CN103960221A - 一种实时混药型变量喷雾装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实时混药型变量喷雾装置及方法，所述装置包括风送式喷雾机和超声波果树仿形模块，所述喷雾机上设有第一微控制器、供水控制模块、供药控制模块、射流搅拌混药模块和流量变量控制模块，所述第一微控制器分别与供水控制模块、供药控制模块、射流搅拌混药模块、流量变量控制模块和超声波果树仿形模块相连，所述射流搅拌混药模块分别与供水控制模块、供药控制模块和流量变量控制模块相连。本发明的喷雾装置可提高雾滴的雾化程度及其在冠层中沉积分布的均匀性的效果，有利于实现高效率、高环保的精确喷雾作业，通过触摸屏进行远程操作可以大大提高作业效率，且应用范围广，适用于林果业和城市园林植保作业，喷雾效果理想。

Description

一种实时混药型变量喷雾装置及方法

技术领域

本发明涉及一种喷雾装置，尤其是一种实时混药型变量喷雾装置及方法，属于风送式喷雾机技术领域。

背景技术

目前，我国所采用的施药方式绝大多数是大容量淋洗，造成雾滴在果树树冠沉降率不高、不均匀性明显，剩余的药液大部分是流失到土壤和周边的地域里，对环境造成了很严重的污染。正因为如此，不仅限制了农药药效的发挥，并带来了环境污染、人员中毒、残留超标等诸多负面问题，严重危害社会稳定和经济的发展。

风送式喷雾***在国内果园有初步应用，但局限于简单的开关控制方式，不能根据果树冠形、机具行走速度，实时调节喷雾流量，施药精度和效率不太理想。发达国家的风送式喷雾机在对靶喷雾、离心喷雾、可控雾滴、低量喷雾等方面技术较为成熟。

国内外喷雾混药装置经历了由预混式喷雾混药装置到农药直接注入***即农药在药箱内混合到农药与水在管道内混合。农药直接注入***就是利用雾机管道***外部的能源，完成农药的精确计量以及药、水在管道内的混合。这种混药装置在水流量保持恒定的情况下，利用喷雾机管道***外部的能源，根据喷雾机的前进速度来调节农药的注入量，通过喷雾机管道***内混合液浓度的变化，达到单位面积上农药的用量恒定。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供了一种自动化程度高、作业效率高的实时混药型变量喷雾装置。

本发明的另一目的在于提供一种上述喷雾装置的自动喷雾方法。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种实时混药型变量喷雾装置，包括风送式喷雾机和超声波果树仿形模块，所述喷雾机上设有第一微控制器、供水控制模块、供药控制模块、射流搅拌混药模块和流量变量控制模块，所述第一微控制器分别与供水控制模块、供药控制模块、射流搅拌混药模块、流量变量控制模块和超声波果树仿形模块相连，所述射流搅拌混药模块分别与供水控制模块、供药控制模块和流量变量控制模块相连；其中：

所述第一微控制器，用于接收各个模块反馈的数据以及控制各个模块工作；

所述供水控制模块，用于根据第一微控制器的指令将水输送给射流搅拌混药模块，并将实时检测到的供水流量反馈给第一微控制器以调节供水流量；

所述供药控制模块，用于根据第一微控制器的指令将药液输送给射流搅拌混药模块，并将实时检测到的供药流量反馈给第一微控制器；

所述射流搅拌混药模块，用于将供水控制模块输送的水和供药控制模块输送的药液进行混合得到混合药液，并将混合药液输送给流量变量控制模块；

所述流量变量控制模块，用于根据第一微控制器输送的喷雾流量控制混合药液的输出，并将实时检测到的混合药液流量反馈给第一微控制器以调节混合药液流量，同时调节输出压力，使混合药液在喷出时形成雾状；

