CN112021288B - 一种自适应冠层打开气流辅助喷雾装置及方法 - Google Patents

一种自适应冠层打开气流辅助喷雾装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种自适应冠层打开气流辅助喷雾装置及方法，包括喷杆机架、喷雾模块、风送模块、冠层打开模块。喷杆机架用于支撑固定其它模块，并与喷雾机连接；喷雾模块用于完成药液压力雾化，以一定角度向冠层释放药液雾滴；风送模块用于提供辅助气流，胁迫雾滴向冠层内输送；冠层打开模块用于将植株上部稠密枝叶拨开，提供雾滴向下运移通道；喷雾作业时，柔性罩板在喷雾区前方，拨动上部冠层枝叶打开冠层空间，同时辅助气流胁迫雾滴进入冠层内部，改善植株中部和下部雾滴沉积分布，具有结构简单、可靠性高、植株机械损伤小、施药效果好的特点。

Description

一种自适应冠层打开气流辅助喷雾装置及方法
技术领域
本发明属于农业植保机械技术领域，涉及一种自适应冠层打开气流辅助喷雾装置及方法，实现针对施药对象自适应打开上部冠层空间，辅助气流胁迫雾滴沉积至冠层内部，改善施药对象冠层内整体沉积分布。
背景技术
气流辅助喷雾作为一种高效地面施药技术，广泛应用于各种施药场景。在施药对象上部冠层遮蔽严重，辅助气流无法有效打开冠层空间情况下，药液雾滴往往集中沉积在冠层上部，导致整体沉积不均匀、中下部分药液沉积过少、施药效果不理想等问题，为解决上述问题，出现了仿形式、吊杆式、罩盖式等一系列施药方式。
经对现有技术的文献检索发现，中国发明专利“自走式喷药机吊杆式喷药装置”专利申请号201110167637.6，使用吊杆式喷雾装置并在吊杆上安装拨片实现对叶片的翻转；中国发明专利“一种高效棉花喷雾机”专利申请号201510727621.4，使用吊杆与底部气流辅助喷雾相结合的施药形式，同时吊杆上装有罩盖实现冠层内均匀沉积；以上两种施药方式均需要吊杆进入植株行间，对于植株行间距有一定要求；因此，针对高郁闭度作物上部冠层枝叶遮蔽严重存在的问题，需要一种自适应冠层打开的施药方式，将药液雾滴输送至冠层中、下部分。
发明内容
本发明为了克服以上技术的不足,提供一种自适应冠层打开气流辅助喷雾装置及方法，解决在施药过程中由于上部冠层枝叶遮挡造成的中、下部分药液雾滴沉积不足等问题，具有结构简单，维护和安装成本低等特点，辅助气流风速需求小，减少了纯气流辅助喷雾造成的动力消耗，对植物冠层的适应性较好且枝叶机械损伤较小。
本发明一种自适应冠层打开气流辅助喷雾装置，其特征在于：包括喷杆机架、喷雾模块、风送模块、冠层打开模块。所述的喷杆机架用于支撑固定其它模块，并与喷雾机连接；所述的喷雾模块用于完成药液压力雾化，以一定角度向冠层释放药液雾滴；所述的风送模块用于提供辅助气流，胁迫雾滴向冠层内输送；所述的冠层打开模块用于将植株上部稠密枝叶拨开，提供雾滴向下运移通道。
所述的喷杆机架用于安装、固定其他模块，支撑整个喷雾装置，并与喷雾机后悬挂连接；
所述的喷雾模块包括喷头、输药管、药液泵、药箱、电磁阀、流量计构成；所述的喷头由内走水喷体和喷嘴构成，用于将药液压力雾化喷射至靶标冠层，喷头喷雾角度可以调整以适应冠层打开位置；所述的输药管用于运送药液至喷头雾化，所述的药液泵用于将药液泵入管路并提供一定压力；所述的药箱用于存放药液；所述的电磁阀用以控制管路的通断；所述的流量计用于统计施药量；
