CN104133496B - 一种喷药机工作状态监测***和方法 - Google Patents
一种喷药机工作状态监测***和方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104133496B CN104133496B CN201410377336.XA CN201410377336A CN104133496B CN 104133496 B CN104133496 B CN 104133496B CN 201410377336 A CN201410377336 A CN 201410377336A CN 104133496 B CN104133496 B CN 104133496B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- shower nozzle
- sensor
- signal
- pressure
- medicine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Spray Control Apparatus (AREA)
Abstract
一种喷药机工作状态实时监测***和方法属农业机械技术领域，本发明的喷药机工作状态实时监测***包括电源、电源模块、主控制***、报警***、安装在喷药分支管路上的喷头堵塞监测传感器和管路压力传感器、安装在药箱上的液位传感器、喷药机水泵、水泵电机、电机转速传感器；主控制***安装在拖拉机的驾驶室内，通过屏蔽线分别与喷头堵塞监测传感器、管路压力传感器、药箱液位传感器、水泵转速传感器和电源模块连接；本发明还提供了喷药机工作状态实时监测的方法；本发明可实时监测喷药机当前的工作状态、精确判断喷药机的故障类型和堵塞喷头的部位，为及时有效地排除喷药机故障提供可靠依据和前提条件。
Description
技术领域
本发明属于农业机械技术领域，涉及一种对喷药机的工作状态进行实时监控的***和方法。
背景技术
现有农用喷药机在田间作业时，由于作业环境复杂、药箱中可能混有杂质等原因，存在喷头堵塞、药箱液位过低等情况，从而导致漏喷。漏喷状况出现之后，如果不能及时发现会使得喷药作业区域产生大面积漏喷现象。由于药液的挥发性，漏喷状况被发现时，往往施药区域和未施药区域不容易区分，从而导致病、虫、草害的泛滥。若在未准确判断漏喷区域的情况下，用重复喷药方式避免漏喷，不仅浪费人力、物力，更造成环境的二次污染。目前，国内外对于喷药技术和喷药器械的研究较多，对喷药机漏喷的研究较少，对于喷药机工作状态实时监控，尤其是对喷药机故障部位的监测尚未见报道。
喷药机工作状态的实时监测是实施精准农业作业的关键环节之一，因此，实时监测喷药机的工作状态可以及时有效的发现喷药机漏喷状况，及时补喷，有效防治病虫害，为现代农业的实施提供可靠的技术保障。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种能够对喷药机的工作状态进行实时监控，并能对喷药机漏喷故障部位进行智能化实时监控的***和方法。
一种喷药机工作状态实时监测***，由主控制***A、电源模块a、显示模块b、报警***c、药箱***B、药液喷洒前部***C、药液喷洒后部***D、回水管1、三通管Ⅰ2、供水管3组成，其中显示模块b、报警***c、药箱***B的液位传感器5、药液喷洒前部***C的水泵电机13、水泵转速传感器21、管路压力传感器15、药液喷洒后部***D的喷头堵塞监测传感器Ⅵ22、喷头堵塞监测传感器Ⅴ23、喷头堵塞监测传感器Ⅳ24、喷头堵塞监测传感器Ⅲ25、喷头堵塞监测传感器Ⅱ26、喷头堵塞监测传感器Ⅰ27均由主控制***A控制；
主控制***A、显示模块b、报警***c、药箱***B的液位传感器5、药液喷洒前部***C的管路压力传感器15、水泵转速传感器21、药液喷洒后部***D的喷头堵塞监测传感器Ⅵ22、喷头堵塞监测传感器Ⅴ23、喷头堵塞监测传感器Ⅳ24、喷头堵塞监测传感器Ⅲ25、喷头堵塞监测传感器Ⅱ26、喷头堵塞监测传感器Ⅰ27均由电源模块a供电；
药液喷洒前部***C的三通总管Ⅱ16出口经回水管1与药箱***B的药箱回水口8连接；
药液喷洒前部***C的水泵入口11经供水管3与药箱***B的药箱出水口9连接；
药液喷洒前部***C的三通支管Ⅱ18经三通管Ⅰ2的支管Ⅰ35与药液喷洒后部***D的喷头堵塞监测传感器Ⅰ27连接；
经三通管Ⅰ2的支管Ⅱ36与药液喷洒后部***D的喷头堵塞监测传感器Ⅱ26连接；
经三通管Ⅰ2的支管Ⅲ37与药液喷洒后部***D的喷头堵塞监测传感器Ⅲ25连接；
经三通管Ⅰ2的支管Ⅳ38与药液喷洒后部***D的喷头堵塞监测传感器Ⅳ24连接；