所述超声波果树仿形模块，用于采用超声波进行果树冠形探测，并将探测结果反馈给第一微控制器。

作为一种优选方案，所述供水控制模块包括水箱、过滤器、第一增压泵、第一溢流阀、第一比例阀和供水流量计；所述水箱的出水口通过过滤器与第一增压泵的输入端连接；所述第一增压泵的输出端分为两路，其中一路输出端依次通过第一比例阀、供水流量计与射流搅拌混药模块相连，另一路输出端通过第一溢流阀与水箱的进水口连接；所述第一增压泵、第一比例阀和供水流量计分别与第一微控制器连接。

作为一种优选方案，所述供药控制模块包括药箱、第二增压泵、第二溢流阀、调速阀、供药流量计和电磁阀；所述药箱的出液口与第二增压泵的输入端连接；所述第二增压泵的输出端分别两路，其中一路输出端依次通过调速阀、供药流量计、电磁阀与射流搅拌混药模块相连，另一路输出端通过第二溢流阀与药箱的进液口连接；所述第二增压泵、供药流量计和电磁阀分别与第一微控制器连接。

作为一种优选方案，所述射流搅拌混药模块包括混药箱，所述混药箱上设有进水口、第一进液口、第二进液口和出液口，所述第一增压泵的其中一路输出端依次通过第一比例阀、供水流量计与混药箱的进水口连接；所述第二增压泵的其中一路输出端依次通过调速阀、供药流量计、电磁阀与混药箱的第一进液口连接；所述混药箱的出液口和第二进液口分别与流量变量控制模块相连。

作为一种优选方案，所述流量变量控制模块包括液压泵、调压阀、分段开关、压力表、第二比例阀、第三比例阀、第一混合药液流量计、第二混合药液流量计、左喷头组和右喷头组；所述混药箱的出液口通过液压泵与调压阀的输入端连接；所述调压阀的输出端分为两路，其中一路输出端与分段开关的输入端连接，另一路输出端与混药箱的第二进液口连接；所述分段开关有两个输出端，其中一个输出端依次通过第二比例阀、第一混合药液流量计与左喷头组连接，另一个输出端依次通过第三比例阀、第二混合药液流量计与右喷头组连接；所述压力表与分段开关连接；所述第二比例阀、第三比例阀、第一混合药液流量计和第二混合药液流量计分别与第一微控制器连接。

作为一种优选方案，所述喷雾机前部设有风机和倒U型喷雾器；所述左喷头组和右喷头组对称分布在倒U型喷雾器上，所述风机的外边缘与倒U型喷雾器的内侧相接触。

作为一种优选方案，所述装置还包括远程实时显示遥控模块，所述喷雾机上还设有测速模块和数据存储模块，所述第一微控制器连接有第一无线通信模块；所述远程实时显示遥控模块包括触摸屏、第二微控制器和第二无线通信模块，所述触摸屏和第二无线通信模块分别与第二微控制器连接；所述第一无线通信模块与第二无线通信模块之间信号连接，使第一微控制器与第二微控制器相互之间进行数据通信；所述测速模块和数据存储模块分别与第一微控制器连接，所述测速模块采用加速度传感器，所述数据存储模块采用SD卡。

作为一种优选方案，所述喷雾机后部设有带电源模块的控制机箱，所述第一比例阀、第二比例阀、第三比例阀、第一增压泵、第二增压泵、电磁阀、供水流量计、供药流量计、第一混合药液流量计、第二混合药液流量计、第一微控制器、第二无线通信模块、测速模块和数据存储模块均设置在控制机箱内。

作为一种优选方案，所述超声波果树仿形模块由两组超声波传感器组成，所述两组超声波传感器分别与第一微控制器连接，每组超声波传感器有五个超声波传感器，其中一组的五个超声波传感器离地面60～80cm高度处按间距40～60cm垂直安装在喷雾机左侧，另一组的五个超声波传感器离地面60～80cm高度处按间距40～60cm垂直安装在喷雾机右侧。

本发明的另一目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种实时混药型变量喷雾装置的喷雾方法，包括以下步骤：