所述的风送模块包括轴流风机、输风管、出风筒构成；所述的轴流风机作为风源提供辅助气流，可以调整转速适应喷雾需求的风量；所述的输风管安装在喷杆上用于将辅助气流输送至出风筒；所述的出风筒用于释放辅助气流，气流角度可以调整以适应冠层打开位置；本发明风送模块形式并非局限于本文所披露的风送形式，可应用与各种其他形式组合、修改或者删减；
所述的冠层打开模块包括柔性罩板、水平支撑杆、竖直支撑杆、连接件、角度调节杆构成；所述的柔性罩板为柔性板材，上部较硬下部较柔软，用于深入冠层内部，拨动枝叶变形打开冠层上部空间；所述的水平支撑杆用于与喷杆机架连接支撑冠层打开模块并调节柔性罩板与喷头间的距离；所述的竖直支撑杆用于直接固定柔性罩板，并调节柔性罩板进入冠层内的深度；所述的连接件用于连接机架喷杆、水平支撑杆、竖直支撑杆的连接与调整；所述的角度调节杆用于将柔性罩板与竖直支撑杆连接，调整柔性罩板作用于冠层的角度。
本发明一种自适应冠层打开气流辅助喷雾方法包括如下步骤：
(1)调整冠层打开模块参数：施药作业前，通过连接件改变柔性罩板进入冠层深度(h)与作用角度(β)并确保柔性罩板对冠层枝叶不会造成物理损伤；然后调整柔性罩板与喷头的水平距离(W)、根据施药对象冠层枝叶刚度计算柔性罩板水平最大水平位移(D)，避免枝叶机械损伤的同时确保冠层打开效果最佳；
(2)调整喷雾模块参数：调整喷头距离冠层高度(H)和喷头与竖直方向的夹角(θ)，保证喷头产生的扇形雾面不会喷射到柔性罩板上造成药液浪费；当冠层打开模块参数满足D≤W时，喷头调整需要满足的条件为θ≥0°和(H+h)sinθ＜W-D；当冠层打开模块参数满足D＞W时，喷头调整需要满足的条件为θ＜0°和(H+h)sinθ＜W-D；
(3)调整风送模块参数：调整轴流风机转速，使出风筒风速(V)达到最佳的输送气流风速，由于上部冠层不需要辅助气流作用打开，辅助气流风速无需过大，保证将雾滴输送至冠层内部即可；出风筒风速作用角度保证风速直接作用于冠层打开位置，即柔性罩板变形后方；本发明并非局限于本文所披露的风送形式；
(4)喷雾作业：喷雾作业时，柔性罩板在喷雾区前方，拨动上部冠层枝叶打开冠层空间，同时辅助气流胁迫雾滴输送至柔性罩板后方冠层孔隙处进入冠层内部，改善植株中部和下部雾滴沉积分布。
与现在技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明冠层打开模块结构简单，维护和安装成本低，可靠性高，对辅助气流的要求较低，一定程度上节约了辅助气流的动力消耗；
2、本发明使用的柔性材料打开植株冠层，避免了植株机械损伤且具有一定的防飘移效果，能有效保证植株中、下部分雾滴沉积，施药效果较好；
3、本发明使用的柔性罩板具有罩盖式喷雾机防飘特点，能有效阻隔因自然风造成的雾滴飘移。
附图说明
图1为一种自适应冠层打开气流辅助喷雾装置工作过程示意图
图2为一种自适应冠层打开气流辅助喷雾装置整体结构示意图
图3为一种自适应冠层打开气流辅助喷雾装置工作参数示意图
图4为喷雾角度θ≥0°时喷雾装置工作参数调整示意图
图5为喷雾角度θ＜0°时喷雾装置工作参数调整示意图
图中：1、喷头 2、输药管 3、喷杆机架 4、出风筒 5、输风管 6、连接件 7、水平支撑杆 8、竖直支撑杆 9、角度调节杆 10、柔性罩板