经三通管Ⅰ2的支管Ⅴ39与药液喷洒后部***D的喷头堵塞监测传感器Ⅴ23连接；
经三通管Ⅰ2的支管Ⅵ40与药液喷洒后部***D的喷头堵塞监测传感器Ⅵ22连接。
所述的药箱***B由药箱4、液位传感器5、屏蔽线6、药箱盖7、药箱回水口8、药箱出水口9和液位计10组成，其中药箱盖7固接于药箱4顶部中央，液位传感器5与液位计10顶端固接，液位计10下部插于药箱4中，液位传感器5上设有屏蔽线6，药箱回水口8位于药箱盖7一边，药箱出水口9位于药箱4右侧下部。
所述的药液喷洒前部***C由水泵入口11、水泵12、水泵电机13、水泵出口14、管路压力传感器15、三通总管Ⅱ16、溢流阀17、三通支管Ⅱ18、三通支管Ⅰ19、三通总管Ⅰ20、水泵转速传感器21组成，其中水泵电机13输出轴与水泵12输入轴固接且二者以相同角速度转动，水泵转速传感器21套在水泵12输入轴上与其同轴转动，水泵出口14经三通支管Ⅰ19与三通支管Ⅱ18连通，三通总管Ⅰ20与三通支管Ⅰ19连通，三通总管Ⅰ20出口处固接管路压力传感器15，三通总管Ⅱ16与三通支管Ⅱ18连通，溢流阀17串接于三通总管Ⅱ16中部。
所述的药液喷洒后部***D由喷头堵塞监测传感器Ⅵ22、喷头堵塞监测传感器Ⅴ23、喷头堵塞监测传感器Ⅳ24、喷头堵塞监测传感器Ⅲ25、喷头堵塞监测传感器Ⅱ26、喷头堵塞监测传感器Ⅰ27、喷头Ⅰ28、喷头Ⅱ29、喷头Ⅲ30、喷头Ⅳ31、喷头Ⅴ32、喷头Ⅵ33、三通管Ⅰ总管34、支管Ⅰ35、支管Ⅱ36、支管Ⅲ37、支管Ⅳ38支管Ⅴ39、支管Ⅵ40组成，其中
喷头Ⅰ28经喷头堵塞监测传感器Ⅰ27与三通管Ⅰ2的支管Ⅰ35连接；
喷头Ⅱ29经喷头堵塞监测传感器Ⅱ26与三通管Ⅰ2的支管Ⅱ36连接；
喷头Ⅲ30经喷头堵塞监测传感器Ⅲ25与三通管Ⅰ2的支管Ⅲ37连接；
喷头Ⅳ31经喷头堵塞监测传感器Ⅳ24与三通管Ⅰ2的支管Ⅳ38连接；
喷头Ⅴ32经喷头堵塞监测传感器Ⅴ23与三通管Ⅰ2的支管Ⅴ39连接；
喷头Ⅵ33经喷头堵塞监测传感器Ⅵ22与三通管Ⅰ2的支管Ⅵ40连接。
所述的水泵转速传感器21安装在水泵12上，用于监测水泵转速；液位传感器5安装在药箱4上；管路压力传感器15通过三通并联在供水管3上，用于监测主回路压力；喷头堵塞监测传感器组由喷头堵塞监测传感器Ⅵ22、喷头堵塞监测传感器Ⅴ23、喷头堵塞监测传感器Ⅳ24、喷头堵塞监测传感器Ⅲ25、喷头堵塞监测传感器Ⅱ26、喷头堵塞监测传感器Ⅰ27组成；其串联在各个分支回路中，用于监测各回路中的药液流量。报警***c为声光报警，当接收到主控制***A的报警信号时，会发出红光和警报声。
一种喷药机工作状态实时监测方法，包括下列步骤：
1.安全工作状态的设置
1.1将药箱4装满水，稳压电源给水泵电机13供电，使其正常旋转，使喷水正常，此时水泵测速传感器21输出的脉冲信号为水泵正常转速所对应的信号，管路压力传感器15输出 的电压信号为对应的管路安全压力Pmax1信号、喷头堵塞监测传感器组输出的脉冲信号为对应喷头堵塞监测传感器的安全流量Nmax1的信号，喷头堵塞监测传感器组由喷头堵塞监测传感器Ⅵ22、喷头堵塞监测传感器Ⅴ23、喷头堵塞监测传感器Ⅳ24、喷头堵塞监测传感器Ⅲ25、喷头堵塞监测传感器Ⅱ26、喷头堵塞监测传感器Ⅰ27组成；
1.2通过调节稳压电源使水泵12转速降低，当喷水量小于正常喷水量、喷头喷出药液不能雾化喷洒时，分别记录此时水泵测速传感器21、管路压力传感器15、喷头堵塞监测传感器组对应的信号，此时水泵测速传感器21输出的信号为安全转速M对应的信号，管路压力传感器15和喷头堵塞监测传感器组输出的分别为临界安全压力Pmin1和临界安全流量Nmin1信号；待药箱液位降低，即将导致水泵12不能正常抽水时，此时液位传感器5、管路压力传感器15、喷头堵塞监测传感器组会有对应的信号输出，此时的信号为对应的药箱液位的最低临界安全液位Lmin信号、管路压力的临界安全压力Pmin2信号和喷头的临界安全流量Nmin2信号；
1.3由于作业环境复杂，如药箱内落入杂质，可能会将喷头堵塞造成管路压力信号增大，严重时会导致喷头堵塞监测传感器组后端管路爆裂，从而使流量信号骤然增大，故将管路安全压力Pmax1信号、安全流量Nmax1信号分别提高10％作为最高临界安全压力Pmax和最大临界安全流量Nmax信号；并比较Pmin1和Pmin2、Nmin1和Nmin2，取数值大者分别作为最低临界安全压力Pmin和最小临界安全流量Nmin；主控制***A根据上述获得的各个信号值分别作为后期作业时判断药箱液位、水泵转速、管路压力、喷头是否堵塞的基准；
2.漏喷状况的监测与判定
2.1主控制***A根据液位传感器5、水泵测速传感器21、管路压力传感器15和喷头堵塞监测传感器组所提供的监测信息判定是否发生漏喷：