S1、上电后***初始化，用户在触摸屏上输入农药配方，并由第一微控制器控制电磁阀开启，将药液输送到混药箱，同时通过调速阀进行调节，使供药流量达到所需数值，并通过供药流量计将供药流量反馈给第一微控制器；

S2、第一微控制器判断是否接收到农药配方，若是，根据农药配方和供药流量，计算出供水流量，并开启第一比例阀，将水输送到混药箱，与混药箱内的药液进行混合，进入步骤S3；若否，第一微控制器继续进行判断；

S3、通过供水流量计将实时检测到的供水流量反馈给第一微控制器，若当前的供水流量误差在所计算供水流量的1％内，此时可以确定供水流量为Q2，以此使混合药液达到农药配方所需的农药浓度，由第一微控制器开启超声波传感器进行果树冠形探测，进入步骤S4；否则，对第一比例阀的开度进行调节后，重新执行本步骤；

S4、超声波传感器检测果树在不同高度对应的水平距离后反馈给第一微控制器，由第一微控制器换算得到果树面积，根据果树面积计算出喷雾流量(即为需要的混合药液流量)，将喷雾流量输送给第二比例阀，控制第二比例阀开启；

S5、初步试喷，通过调压阀调节输出压力，使混合药液在通过喷头喷出时形成雾状，进入步骤S6；

S6、通过混合药液流量计将实时检测到的混合药液流量反馈给第一微控制器，若当前的混合药液流量误差在所计算喷雾流量的1％内，进入步骤S7；否则，对第二比例阀的开度进行调节后，重新执行本步骤；

S7、若结束当前工作，则停止装置的运行，否则，返回步骤S4继续对其他果树进行喷雾工作。

本发明相对于现有技术具有如下的有益效果：

1、本发明的喷雾装置采用果树仿形风送式喷雾，与传统的通过仿形调节喷雾流量的技术产品相比，将果树仿形与风送式喷雾技术相结合，可提高雾滴的雾化程度及其在冠层中沉积分布的均匀性的效果，有利于实现高效率、高环保的精确喷雾作业。

2、本发明的喷雾装置实现实时调节药液浓度，方法为固定供药流量，根据需要改变供水流量，以达到实时调节药液的浓度，以满足不同果树的虫害程度不同，有时需要改变喷药的浓度的需求。

3、本发明的喷雾装置混药过程更智能化，其基于现有的直接注入式***技术，加以风送式喷雾的二次混药技术，在提高药液混合程度和智能化控制方面更具效益，过程是将供药和供水经过精确计算后送进混药箱，采用射流混药的方法在混药箱中进行第一次混药，借助风送喷雾的动力，在空中形成雾状交叉混合，实现双重混合，提高混药效果，还可以避免施药者与农药接触。

4、本发明的喷雾装置设计更人性化，可以将供水流量、供药流量、超声波冠形等数据实时保存到SD卡中，断电以后能保存上一次操作并在重新启动时继续上次工作，为方便监控和特殊作业，采用自动模式和手动模式相结合的方法，用户可通过触摸屏输入喷雾浓度，也可根据特殊需要操作触摸屏，大大提高作业效率。

5、本发明的喷雾装置应用范围广，采用左右两组、每组5个超声波传感器，在拖拉机行驶中检测树冠轮廓，由轮廓边缘确定果树面积，同时装置内置加速度传感器进行装置速度采集，通过果树面积和前行速度来确定喷雾流量，适用于林果业和城市园林植保作业，喷雾效果理想。

附图说明

图1为本发明的供水控制模块、供药控制模块、射流搅拌混药模块和流量变量控制模块相互结构关系示意图。

图2为本发明的电路原理结构框图。

图3为本发明的喷雾机的正视图。

图4为本发明的风送式喷雾机的右视图。

图5为应用本发明的风送式喷雾机的喷雾示意图。

图6为本发明的喷雾原理流程图。

其中，1-水箱，2-过滤器，3-第一增压泵，4-第一溢流阀，5-第一比例阀，6-供水流量计，7-药箱，8-第二增压泵，9-第二溢流阀，10-调速阀，11-供药流量计，12-电磁阀，13-混药箱，14-液压泵，15-调压阀，16-分段开关，17-压力表，18-第二比例阀，19-第三比例阀，20-第一混合药液流量计，21-第二混合药液流量计，22-左喷头组，23-右喷头组，24-超声波传感器，25-风机，26-喷雾器，27-喷头，28-控制机箱。