具体实施方式
本发明一种自适应冠层打开气流辅助喷雾装置包括喷杆机架3、喷雾模块、风送模块、冠层打开模块。所述的喷杆机架3用于支撑固定其它模块，并与喷雾机连接；所述的喷雾模块用于完成药液压力雾化，以一定角度(θ)向冠层释放药液雾滴；所述的风送模块用于提供辅助气流，胁迫雾滴向冠层内输送；所述的冠层打开模块用于将植株上部稠密枝叶拨开，提供雾滴向下运移通道。
所述的喷杆机架3用于安装、固定其他模块，支撑整个喷雾装置，并与喷雾机后悬挂连接；
所述的喷雾模块包括喷头1、输药管2、药液泵、药箱、电磁阀、流量计构成；所述的喷头1由内走水喷体和喷嘴构成，用于将药液压力雾化喷射至靶标冠层，喷头喷雾角度(θ)可以调整以适应冠层打开位置；所述的输药管2用于运送药液至喷头雾化，所述的药液泵用于将药液泵入管路并提供一定压力；所述的药箱用于存放药液；所述的电磁阀用以控制管路的通断；所述的流量计用于统计施药量；
所述的风送模块包括轴流风机、输风管5、出风筒4构成；所述的轴流风机作为风源提供辅助气流，可以调整转速适应喷雾需求的风量；所述的输风管5安装在喷杆上用于将辅助气流输送至出风筒4；所述的出风筒4用于释放辅助气流，气流角度可以调整以适应冠层打开位置；本发明风送模块形式并非局限于本文所披露的风送形式，可应用与各种其他形式组合、修改或者删减；
所述的冠层打开模块包括柔性罩板10、水平支撑杆7、竖直支撑杆8、连接件6、角度调节杆9构成；所述的柔性罩板10为柔性板材，上部较硬下部较柔软，用于深入冠层内部，拨动枝叶变形打开冠层上部空间；所述的水平支撑杆7用于与喷杆机架连接支撑冠层打开模块并调节柔性罩板10与喷头1间的距离；所述的竖直支撑杆8用于直接固定柔性罩板10，并调节柔性罩板10进入冠层内的深度；所述的连接件6用于连接机架喷杆3、水平支撑杆7、竖直支撑杆8的连接与调整；所述的角度调节杆9用于将柔性罩板10与竖直支撑杆8连接，调整柔性罩板10作用于冠层的角度(β)；
本发明一种自适应冠层打开气流辅助喷雾方法包括如下步骤：
(1)调整冠层打开模块参数：施药作业前，通过连接件6改变柔性罩板10进入冠层深度(h)与作用角度(β)并确保柔性罩板10对冠层枝叶不会造成物理损伤；然后调整柔性罩板10与喷头1的水平距离(W)、根据施药对象冠层枝叶刚度计算柔性罩板10水平最大水平位移(D)，避免枝叶机械损伤的同时确保冠层打开效果最佳；
(2)调整喷雾模块参数：调整喷头1距离冠层高度(H)和喷头1与竖直方向的夹角(θ)，保证喷头1产生的扇形雾面不会喷射到柔性罩板10上造成药液浪费。当冠层打开模块参数满足D≤W时，喷头1调整需要满足的条件为θ≥0°和(H+h)sinθ＜W-D；当冠层打开模块参数满足D＞W时，喷头1调整需要满足的条件为θ＜0°和(H+h)sinθ＜W-D；
(3)调整风送模块参数：调整轴流风机转速，使出风筒4风速(V)达到最佳的输送气流风速，由于上部冠层不需要辅助气流作用打开，辅助气流风速无需过大，保证将雾滴输送至冠层内部即可；出风筒4风速作用角度保证风速直接作用于冠层打开位置，即柔性罩板10变形后方；本发明并非局限于本文所描述的风送形式；
(4)喷雾作业：喷雾作业时，柔性罩板10在喷雾区前方，拨动上部冠层枝叶打开冠层空间，同时辅助气流胁迫雾滴输送至柔性罩板10后方冠层孔隙处进入冠层内部，改善植株中部和下部雾滴沉积分布。