2.1.1液位传感器5监测液位值低于临界安全液位Lmin时，表示药箱液位低于安全液位，将引起漏喷，即通过报警***c发出报警信号；
2.1.2管路压力传感器15监测压力值低于最低临界安全压力Pmin时，表示水泵水压不足造成管路压力偏低、将引起漏喷，即通过报警***c发出报警信号；管路压力传感器15监测压力值高于最高临界安全压力Pmax时，表示喷头可能发生堵塞造成管路压力偏高、将引起漏喷，即通过报警***c发出报警信号；
2.1.3喷头堵塞监测传感器组监测喷头流量小于最小临界安全流量Nmin时，表示管路流量偏小、将引起漏喷，即通过报警***c发出报警信号；喷头堵塞监测传感器组监测喷头流量大于最大临界安全流量Nmax且管路压力信号骤然降低时，表示管路可能爆裂、将引起漏喷，即通过报警***c发出报警信号；
2.1.4水泵测速传感器21监测水泵12低于安全转速M时，表示水泵转速过低，从而引起管路压力偏低、管路流量偏小，进而导致漏喷；并同时判断其压力是否满足喷药要求，当压力不满足喷药要求时，即通过报警***c发出报警信号；
2.2在发生漏喷时，主控制***A在指令报警***c进行声光报警的同时，显示模块b能够显示出现状况的传感器对应的编号，从而能够快速发现状况；主控制***A根据提供漏 喷信息的传感器所在支路编号和传感器安装位置，确定和存储发生漏喷的支路编号和故障类型、存储发生漏喷的时间，所述漏喷类型为药箱液位低、喷头堵塞、管路爆裂和水泵压力低四种状况中的一种或多种；
3.针对报警***c发出报警信号的类型和主控制***A的各类提示，采取相应措施予以补救；
3.1当药箱液位低时，显示模块b会显示药箱液位过低同时报警***c会发出报警信号，及时提醒操作人员停车加药水；
3.2当水泵压力过低时能够，显示模块b会显示水泵压力过低同时报警***c会发出报警信号，及时提醒操作人员调节水泵电机13的电压，进而调节水泵12的转速；
3.3当喷头堵塞或管路爆裂时，显示模块b会显示相应状况同时报警***c会发出报警信号，主控制***A在指令报警***c进行声光报警的同时存储发生漏喷的支路编号和故障类型、时间信息，便于后续操作人员补喷药液。
本发明能达到的有益效果是：主控制***可以根据液位传感器、水泵转速传感器、管路压力传感器、喷头堵塞监测传感器组的输出信号实时监测喷药机当前的工作状态；当主控***监测到上述任意一个参数超出预先所设定的值时，会启动报警***，显示模块能够显示出现状况的传感器对应的编号，从而能够快速发现状况。此时就可以根据传感器的位置分别精确判断喷药机的故障类型和故障管路的分支位置，从而为快速、便捷地排除故障提供前提。
附图说明
图1为喷药机工作状态实时监控***的结构示意图
图2为药箱***结构示意图
图3为药液喷洒前部***的结构示意图
图4为药液喷洒后部***的结构示意图
图5为三通管Ⅰ的结构示意图
其中：A.主控制*** B.药箱*** C.药液喷洒前部*** D.药液喷洒后部*** a.电源模块 b.显示模块 c.报警*** 1.回水管 2.三通管Ⅰ 3.供水管 4.药箱 5.液位传感器6.屏蔽线 7.药箱盖 8.药箱回水口 9.药箱出水口 10.液位计 11.水泵入口 12.水泵13.水泵电机 14.水泵出口 15.管路压力传感器 16.三通总管Ⅱ 17.溢流阀 18.三通支管Ⅱ 19.三通支管Ⅰ 20.三通总管Ⅰ 21.水泵转速传感器 22.喷头堵塞监测传感器Ⅵ23.喷头堵塞监测传感器Ⅴ 24.喷头堵塞监测传感器Ⅳ 25.喷头堵塞监测传感器Ⅲ 26.喷头堵塞监测传感器Ⅱ 27.喷头堵塞监测传感器Ⅰ 28.喷头Ⅰ 29.喷头Ⅱ 30.喷头Ⅲ 31.喷头Ⅳ 32.喷头Ⅴ 33.喷头Ⅵ 34.三通管Ⅰ总管 35.支管Ⅰ 36.支管Ⅱ 37.支管Ⅲ 38.支管Ⅳ 39.支管Ⅴ 40.支管Ⅵ 41.变阻器
具体实施方式
为了能够更加全面的理解本发明，下面将结合附图对本发明的***和方法做进一步的解释和说明。
如图1所示，一种喷药机工作状态实时监测***，由主控制***A、电源模块a、显示模块b、报警***c、药箱***B、药液喷洒前部***C、药液喷洒后部***D、回水管1、三通管Ⅰ2、供水管3组成，其中显示模块b、报警***c、药箱***B的液位传感器5、药液喷洒前部***C的水泵电机13、水泵转速传感器21、管路压力传感器15、药液喷洒后部***D的喷头堵塞监测传感器Ⅵ22、喷头堵塞监测传感器Ⅴ23、喷头堵塞监测传感器Ⅳ24、喷头堵塞监测传感器Ⅲ25、喷头堵塞监测传感器Ⅱ26、喷头堵塞监测传感器Ⅰ27均由主控制***A控制；
主控制***A、显示模块b、报警***c、药箱***B的液位传感器5、药液喷洒前部***C的管路压力传感器15、水泵转速传感器21、药液喷洒后部***D的喷头堵塞监测传感器Ⅵ22、喷头堵塞监测传感器Ⅴ23、喷头堵塞监测传感器Ⅳ24、喷头堵塞监测传感器Ⅲ25、喷头堵塞监测传感器Ⅱ26、喷头堵塞监测传感器Ⅰ27均由电源模块a供电。