具体实施方式

实施例1：

如图1～图4所示，本实施例喷雾装置包括风送式喷雾机、超声波果树仿形模块和远程实时显示遥控模块，所述喷雾机上设有供水控制模块I、供药控制模块II、射流搅拌混药模块III、流量变量控制模块IV、第一微控制器、测速模块和数据存储模块；所述供水控制模块I包括水箱1、过滤器2、第一增压泵3、第一溢流阀4、第一比例阀5和供水流量计6；所述供药控制模块II包括药箱7、第二增压泵8、第二溢流阀9、调速阀10、供药流量计11和电磁阀12，所述电磁阀12采用常闭单向电磁阀；所述射流搅拌混药模块III包括混药箱13，该混药箱13上设有进水口、第一进液口、第二进液口和出液口；所述流量变量控制模块IV包括液压泵14、调压阀15、分段开关16、压力表17、第二比例阀18、第三比例阀19、第一混合药液流量计20、第二混合药液流量计21、左喷头组22和右喷头组23，所述液压泵14为柱塞泵；其中：

在供水控制模块I，所述水箱1的出水口通过过滤器2与第一增压泵3的输入端连接；所述第一增压泵3的输出端分为两路，其中一路输出端依次通过第一比例阀5、供水流量计6与混药箱13的进水口连接，另一路输出端通过第一溢流阀4与水箱1的进水口连接；所述第一增压泵3、第一比例阀5和供水流量计6分别与第一微控制器连接；水从水箱1通过过滤器2，经第一增压泵3增压后，流过第一比例阀5和供水流量计6后流入混药箱13；工作时，第一微控制器根据用户输入农药配方和供药控制模块II的供药流量，计算出供水流量，并给第一比例阀5发送指令控制它打开一定的开度；通过供水流量计6将实时检测到的供水流量反馈给第一微控制器，以显示给用户，调节第一比例阀5的开度使供水流量稳定在所需要的供水流量误差范围内；在工作过程中，由第一增压泵3抽出来的过量的水通过第一溢流阀4回流到水箱1中；

在供药控制模块II，所述药箱7的出液口与第二增压泵8的输入端连接；所述第二增压泵8的输出端分别两路，其中一路输出端依次通过调速阀10、供药流量计11、电磁阀12与混药箱13的进液口连接，另一路输出端通过第二溢流阀9与药箱7的进液口连接；所述第二增压泵8、供药流量计11和电磁阀12分别与第一微控制器连接；药液从药箱7经过第二增压泵8增压后，流过调速阀10、供药流量计11和电磁阀12后流入混药箱13；工作时，第一微控制器控制电磁阀12打开，将药液输送到混药箱13，同时通过调速阀10进行手动调节，使供药流量达到所需数值，并由供药流量计11将供药流量反馈给第一微控制器；在工作过程中，由第二增压泵8抽出来的过量的药液通过第二溢流阀9回流到药箱7中；

在射流搅拌混药模块III，所述混药箱13的出液口通过液压泵14与调压阀15的输入端连接；供水控制模块I输入混药箱13中的水流和流量变量控制模块IV回流给混药箱13的回流液会在混药箱13内形成高压涡流，这个高压涡流会吸收供药控制模块II输入混药箱13的药液(该药液为低压药液)，使两者混合后通过液压泵14输送到调压阀15的输入端；

