CN117900057A - 一种流量计在线标定***及标定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种流量计在线标定***及标定方法,该标定***包括喷雾***,包括:箱体、开关、泵、流量计、控制器、流体管路以及喷雾单元,其中:流体管路包括多个连接管;箱体通过一连接管与泵的一端连接;开关设置于箱体与泵之间的连接管上;泵的另一端通过一连接管与喷雾单元连接;喷雾单元设置于流体管路的出流体端;流量计设置于泵的另一端与喷雾单元的连接管上;控制器与泵、流量计以及喷雾单元电连接,并且在泵、流量计和喷雾单元处于工作状态时,控制器实时显示所述流量计的累计喷雾量。本发明可利用现有的喷雾***对流量计进行在线标定。
Description
技术领域
本发明涉及流量计标定技术领域,尤其涉及一种基于体积的流量计在线标定***及标定方法,可以适用于喷雾机喷雾***流量计的快速在线标定。
背景技术
当前在喷杆喷雾机作业过程中,为了精准控制喷雾量,达到农药减量施用的目的,一般采用流量计对喷雾***实时喷雾量进行测量,并根据所需喷雾量对***流量进行实时调节,对流量计准确度要求较高。但是流量计在长期使用过程中零部件会出现磨损和老化,从而导致流量计测量精度下降,因此需要在使用过程中经常对流量计进行标定和校准,以确保作业过程中流量计的测量性能。
常用的流量计标定方法为静态称重法或标准体积管法,其原理为使流体以某一恒定流量流过待测流量计和校准装置(标准流量计或称重***),然后将一段时间内流过两个计量装置的累计流量进行对比,计算出待测流量计的误差。其中采用称重***时,通过专门的称重装置获取在测试时间段内流入称重容器的流体累计质量或者使用标准体积管测量在测试时间段内流入标准体积管内的流体累计体积流量。
如上所述,流量计的标定过程需要对待测流量计和校准装置进行比对检定,专业程度较高,作业机手或农户往往无法自行操作,需要通知专业技术人员进行重新标定、维修。而且通常需要拆下待测流量计并安装于专门的标定试验台上进行标定,无法进行快速在线标定,不仅影响喷杆喷雾机的正常作业使用,而且费时费力、成本较高。
发明内容
针对现有技术中存在的不足,本发明提供了一种流量计在线标定***及标定方法,利用现有的喷雾***对流量计进行在线标定,克服了需要专业技术人员进行标定或者需要拆卸待检测流量计的缺陷。
为实现上述目的,本发明一方面提供了一种流量计在线标定***,包括喷雾***,所述喷雾***包括:箱体、开关、泵、流量计、控制器、流体管路以及喷雾单元,其中:所述流体管路包括多个连接管;所述箱体通过一所述连接管与所述泵的一端连接;所述开关设置于所述箱体与所述泵之间的连接管上;所述泵的另一端通过一所述连接管与所述喷雾单元连接;所述喷雾单元设置于所述流体管路的出流体端,用于将所述流体管路的流体喷出;所述流量计设置于所述泵的另一端与所述喷雾单元的连接管上;所述控制器与所述泵、所述流量计以及所述喷雾单元电连接,并且在所述泵、所述流量计和所述喷雾单元处于工作状态时,所述控制器实时显示所述流量计的累计喷雾量。
进一步的,上述控制器具有一人机交互界面,用于设定所述流量计的标定系数和对所述累计喷雾量清零。
进一步的,上述流量计的标定系数和所述累计喷雾量的乘积为一常数,所述常数为所述流量计的总脉冲个数。
进一步的,所述喷雾单元包括喷杆以及喷杆控制开关,其中,所述喷杆通过一所述连接管与所述泵连接;所述喷杆控制开关设置于所述喷杆的进流体端,用于控制所述喷杆的通断。
进一步的,所述喷杆的数量为多个,所述喷杆控制开关的数量与所述喷杆的数量相对应。
进一步的,所述喷雾***还包括过滤器,所述过滤器设置于所述泵和所述箱体之间的连接管上。
进一步的,所述喷雾***还包括回流管路、设置于所述回流管路上的回流调节开关和压力调节开关,其中:所述回流管路一端连通所述箱体的一侧,另一端连通所述箱体的另一侧,并且所述回流管路与所述泵的另一端和所述流量计之间的连接管连通;所述压力调节开关与所述控制器电连接。
进一步的,所述喷雾***还包括设置于所述流体管路上的压力传感器,所述压力传感器与所述控制器电连接。
进一步的,所述喷雾***还包括设置于所述回流管路一端并位于所述箱体内的搅拌器。
另一方面,本发明还提供了一种流量计在线标定方法,利用上述任一种流量计在线标定***,并包括以下步骤:
S1:在所述箱体中加入体积为数值V的液体;
S2:打开所述控制器,将所述流量计的标定系数C设置为所述数值V;
S3:通过所述控制器将所述流量计的累计喷雾量Q清零;
S4:打开所述开关,启动所述泵,将所述箱体中的液体通过所述喷雾单元喷洒完毕,并记录此时所述流量计的累计喷雾量为Q1;
S5:通过所述控制器将所述流量计的标定系数C设置为数值Q1。
进一步的,所述流量计在线标定方法还包括以下步骤:
S6:在所述箱体中加入体积为数值M的液体,且所述数值M大于所述数值V;
S7:重复所述步骤S3至S4,并记录此时所述流量计的累计喷雾量为Q2;