药液喷洒前部***C的三通总管Ⅱ16出口经回水管1与药箱***B的药箱回水口8连接；
药液喷洒前部***C的水泵入口11经供水管3与药箱***B的药箱出水口9连接；
药液喷洒前部***C的三通支管Ⅱ18经三通管Ⅰ2的支管Ⅰ35与药液喷洒后部***D的喷头堵塞监测传感器Ⅰ27连接；
经三通管Ⅰ2的支管Ⅱ36与药液喷洒后部***D的喷头堵塞监测传感器Ⅱ26连接；
经三通管Ⅰ2的支管Ⅲ37与药液喷洒后部***D的喷头堵塞监测传感器Ⅲ25连接；
经三通管Ⅰ2的支管Ⅳ38与药液喷洒后部***D的喷头堵塞监测传感器Ⅳ24连接；
经三通管Ⅰ2的支管Ⅴ39与药液喷洒后部***D的喷头堵塞监测传感器Ⅴ23连接；
经三通管Ⅰ2的支管Ⅵ40与药液喷洒后部***D的喷头堵塞监测传感器Ⅵ22连接。
如图2所示，所述喷药机工作状态实时监测***的药箱***B由药箱4、液位传感器5、屏蔽线6、药箱盖7、药箱回水口8、药箱出水口9和液位计10组成，其中药箱盖7固接于药箱4顶部中央，液位传感器5与液位计10顶端固接，液位计10下部插于药箱4中，液位传感器5上设有屏蔽线6，药箱回水口8位于药箱盖7一边，药箱出水口9位于药箱4右侧下部。
如图3所示，所述喷药机工作状态实时监测***的药液喷洒前部***C由水泵入口11、水泵12、水泵电机13、水泵出口14、管路压力传感器15、三通总管Ⅱ16、溢流阀17、三通支管Ⅱ18、三通支管Ⅰ19、三通总管Ⅰ20、水泵转速传感器21组成，其中水泵电机13输出轴与水泵12输入轴固接且二者以相同角速度转动，水泵转速传感器21套在水泵12输入轴上与其同轴转动，水泵出口14经三通支管Ⅰ19与三通支管Ⅱ18连通，三通总管Ⅰ20与三通支管Ⅰ19连通，三通总管Ⅰ20出口处固接管路压力传感器15，三通总管Ⅱ16与三通支管Ⅱ18连通，溢流阀17串接于三通总管Ⅱ16中部。
如图4、图5所示，所述喷药机工作状态实时监测***的药液喷洒后部***D由喷头堵塞监测传感器Ⅵ22、喷头堵塞监测传感器Ⅴ23、喷头堵塞监测传感器Ⅳ24、喷头堵塞监测传 感器Ⅲ25、喷头堵塞监测传感器Ⅱ26、喷头堵塞监测传感器Ⅰ27、喷头Ⅰ28、喷头Ⅱ29、喷头Ⅲ30、喷头Ⅳ31、喷头Ⅴ32、喷头Ⅵ33、三通管Ⅰ总管34、支管Ⅰ35、支管Ⅱ36、支管Ⅲ37、支管Ⅳ38支管Ⅴ39、支管Ⅵ40组成，其中
喷头Ⅰ28经喷头堵塞监测传感器Ⅰ27与三通管Ⅰ2的支管Ⅰ35连接；
喷头Ⅱ29经喷头堵塞监测传感器Ⅱ26与三通管Ⅰ2的支管Ⅱ36连接；
喷头Ⅲ30经喷头堵塞监测传感器Ⅲ25与三通管Ⅰ2的支管Ⅲ37连接；
喷头Ⅳ31经喷头堵塞监测传感器Ⅳ24与三通管Ⅰ2的支管Ⅳ38连接；
喷头Ⅴ32经喷头堵塞监测传感器Ⅴ23与三通管Ⅰ2的支管Ⅴ39连接；
喷头Ⅵ33经喷头堵塞监测传感器Ⅵ22与三通管Ⅰ2的支管Ⅵ40连接。
所述的水泵转速传感器21安装在水泵12上，用于监测水泵12转速；液位传感器5安装在药箱4上；管路压力传感器15通过三通总管Ⅰ20并联在供水管上，用于监测主回路压力；喷头堵塞监测传感器组由喷头堵塞监测传感器Ⅵ22、喷头堵塞监测传感器Ⅴ23、喷头堵塞监测传感器Ⅳ24、喷头堵塞监测传感器Ⅲ25、喷头堵塞监测传感器Ⅱ26、喷头堵塞监测传感器Ⅰ27组成；其串联在各个分支回路中，用于监测各回路中的药液流量。报警***c为声光报警，当接收到主控制***A的报警信号时，会发出红光和警报声。
所述的液位传感器5优选投入式水位传感器，水泵转速传感器21优选光电编码器，管路压力传感器15优选应变式压力传感器，喷头堵塞监测传感器Ⅵ22、Ⅴ23、Ⅳ24、Ⅲ25、Ⅱ26和Ⅰ27优选霍尔流量传感器。并且上述传感器均通过屏蔽导线6与主控制***A电连接，从而主控制***A能够实时接收和监测上述传感器输出电平信号的变化。所述喷药机水泵电机13用于为喷药机水泵12提供动力；所述水泵测速传感器21与水泵同轴安装在水泵12后端，用于实时测量水泵12转速。
所述电源为拖拉机+12V蓄电池所供直流电源，通过电源模块a分别输出+5V和+24V直流电；+12V直流电源用于为主控制***A、水泵电机13、管路压力传感器15以及报警***c供电，+5V直流电源用于为霍尔流量传感器和光电编码器供电，+24V直流电源用于为液位传感器5供电。
喷头28至喷头33在主控制***A内均有相对应的编号(如喷头28,29和30等)，同时每个喷头以及每一喷头上的喷头堵塞监测传感器组上贴上标签，以便利于通过主控制***A对每个喷头以及每一喷头上的喷头堵塞监测传感器组进行定位和标识。
一种喷药机工作状态实时监测方法，包括下列步骤：
1.安全工作状态的设置