在流量变量控制模块IV，所述调压阀15的输出端分为两路，其中一路输出端与分段开关16的输入端连接，另一路输出端与混药箱13的第二进液口连接；所述分段开关16有两个输出端，其中一个输出端依次通过第二比例阀18、第一混合药液流量计20与左喷头组22连接，另一个输出端依次通过第三比例阀19、第二混合药液流量计21与右喷头组23连接；所述压力表17与分段开关16连接，在压力表17的配合下，采用调压阀15调节流量变量控制模块IV的输出压力，一方面使混合药液在喷出时形成雾状；所述第二比例阀18、第三比例阀19、第一混合药液流量计20和第二混合药液流量计21分别与第一微控制器连接；工作时，当第一微控制器将喷雾流量(即为需要的混合药液流量)输送到流量变量控制模块IV，以分段开关16的一个输出端为例，控制第二比例阀18打开一定的开度，通过第二混合药液流量计21将实时检测的混合药液流量反馈给第一微控制器，调节第二比例阀18的开度使混合药液流量稳定在所需要的喷雾流量误差范围内；

所述超声波果树仿形模块由两组超声波传感器24组成，所述两组超声波传感器24分别与第一微控制器连接，每组超声波传感器24有五个超声波传感器24，每个超声波传感器24均有4个接口与第一微控制器连接，其中一组的五个超声波传感器24离地面70cm高度处按间距50cm垂直安装在喷雾机左侧，另一组的五个超声波传感器24离地面70cm高度处按间距50cm垂直安装在喷雾机右侧；按照以下原理来检测果树外形：

以左、右任意一侧为例，设五个超声波传感器24之间的间距表示为h(50cm)，可用于探测2～3米高的果树，位于最下方的超声波传感器24离地面高度是k(70cm)，由下至上五个超声波传感器24测得的果树水平距离分别是d1、d2、d3、d4和d5，分别用(d1，k)、(d2，k+h)、(d3，k+2h)、(d4，k+3h)和(d5，k+4h)这五个坐标点即可大概描述出果树的单侧外形轮廓，由于大多数果树的外形轮廓都是左右对称或者是基本上左右对称的，所以可以假设果树的外形轮廓都是左右完全对称的，利用以上距离数据同样可以得出果树的另一侧外形轮廓，方法为：令dmax＝max(d1，d2，d3，d4，d5)，分别用(2dmax+D-d1，k)、(2dmax+D-d2，k+h)、(2dmax+D-d3，k+2h)、(2dmax+D-d4，k+3h)和(2dmax+D-d5，k+4h)这五个坐标点，即可描述出果树的另一侧外形轮廓；其中，D为果树宽度系数；由此得到果树面积S＝(16dmax+8D-2d1-4d2-4d3-4d4-2d5)*1/2h。根据果树生长情况将果树面积分为多个等级，对应于不同级别果树面积实施不同的喷雾量，以此达到自动变量喷雾，喷雾效果如图5所示。

所述第一微控制器连接有第一无线通信模块；所述远程实时显示遥控模块包括触摸屏、第二微控制器和第二无线通信模块，所述触摸屏和第二无线通信模块分别与第二微控制器连接，所述第一无线通信模块与第二无线通信模块之间信号连接，使第一微控制器与第二微控制器相互之间进行数据通信；所述测速模块和数据存储模块分别与第一微控制器连接；在远程实时显示遥控模块中，通过触摸屏遥控可以控制整个变量喷雾装置的各项工作，并使用户可以根据一些特殊情况来操作遥控器上的触摸屏，设置手动模式进行作业，以便完成某些特殊情况下的需要，在手动模式下，关闭超声波冠形探测，用户观察果树疏密程度，通过在远程遥控上输入流量大小来控制喷雾量；在自动模式下，则开启超声波冠形探测，通过自动探测冠形数据实现变量喷雾；

所述第一微控制器采用STM32F103RBT6芯片，所述第二微控制器采用STM32F103ZET6芯片，所述第一无线通信模块和第二无线通信模块均采用NRF24L01模块，实现2.4GHz无线通信；所述触摸屏采用2.8寸TFT LCD触摸屏；