Claims (1)

1.一种自适应冠层打开气流辅助喷雾装置，其特征在于：包括喷杆机架、喷雾模块、风送模块、冠层打开模块；
所述的喷杆机架用于安装、固定其他模块，支撑整个喷雾装置，并与喷雾机后悬挂连接；
所述的喷雾模块主要由喷头、输药管、药液泵、药箱、电磁阀、流量计组成；所述的喷头用于将药液压力雾化喷射至靶标冠层，喷头喷雾角度可以调整以适应冠层打开位置；所述的输药管用于运送药液至喷头雾化，所述的药液泵用于将药液泵入管路并提供一定压力；所述的药箱用于存放药液；所述的电磁阀用以控制管路的通断；所述的流量计用于监测施药量；
所述的风送模块包括轴流风机、输风管、出风筒构成；所述的轴流风机作为风源提供辅助气流，可以调整转速适应喷雾需求的风量；所述的输风管安装在喷杆上用于将辅助气流输送至出风筒；所述的出风筒用于释放辅助气流，气流角度可以调整以适应冠层打开位置；
所述的冠层打开模块包括柔性罩板、水平支撑杆、竖直支撑杆、连接件、角度调节杆构成；所述的柔性罩板为柔性板材，上部较硬下部较柔软，用于深入冠层内部，拨动枝叶变形打开冠层上部空间；所述的水平支撑杆用于与喷杆机架连接支撑冠层打开模块并调节柔性罩板与喷头间的距离；所述的竖直支撑杆用于直接固定柔性罩板，并调节柔性罩板进入冠层内的深度；所述的连接件用于连接机架喷杆、水平支撑杆、竖直支撑杆的连接与调整；所述的角度调节杆用于将柔性罩板与竖直支撑杆连接，调整柔性罩板作用于冠层的角度；
所述的自适应冠层打开气流辅助喷雾装置采用的喷雾方法，包括步骤：(1)调整冠层打开模块参数：施药作业前，通过连接件改变柔性罩板进入冠层深度h与作用角度β并确保柔性罩板不会对冠层枝叶造成物理损伤；然后调整柔性罩板与喷头的水平距离W、根据施药对象冠层枝叶刚度计算柔性罩板水平最大水平位移D，避免枝叶机械损伤的同时确保冠层打开效果最佳；(2)调整喷雾模块参数：调整喷头距离冠层高度H和喷头与竖直方向的夹角θ，保证喷头产生的扇形雾面不会喷射到柔性罩板上造成药液浪费；当冠层打开模块参数满足D≤W时，喷头调整需要满足的条件为θ≥0°和(H+h)sinθ＜W-D；当冠层打开模块参数满足D＞W时，喷头调整需要满足的条件为θ＜0°和(H+h)sinθ＜W-D；(3)调整风送模块参数：调整轴流风机转速，使出风筒风速V达到最佳的输送气流风速，由于上部冠层不需要辅助气流作用打开，辅助气流风速无需过大，保证将雾滴输送至冠层内部即可；出风筒风速作用角度保证风速直接作用于冠层打开位置，即柔性罩板变形后方；(4)喷雾作业：喷雾作业时，柔性罩板在喷雾区前方，拨动上部冠层枝叶打开冠层空间，同时辅助气流胁迫雾滴运输至柔性罩盖后方区域由空隙区域进入冠层内部，改善植株中部和下部雾滴沉积分布。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112970714B (zh) * 2021-03-16 2023-01-24 亳州学院 一种中药材病虫害定位和计数装置
CN114097755A (zh) * 2021-11-26 2022-03-01 山东省农业机械科学研究院 一种风幕导流板式辅助喷雾装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4641781A (en) * 1984-08-24 1987-02-10 Mccrea David G Covered field sprayers
CN201204888Y (zh) * 2008-05-26 2009-03-11 中国农业大学 “π”型循环喷雾机
CA2758068A1 (en) * 2009-04-08 2010-10-14 Kamterter Products, Llc Systems for the control and use of fluids and particles
CN105191899A (zh) * 2015-09-28 2015-12-30 江苏大学 一种机械-气流组合扰动施药***
CN106489896A (zh) * 2016-12-26 2017-03-15 常州东风农机集团有限公司 履带式林果喷雾机
CN108835080A (zh) * 2018-06-21 2018-11-20 安徽省中日农业环保科技有限公司 一种多风管循环喷雾机
CN209824961U (zh) * 2019-03-20 2019-12-24 中国农业大学 一种喷雾器及手持风送喷雾装置
CN111436414A (zh) * 2020-04-01 2020-07-24 江苏大学 一种温室草莓冠层内圆周风送施药机器人及其实现方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2010101181A4 (en) * 2009-10-28 2011-03-03 Baek, Bent Mr Horticulture Tree Sprayer Function and Simple Adjustment
CN108464168B (zh) * 2018-03-29 2023-06-20 西南交通大学 一种轨道式精准施药及灌溉一体化机构
CN109757458B (zh) * 2019-01-31 2021-02-19 华南农业大学 一种多风管风送仿形喷雾机

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4641781A (en) * 1984-08-24 1987-02-10 Mccrea David G Covered field sprayers
CN201204888Y (zh) * 2008-05-26 2009-03-11 中国农业大学 “π”型循环喷雾机
CA2758068A1 (en) * 2009-04-08 2010-10-14 Kamterter Products, Llc Systems for the control and use of fluids and particles
CN105191899A (zh) * 2015-09-28 2015-12-30 江苏大学 一种机械-气流组合扰动施药***
CN106489896A (zh) * 2016-12-26 2017-03-15 常州东风农机集团有限公司 履带式林果喷雾机
CN108835080A (zh) * 2018-06-21 2018-11-20 安徽省中日农业环保科技有限公司 一种多风管循环喷雾机
CN209824961U (zh) * 2019-03-20 2019-12-24 中国农业大学 一种喷雾器及手持风送喷雾装置
CN111436414A (zh) * 2020-04-01 2020-07-24 江苏大学 一种温室草莓冠层内圆周风送施药机器人及其实现方法

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