1.1将药箱4装满水，稳压电源给水泵电机13供电使其正常旋转，使喷水正常，此时水泵测速传感器21输出的脉冲信号为水泵正常转速所对应的信号，管路压力传感器15输出的电压信号为对应的管路安全压力Pmax1信号、喷头堵塞监测传感器组输出的脉冲信号为对应喷头堵塞监测传感器的安全流量Nmax1的信号。实施例中，Pmax1为1.36MPa，Nmax1为1.82m3/h；喷头堵塞监测传感器组由喷头堵塞监测传感器Ⅵ22、喷头堵塞监测传感器Ⅴ23、 喷头堵塞监测传感器Ⅳ24、喷头堵塞监测传感器Ⅲ25、喷头堵塞监测传感器Ⅱ26、喷头堵塞监测传感器Ⅰ27组成；
1.2通过调节稳压电源使水泵12转速降低，当喷水量小于正常喷水量、喷头喷出药液不能雾化喷洒时，分别记录此时水泵测速传感器21、管路压力传感器15、喷头堵塞监测传感器组对应的脉冲信号，此时水泵测速传感器21输出的信号为安全转速M对应的信号，管路压力传感器15和喷头堵塞监测传感器组输出的分别为临界安全压力Pmin1和临界安全流量Nmin1脉冲信号，实施例中，M为200r/min，Pmin1为0.26MPa，Nmin1为0.75m3/h；待药箱液位降低，即将导致水泵12不能正常抽水时，此时液位传感器5、管路压力传感器15、喷头堵塞监测传感器组会有对应的电压信号输出，此时的信号为对应的药箱液位的最低临界安全液位Lmin信号、管路压力的临界安全压力Pmin2信号和喷头的临界安全流量Nmin2信号，实施例中，Lmin为10cm，Pmin2为0.27MPa，Nmin2为0.75m3/h；
1.3由于作业环境复杂，如药箱内落入杂质，可能会将喷头堵塞造成管路压力信号增大，严重时会导致喷头堵塞监测传感器组后端管路爆裂，从而使流量信号骤然增大，故将管路安全压力Pmax1信号、安全流量Nmax1信号分别提高10％作为最高临界安全压力Pmax和最大临界安全流量Nmax信号，实施例中，Pmax为1.50MPa，Nmax为2.00m3/h；并比较Pmin1和Pmin2、Nmin1和Nmin2，取数值大者分别作为最低临界安全压力Pmin和最小临界安全流量Nmin，实施例中，Lmin为10cm，Pmin为0.26MPa，Nmin为0.75m3/h；主控制***A根据上述获得的各个信号值分别作为后期作业时判断药箱液位、水泵转速、管路压力、喷头是否堵塞的基准；
2.漏喷状况的监测
2.1主控制***A根据液位传感器5、水泵测速传感器21、管路压力传感器15和喷头堵塞监测传感器组所提供的监测信息判定是否发生漏喷：
2.1.1液位传感器5监测液位值低于最低临界安全液位10cm时，表示药箱液位低于安全液位，将引起漏喷，即通过报警***c发出报警信号；
2.1.2管路压力传感器15监测压力值低于最低临界安全压力0.26MPa时，表示水泵水压不足造成管路压力偏低、将引起漏喷，即通过报警***c发出报警信号；管路压力传感器15监测压力值高于最高临界安全压力1.50MPa时，表示喷头可能发生堵塞造成管路压力偏高、将引起漏喷，即通过报警***c发出报警信号；
2.1.3喷头堵塞监测传感器组监测喷头流量小于最小临界安全流量0.75m3/h时，表示管路流量偏小、将引起漏喷，即通过报警***c发出报警信号；喷头堵塞监测传感器组监测喷头流量大于最大临界安全流量2.00m3/h且管路压力信号骤然降低时，表示管路可能爆裂、将引起漏喷，即通过报警***c发出报警信号；
2.1.4水泵测速传感器21监测水泵12低于安全转速200r/min时，表示水泵转速过低，从而引起管路压力偏低、管路流量偏小，进而导致漏喷；并同时判断其压力是否满足喷药要求，当压力不满足喷药要求时，即通过报警***c发出报警信号；
2.2在发生漏喷时，主控制***A在指令报警***c进行声光报警的同时，显示模块b能够显示出现状况的传感器对应的编号，从而能够快速发现状况；主控制***A根据提供漏喷信息的传感器所在支路编号和传感器安装位置，确定和存储发生漏喷的支路编号和故障类型、存储发生漏喷的时间，所述漏喷类型为药箱液位低、喷头堵塞、管路爆裂和水泵压力低四种状况中的一种或多种；
3.针对报警***c发出报警信号的类型和主控制***A的各类提示，采取相应措施予以补救。
3.1当药箱液位低时，显示模块b会显示药箱液位过低同时报警***c会发出报警信号，及时提醒操作人员停车加药水。
3.2当水泵压力过低时能够，显示模块b会显示水泵压力过低同时报警***c会发出报警信号，及时提醒操作人员调节水泵电机13的电压，进而调节水泵12的转速。
3.3当喷头堵塞或管路爆裂时，显示模块b会显示相应状况同时报警***c会发出报警信号，主控制***A在指令报警***c进行声光报警的同时存储发生漏喷的支路编号和故障类型、时间信息，便于后续操作人员补喷药液。
Claims (1)