所述测速模块采用3轴加速度传感器芯片ADXL345，加速度传感器芯片ADXL345通过IIC接口与第一微控制器进行通信，测速时采集机器前行方向的加速度后对时间进行积分可以得到喷雾机前行速度，使第一微控制器采集到不同的速度控制流量变量控制模块IV的喷雾量大小，以达到变量喷雾。

所述数据存储模块采用SD卡，断电以后能保存上一次操作并在重新启动时继续上次工作，SD卡通过SPI接口与第一微控制器进行通信，用于记录供水流量、供药流量、喷雾流量、超声波冠形信息、比例阀开度等数据；

所述喷雾机前部设有风机25和倒U型喷雾器26；所述左喷头组22和右喷头组23均有7个喷头27，对称分布在倒U型喷雾器26上，所述风机25的外边缘与倒U型喷雾器26的内侧相接触；喷雾机后部设有带电源模块的控制机箱28，所述第一比例阀5、第二比例阀18和第三比例阀19构成比例阀组，所述第一增压泵3和第二增压泵8构成增压泵组，所述比例阀组、增压泵组、电磁阀12、供水流量计6、供药流量计11、第一混合药液流量计20、第二混合药液流量计21、第一微控制器、第二无线通信模块、测速模块和数据存储模块均设置在控制机箱28内，电源模块分别向比例阀组、增压泵组、电磁阀12、供水流量计6、供药流量计11、第一混合药液流量计20、第二混合药液流量计21、第一微控制器、第二无线通信模块、测速模块和数据存储模块提供所需电源电压。

如图6所示，本实施例的喷雾装置的自动喷雾过程以喷雾机在左侧喷雾为例，包括以下步骤：

S1、上电后***初始化，用户在触摸屏上输入农药配方，并由第一微控制器控制电磁阀开启，将药液输送到混药箱，同时通过调速阀进行手动调节，使供药流量达到所需数值，并通过供药流量计将供药流量反馈给第一微控制器，此时供药流量为一个固定值Q1；

S2、第一微控制器判断是否接收到农药配方，若是，根据农药配方和供药流量，计算出供水流量，并开启第一比例阀，将水输送到混药箱，与混药箱内的药液进行混合，进入步骤S3；若否，第一微控制器继续进行判断；

S3、通过供水流量计将实时检测到的供水流量反馈给第一微控制器，若当前的供水流量误差在所计算供水流量的1％内，此时可以确定供水流量为Q2，以此使混合药液达到农药配方所需的农药浓度，由第一微控制器开启超声波传感器进行果树冠形探测，进入步骤S4；否则，对第一比例阀的开度进行调节后，重新执行本步骤；

S4、超声波传感器检测果树在不同高度对应的水平距离后反馈给第一微控制器，由第一微控制器换算得到果树面积，根据果树面积计算出喷雾流量(即为需要的混合药液流量)，将喷雾流量输送给第二比例阀，控制第二比例阀开启；

S5、初步试喷，通过调压阀调节输出压力，使混合药液在通过喷头喷出时形成雾状，进入步骤S6；

S6、通过混合药液流量计将实时检测到的混合药液流量反馈给第一微控制器，若当前的混合药液流量误差在所计算喷雾流量的1％内，进入步骤S7；否则，对第二比例阀的开度进行调节后，重新执行本步骤；

S7、若结束当前工作，则停止装置的运行，否则，返回步骤S4继续对其他果树进行喷雾工作。

实施例2：

本实施例与实施例1的区别在于：在实施例1中，所述调速阀10和调压阀15是手动控制的；而本实施例中，所述调速阀10和调压阀15均与第一微控制器连接，实现了电控控制。

综上所述，本发明的喷雾装置可提高雾滴的雾化程度及其在冠层中沉积分布的均匀性的效果，有利于实现高效率、高环保的精确喷雾作业，通过触摸屏进行远程控制可以大大提高作业效率，且应用范围广，适用于林果业和城市园林植保作业，喷雾效果理想。

