左导流风箱8与右导流风箱20的出风量。

所述左导流风箱8中安装有一组喷头10和一个离心风机9，左导流风箱8的两侧分别设置有左导向槽一12和左导向槽二16，左导向槽一12中设置有左移动挡板一13，左导向槽二16中设置有左移动挡板二15，左移动挡板一13和左移动挡板二15的上下端均安装有滑轮14，左移动挡板一13上安装有左齿条一18，左移动挡板二15上安装有左齿条二17，左齿条一18和左齿条二17之间有与二者啮合的齿轮19，齿轮19接步进电机11，步进电机11接所述控制器2。

本发明与现有的技术相比，由于设有一组超声波探测装置和速度传感器，可以探测并计算出果树树冠的体积分布和喷雾机的作业速度，根据探测到的果树树冠体积分布和喷雾机作业速度的大小控制步进电机驱动移动挡板的运动，从而调整导流风箱出风口的面积，实现风量的改变，优化靶标雾滴沉积分布，提高农药的利用率，减少化学农药对环境的污染。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明左导流风箱主视图。

图3为本发明左导流风箱俯视图。

图4为本发明控制原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

如图1所示，本发明为一种对靶喷雾机风量自动调控装置，包括设置于拖拉机1上的喷雾机底盘3，药箱7和液泵6位于喷雾机底盘3上，拖拉机1上设置有速度传感器21，沿拖拉机1行进方向，在药箱7前方位于喷雾机底盘3上设置超声波传感器5，在药箱7后方位于喷雾机底盘3上设置对称的左导流风箱8与右导流风箱20。拖拉机1上的控制器2根据接的收超声波传感器5将探测到的果树体积信号和速度传感器21发送的速度信号，控制左导流风箱8与右导流风箱20的出风量。

左导流风箱8与右导流风箱20的结构一致。仅以左导流风箱8对其具体结构进行说明。

该结构如图2和图3所示，在左导流风箱8中安装有一组喷头10和一个离心风机9，左导流风箱8的两侧分别设置有左导向槽一12和左导向槽二16，左导向槽一12中设置有左移动挡板一13，左导向槽二16中设置有左移动挡板二15，左移动挡板一13和左移动挡板二15的上下端均安装有滑轮14，左移动挡板一13上安装有左齿条一18，左移动挡板二15上安装有左齿条二17，左齿条一18和左齿条二17之间有与二者啮合的齿轮19，齿轮19接步进电机11，步进电机11接所述控制器2。该结构中，控制器2输出的控制信号实现对步进电机11工作方式的控制，步进电机11带动齿轮19转动，进而带动左齿条一18和左齿条二17相对方向运动，根据运动量的大小，可以控制出风口的大小，进而实现对出风量的控制。

如图4所示，为本发明控制原理图。超声波传感器探测的树冠体积信号、速度传感器采集的速度信号传送到单片机中，单片机连接有LED显示器、键盘等基本设备，在LED显示器中显示树冠体积、速度和出风口面积的信息，单片机接收各种信号后，进行分析计算综合处理，通过控制步进电机驱动器控制步进电机工作以自动调控风机风量。

本发明工作过程如下：在标准果园中，先设定好果树行间距，在喷雾机前进的过程中，超声波传感器5能够探测到果树的树冠体积分布，将信号传送至控制器2中，控制器2同时将接收速度传感器21的信号，经过分析计算后控制步进电机11带动齿轮19转动，从而实现左齿条一18和左齿条二17带动左移动挡板一13和左移动挡板二15的反向运动，最终实现左导流风箱8的出风口风量的自动调控，以实现对靶精准喷雾。

Claims

1.一种对靶喷雾机风量自动调控装置，包括设置于拖拉机（1）上的喷雾机底盘（3），药箱（7）位于喷雾机底盘（3）上，其特征在于，拖拉机（1）上设置有速度传感器（21），沿拖拉机（1）行进方向，在药箱（7）前方位于喷雾机底盘（3）上设置超声波传感器（5），在药箱（7）后方位于喷雾机底盘（3）上设置对称且结构一致的左导流风箱（8）与右导流风箱（20），拖拉机（1）上的控制器（2）根据接收的超声波传感器（5）探测到左右果树的体积信号和速度传感器（21）探测到的速度信号，控制左导流风箱（8）与右导流风箱（20）的出风量。

2.根据权利要求1所述对靶喷雾机风量自动调控装置，其特征在于，所述左导流风箱（8）中安装有一组喷头（10）和一个离心风机（9），左导流风箱（8）的两侧分别设置有左导向槽一（12）和左导向槽二（16），左导向槽一（12）中设置有左移动挡板一（13），左导向槽二（16）中设置有左移动挡板二（15），左移动挡板一（13）和左移动挡板二（15）的上下端均安装有滑轮（14），左移动挡板一（13）上安装有左齿条一（18），左移动挡板二（15）上安装有左齿条二（17），左齿条一（18）和左齿条二（17）之间有与二者啮合的齿轮（19），齿轮（19）接步进电机（11），步进电机（11）接所述控制器（2）。

3.根据权利要求1所述对靶喷雾机风量自动调控装置，其特征在于，所述超声波传感器（5）有多个，均布于竖直的传感器固定架（4）上。