1.一种喷药机工作状态实时监测方法，其特征在于：包括下列步骤：
1.1安全工作状态的设置
1.1.1将药箱(4)装满水，稳压电源给水泵电机(13)供电使其正常旋转，使喷水正常，此时水泵测速传感器(21)输出的脉冲信号为水泵正常转速所对应的信号，管路压力传感器(15)输出的电压信号为对应的管路安全压力Pmax1信号、喷头堵塞监测传感器组输出的脉冲信号为对应喷头堵塞监测传感器的安全流量Nmax1的信号，喷头堵塞监测传感器组由喷头堵塞监测传感器Ⅵ(22)、喷头堵塞监测传感器Ⅴ(23)、喷头堵塞监测传感器Ⅳ(24)、喷头堵塞监测传感器Ⅲ(25)、喷头堵塞监测传感器Ⅱ(26)、喷头堵塞监测传感器Ⅰ(27)组成；
1.1.2通过调节稳压电源使水泵(12)转速降低，当喷水量小于正常喷水量、喷头喷出药液不能雾化喷洒时，分别记录此时水泵测速传感器(21)、管路压力传感器(15)、喷头堵塞监测传感器组对应的信号，此时水泵测速传感器(21)输出的信号为安全转速M对应的信号，管路压力传感器(15)和喷头堵塞监测传感器组输出的分别为临界安全压力Pmin1和临界安全流量Nmin1信号；待药箱液位降低，即将导致水泵(12)不能正常抽水时，此时液位传感器(5)、管路压力传感器(15)、喷头堵塞监测传感器组会有对应的信号输出，此时的信号为对应的药箱液位的最低临界安全液位Lmin信号、管路压力的临界安全压力Pmin2信号和喷头的临界安全流量Nmin2信号；
1.1.3由于作业环境复杂，如药箱内落入杂质，可能会将喷头堵塞造成管路压力信号增大，严重时会导致喷头堵塞监测传感器组后端管路爆裂，从而使流量信号骤然增大，故将管路安全压力Pmax1信号、安全流量Nmax1信号分别提高10％作为最高临界安全压力Pmax和最大临界安全流量Nmax信号；并比较Pmin1和Pmin2、Nmin1和Nmin2，取数值大者分别作为最低临界安全压力Pmin和最小临界安全流量Nmin；主控制***(A)根据上述获得的各个信号值分别作为后期作业时判断药箱液位、水泵转速、管路压力、喷头是否堵塞的基准；
1.2漏喷状况的监测与判定
1.2.1主控制***(A)根据液位传感器(5)、水泵测速传感器(21)、管路压力传感器(15)和喷头堵塞监测传感器组所提供的监测信息判定是否发生漏喷：
1.2.1.1液位传感器(5)监测液位值低于临界安全液位Lmin时，表示药箱液位低于安全液位，将引起漏喷，即通过报警***(c)发出报警信号；
1.2.1.2管路压力传感器(15)监测压力值低于最低临界安全压力Pmin时，表示水泵水压不足造成管路压力偏低、将引起漏喷，即通过报警***(c)发出报警信号；管路压力传感器(15)监测压力值高于最高临界安全压力Pmax时，表示喷头可能发生堵塞造成管路压力偏高、将引起漏喷，即通过报警***(c)发出报警信号；
1.2.1.3喷头堵塞监测传感器组监测喷头流量小于最小临界安全流量Nmin时，表示管路流量偏小、将引起漏喷，即通过报警***(c)发出报警信号；喷头堵塞监测传感器组监测喷头流量大于最大临界安全流量Nmax且管路压力信号骤然降低时，表示管路可能爆裂、将引起漏喷，即通过报警***(c)发出报警信号；
1.2.1.4水泵测速传感器(21)监测水泵(12)低于安全转速M时，表示水泵转速过低，从而引起管路压力偏低、管路流量偏小，进而导致漏喷；并同时判断其压力是否满足喷药要求，当压力不满足喷药要求时，即通过报警***(c)发出报警信号；
1.2.2在发生漏喷时，主控制***(A)在指令报警***(c)进行声光报警的同时，显示模块(b)能够显示出现状况的传感器对应的编号，从而能够快速发现状况；主控制***(A)根据提供漏喷信息的传感器所在支路编号和传感器安装位置，确定和存储发生漏喷的支路编号和故障类型、存储发生漏喷的时间，所述漏喷类型为药箱液位低、喷头堵塞、管路爆裂和水泵压力低四种状况中的一种或多种；
1.3针对报警***(c)发出报警信号的类型和主控制***(A)的各类提示，采取相应措施予以补救；
1.3.1当药箱液位低时，显示模块(b)会显示药箱液位过低同时报警***(c)会发出报警信号，及时提醒操作人员停车加药水；
1.3.2当水泵压力过低时能够，显示模块(b)会显示水泵压力过低同时报警***(c)会发出报警信号，及时提醒操作人员调节水泵电机(13)的电压，进而调节水泵(12)的转速；