以上所述，仅为本发明专利较佳的实施例，但本发明专利的保护范围并不局限于此，如超声波传感器的间距还可以设置为40cm、60cm等，如喷雾过程中还可以在右侧喷雾或左右两侧同时喷雾，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明专利所公开的范围内，根据本发明专利的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都属于本发明专利的保护范围。

Claims (10)

1.一种实时混药型变量喷雾装置，其特征在于：包括风送式喷雾机和超声波果树仿形模块，所述喷雾机上设有第一微控制器、供水控制模块、供药控制模块、射流搅拌混药模块和流量变量控制模块，所述第一微控制器分别与供水控制模块、供药控制模块、射流搅拌混药模块、流量变量控制模块和超声波果树仿形模块相连，所述射流搅拌混药模块分别与供水控制模块、供药控制模块和流量变量控制模块相连；其中：

所述第一微控制器，用于接收各个模块反馈的数据以及控制各个模块工作；

所述供水控制模块，用于根据第一微控制器的指令将水输送给射流搅拌混药模块，并将实时检测到的供水流量反馈给第一微控制器以调节供水流量；

所述供药控制模块，用于根据第一微控制器的指令将药液输送给射流搅拌混药模块，并将实时检测到的供药流量反馈给第一微控制器；

所述射流搅拌混药模块，用于将供水控制模块输送的水和供药控制模块输送的药液进行混合得到混合药液，并将混合药液输送给流量变量控制模块；

所述流量变量控制模块，用于根据第一微控制器输送的喷雾流量控制混合药液的输出，并将实时检测到的混合药液流量反馈给第一微控制器以调节混合药液流量，同时调节输出压力，使混合药液在喷出时形成雾状；

所述超声波果树仿形模块，用于采用超声波进行果树冠形探测，并将探测结果反馈给第一微控制器。

2.根据权利要求1所述的一种实时混药型变量喷雾装置，其特征在于：所述供水控制模块包括水箱、过滤器、第一增压泵、第一溢流阀、第一比例阀和供水流量计；所述水箱的出水口通过过滤器与第一增压泵的输入端连接；所述第一增压泵的输出端分为两路，其中一路输出端依次通过第一比例阀、供水流量计与射流搅拌混药模块相连，另一路输出端通过第一溢流阀与水箱的进水口连接；所述第一增压泵、第一比例阀和供水流量计分别与第一微控制器连接。

3.根据权利要求2所述的一种实时混药型变量喷雾装置，其特征在于：所述供药控制模块包括药箱、第二增压泵、第二溢流阀、调速阀、供药流量计和电磁阀；所述药箱的出液口与第二增压泵的输入端连接；所述第二增压泵的输出端分别两路，其中一路输出端依次通过调速阀、供药流量计、电磁阀与射流搅拌混药模块相连，另一路输出端通过第二溢流阀与药箱的进液口连接；所述第二增压泵、供药流量计和电磁阀分别与第一微控制器连接。

4.根据权利要求3所述的一种实时混药型变量喷雾装置，其特征在于：所述射流搅拌混药模块包括混药箱，所述混药箱上设有进水口、第一进液口、第二进液口和出液口，所述第一增压泵的其中一路输出端依次通过第一比例阀、供水流量计与混药箱的进水口连接；所述第二增压泵的其中一路输出端依次通过调速阀、供药流量计、电磁阀与混药箱的第一进液口连接；所述混药箱的出液口和第二进液口分别与流量变量控制模块相连。

5.根据权利要求4所述的一种实时混药型变量喷雾装置，其特征在于：所述流量变量控制模块包括液压泵、调压阀、分段开关、压力表、第二比例阀、第三比例阀、第一混合药液流量计、第二混合药液流量计、左喷头组和右喷头组；所述混药箱的出液口通过液压泵与调压阀的输入端连接；所述调压阀的输出端分为两路，其中一路输出端与分段开关的输入端连接，另一路输出端与混药箱的第二进液口连接；所述分段开关有两个输出端，其中一个输出端依次通过第二比例阀、第一混合药液流量计与左喷头组连接，另一个输出端依次通过第三比例阀、第二混合药液流量计与右喷头组连接；所述压力表与分段开关连接；所述第二比例阀、第三比例阀、第一混合药液流量计和第二混合药液流量计分别与第一微控制器连接。

6.根据权利要求5所述的一种实时混药型变量喷雾装置，其特征在于：所述喷雾机前部设有风机和倒U型喷雾器；所述左喷头组和右喷头组对称分布在倒U型喷雾器上，所述风机的外边缘与倒U型喷雾器的内侧相接触。

7.根据权利要求5所述的一种实时混药型变量喷雾装置，其特征在于：所述装置还包括远程实时显示遥控模块，所述喷雾机上还设有测速模块和数据存储模块，所述第一微控制器连接有第一无线通信模块；所述远程实时显示遥控模块包括触摸屏、第二微控制器和第二无线通信模块，所述触摸屏和第二无线通信模块分别与第二微控制器连接；所述第一无线通信模块与第二无线通信模块之间信号连接，使第一微控制器与第二微控制器相互之间进行数据通信；所述测速模块和数据存储模块分别与第一微控制器连接，所述测速模块采用加速度传感器，所述数据存储模块采用SD卡。

8.根据权利要求7所述的一种实时混药型变量喷雾装置，其特征在于：所述喷雾机后部设有带电源模块的控制机箱，所述第一比例阀、第二比例阀、第三比例阀、第一增压泵、第二增压泵、电磁阀、供水流量计、供药流量计、第一混合药液流量计、第二混合药液流量计、第一微控制器、第二无线通信模块、测速模块和数据存储模块均设置在控制机箱内。

9.根据权利要求1所述的一种实时混药型变量喷雾装置，其特征在于：所述超声波果树仿形模块由两组超声波传感器组成，所述两组超声波传感器分别与第一微控制器连接，每组超声波传感器有五个超声波传感器，其中一组的五个超声波传感器离地面60～80cm高度处按间距40～60cm垂直安装在喷雾机左侧，另一组的五个超声波传感器离地面60～80cm高度处按间距40～60cm垂直安装在喷雾机右侧。

10.一种实时混药型变量喷雾装置的自动喷雾方法，其特征在于包括以下步骤：

S1、上电后***初始化，用户在触摸屏上输入农药配方，并由第一微控制器控制电磁阀开启，将药液输送到混药箱，同时通过调速阀进行调节，使供药流量达到所需数值，并通过供药流量计将供药流量反馈给第一微控制器；

S2、第一微控制器判断是否接收到农药配方，若是，根据农药配方和供药流量，计算出供水流量，并开启第一比例阀，将水输送到混药箱，与混药箱内的药液进行混合，进入步骤S3；若否，第一微控制器继续进行判断；

S3、通过供水流量计将实时检测到的供水流量反馈给第一微控制器，若当前的供水流量误差在所计算供水流量的1％内，此时可以确定供水流量为Q2，以此使混合药液达到农药配方所需的农药浓度，由第一微控制器开启超声波传感器进行果树冠形探测，进入步骤S4；否则，对第一比例阀的开度进行调节后，重新执行本步骤；

S4、超声波传感器检测果树在不同高度对应的水平距离后反馈给第一微控制器，由第一微控制器换算得到果树面积，根据果树面积计算出喷雾流量(即为需要的混合药液流量)，将喷雾流量输送给第二比例阀，控制第二比例阀开启；

S5、初步试喷，通过调压阀调节输出压力，使混合药液在通过喷头喷出时形成雾状，进入步骤S6；

S6、通过混合药液流量计将实时检测到的混合药液流量反馈给第一微控制器，若当前的混合药液流量误差在所计算喷雾流量的1％内，进入步骤S7；否则，对第二比例阀的开度进行调节后，重新执行本步骤；

S7、若结束当前工作，则停止装置的运行，否则，返回步骤S4继续对其他果树进行喷雾工作。