1.3.3当喷头堵塞或管路爆裂时，显示模块(b)会显示相应状况同时报警***(c)会发出报警信号，主控制***(A)在指令报警***(c)进行声光报警的同时存储发生漏喷的支路编号和故障类型、时间信息，便于后续操作人员补喷药液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410377336.XA CN104133496B (zh) | 2014-08-01 | 2014-08-01 | 一种喷药机工作状态监测***和方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410377336.XA CN104133496B (zh) | 2014-08-01 | 2014-08-01 | 一种喷药机工作状态监测***和方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104133496A CN104133496A (zh) | 2014-11-05 |
| CN104133496B true CN104133496B (zh) | 2016-08-24 |
Family
ID=51806211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410377336.XA Expired - Fee Related CN104133496B (zh) | 2014-08-01 | 2014-08-01 | 一种喷药机工作状态监测***和方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104133496B (zh) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105947216B (zh) * | 2016-04-27 | 2018-05-18 | 北京农业智能装备技术研究中心 | 基于流量动态预测的无人机喷洒控制***及方法 |
| CN106939570A (zh) * | 2017-04-10 | 2017-07-11 | 温州职业技术学院 | 一种多工位洒水*** |
| CN108021063B (zh) * | 2017-11-30 | 2020-02-14 | 沈阳工业大学 | 压力稳态与状态反馈结合的植保机精准施药控制方法 |
| CN108607466A (zh) * | 2018-05-16 | 2018-10-02 | 山西太钢不锈钢股份有限公司 | 一种判断混料机加水喷头脱落或堵塞的方法 |
| CN109611687B (zh) * | 2018-12-03 | 2020-05-22 | 苏州市洋基机电工程有限公司 | 一种管制液体自动管控*** |
| CN110275552A (zh) * | 2019-04-24 | 2019-09-24 | 四川中鼎智能技术有限公司 | 基于集水井水位数据过程的诊断控制方法、***、存储介质和终端 |
| CN111239850A (zh) * | 2020-03-12 | 2020-06-05 | 北京农业智能装备技术研究中心 | 一种喷头堵塞检测装置及方法 |
| CN111852828A (zh) * | 2020-07-23 | 2020-10-30 | 嘉善边锋机械股份有限公司 | 一种具有压力实时监测与控制功能的隔膜泵 |
| CN112722279B (zh) * | 2020-12-29 | 2022-09-16 | 北京农业智能装备技术研究中心 | 一种无人机植保作业监控方法及*** |
| CN114643537A (zh) * | 2022-03-14 | 2022-06-21 | 长沙矿冶研究院有限责任公司 | 高压水射流清理装备的供砂罐下砂自动巡检装置与方法 |
| CN114982447B (zh) * | 2022-05-18 | 2023-07-25 | 中国农业科学院郑州果树研究所 | 基于物联网的葡萄水肥一体化可编程控制***及方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE467083B (sv) * | 1990-06-15 | 1992-05-25 | Kenneth Alness | Utrustning foer dosering av bekaempningsmedel i anslutning till lantbrukssprutor |
| JPH04313107A (ja) * | 1991-04-08 | 1992-11-05 | Mitsubishi Electric Corp | マスフローコントローラ |
| CN2317011Y (zh) * | 1996-12-27 | 1999-05-05 | 毛友清 | 不漏喷雾器 |
| JP4622038B2 (ja) * | 2000-05-12 | 2011-02-02 | トヨタ自動車株式会社 | ガス供給装置 |
| CN101716567B (zh) * | 2009-11-05 | 2012-01-04 | 吉林大学 | 基于处方图控制的智能变量喷药机 |
| CN101961003A (zh) * | 2010-08-10 | 2011-02-02 | 江苏大学 | 一种精确对靶喷药除草装置 |
| CN102613160B (zh) * | 2012-03-22 | 2014-04-09 | 北京农业信息技术研究中心 | 用于葡萄园的自走变量喷药装置及其喷药方法 |
| CN103125466B (zh) * | 2013-03-14 | 2015-05-27 | 苏州苏农园艺景观有限公司 | 可转换喷杆的喷雾机控制装置 |
| CN103141462B (zh) * | 2013-03-29 | 2015-03-11 | 江苏大学 | 一种喷杆式喷雾机喷幅控制器 |
-
2014
- 2014-08-01 CN CN201410377336.XA patent/CN104133496B/zh not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 基于ARM的变量喷药控制***设计;王利霞 等;《农业工程学报》;20100430;第26卷(第4期);第113-118页 * |
| 基于单片机的施药监测***设计与试验;翟长远 等;《农业机械学报》;20110831;第42卷(第8期);第70-74页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104133496A (zh) | 2014-11-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104133496B (zh) | 一种喷药机工作状态监测***和方法 | |
| CN104145923B (zh) | 一种喷药机喷头堵塞故障排除***与方法 | |
| CN206118910U (zh) | 一种精量喷雾施药*** | |
| CN103398034B (zh) | 一种用于马铃薯播种机的液压控制*** | |
| CN207817512U (zh) | 一体化泵闸自动控制装置 | |
| CN104834311B (zh) | 一种基于悬挂链输送机的大棚智能喷药机器人及方法 | |
| CN104604649A (zh) | 一种多功能低功耗节水灌溉装置及其*** | |
| CN102645907A (zh) | 一种对播种机播种状态及排种故障进行检测及控制的*** | |
| CN204579364U (zh) | 一种通过升降螺杆实现的自动灌溉*** | |
| CN203564573U (zh) | 一种土壤消毒设备 | |
| CN107415188B (zh) | 一种注塑生产线状态监控装置 | |
| CN110301230A (zh) | 一种联合收割机脱粒滚筒故障模拟监控***及方法 | |
| RU98320U1 (ru) | Система автоматизированного контроля посевных комплексов | |
| CN108633427A (zh) | 智能灌溉*** | |
| EP3612279A1 (de) | Feuerlöschanlage, feuerlöschsystem mit selbiger, sowie verfahren zum bestimmen der ausbreitung eines feuers | |
| CN210840713U (zh) | 一种全自动跟随收割机、收粮*** | |
| CN207567910U (zh) | 带有故障检测装置的冲洗门、污水处理井 | |
| CN107302857A (zh) | 一种具备自动控制功能的双混动力施肥播种机 | |
| CN207792173U (zh) | 输煤***用降尘喷洒控制*** | |
| CN212466911U (zh) | 一种楼宇室内消防监控*** | |
| CN214033562U (zh) | 一种基于视觉数据的智能洒水车控制*** | |
| CN216567063U (zh) | 一种电驱播种监测控制装置 | |
| CN219537256U (zh) | 一种风送及喷洒装置及应用该装置的植保机 | |
| DE4428757C2 (de) | Regenwassernutzungsanlage | |
| CN113044173B (zh) | 一种水污染治理用水质监测装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160824 Termination date: 20210801 |