S8:计算所述Q2和所述M的相对误差百分比并记为β,判断所述β是否大于所述流量计的允许误差,若是,则按所述β的值更改所述流量计的标定系数C,即C=Q1+Q1*β;否则所述流量计的标定系数C保持不变。
进一步的,所述流量计的标定系数C和所述累计喷雾量Q满足以下关系式:
P=C*Q,
其中,P为所述流量计输出的总脉冲数,单位为个;C的单位为个/L;Q的单位为L。
进一步的,所述数值V不超过所述箱体的额定容积。
进一步的,所述数值V为所述箱体的额定容积的2%-5%。
进一步的,所述数值M至少为所述数值V的10倍。
另一方面,本发明还提供一种流量计在线标定方法,用于喷雾***,所述喷雾***包括箱体和与所述箱体连通的流量计,该方法包括以下步骤:
S10:在所述箱体中加入体积为数值V的液体;
S20:将所述流量计的标定系数C设置为所述数值V
S30将所述流量计的累计喷雾量Q清零;
S40:将所述液体通过所述流量计并喷洒完毕,记录此时所述流量计的累计喷雾量为Q1;
S50:将所述流量计的标定系数C设置为数值Q1。
进一步的,上述方法还包括以下步骤:
S60:在所述箱体中加入体积为数值M的液体,且所述数值M大于所述数值V;
S70:重复所述步骤S30至S40,并记录此时所述流量计的累计喷雾量为Q2;
S80:计算所述Q2和所述M的相对误差百分比并记为β,判断所述β是否大于所述流量计的允许误差,若是,则按所述β的值更改所述流量计的标定系数C,即C=Q1+Q1*β;否则所述流量计的标定系数C保持不变。
由以上方案可知,本发明的优点在于:
本发明基于喷杆喷雾机上现有的喷雾***对流量计进行在线标定,无需拆卸流量计和额外计量标定成本,机手或农户本人即可操作,可快速实现流量计在线标定,不影响喷杆喷雾机作业使用,具有实施容易、省时省力的特点。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的流量计在线标定***的结构示意图;
图2为本发明实施例二提供的流量计在线标定方法的流程图;
图3为本发明实施例三提供的流量计在线标定方法的流程图;
图4为本发明实施例四提供的流量计在线标定方法的流程图;
图5为本发明实施例五提供的流量计在线标定方法的流程图;
图6为本发明实施例二至五中方法采用的喷雾***的结构示意图;
其中,附图标记:
1,1’-喷雾***;
10,10’-箱体;
100-搅拌器;
11-开关;
12-泵;
13,13’-流量计;
14-控制器;
15-流体管路;
151,152-连接管;
153-压力传感器;
16-喷杆;
161-喷头;
17-喷杆控制开关;
18-过滤器;
19-回流管路;
190-回流管路的一端;
191-回流调节开关;
192-压力调节开关;
193-回流管路的另一端;
2,2’,3,3’-流量计在线标定方法;
S1~S8,S10~S80-步骤。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明技术方案进行详细的描述,以更进一步了解本发明的目的、方案及功效,但并非作为本发明所附权利要求保护范围的限制。
说明书中针对“实施例”、“另一实施例”、“本实施例”等的引用,指的是描述的该实施例可包括特定的特征、结构或特性,但并不是每个实施例都必须包含这些特定特征、结构或特性。此外,这样的表述并非指的是同一个实施例。进一步,在结合实施例描述特定的特征、结构或特性时,不管有没有明确的描述,已经表明将这样的特征、结构或特性结合到其他实施例中是在本领域技术人员的知识范围内的。
在说明书及后续的权利要求书中使用了某些词汇来指称特定组件或部件,本领域普通技术的人员应可理解,技术使用者或制造商可以不同的名词或术语来称呼同一个组件或部件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异作为区分组件或部件的方式,而是以组件或部件在功能上的差异作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求项中所提及的“包括”和“包含”为一开放式的用语,故应解释成“包含但不限定于”。除此以外,“连接”一词在此包含任何直接及间接的电性连接手段。间接的电性连接手段包括通过其它装置进行连接。
本发明的实施例通过提供一种流量计在线标定***及标定方法,解决了现有技术中需要专业技术人员标定或者需要拆卸流量计,进而影响喷杆喷雾机的正常作业使用、费时费力、成本较高的问题
本发明的技术方案为解决上述问题,总体思路如下,利用现有的喷雾机的喷雾***,通过在箱体中加入不同体积的液体,通过控制器计算流量计的累计喷雾量和箱体中液体的相对误差百分比以确定流量计的标定系数,实现流量计的在线标定。
实施例一:
图1为本发明实施例一揭示的流量计在线标定***的结构示意图,该***包括喷雾***1,喷雾***1包括:箱体10、开关11、泵12、流量计13、控制器14、流体管路15、喷雾单元(包括喷杆16以及喷杆控制开关17),其中:流体管路15包括多个连接管150;箱体10通过一连接管151与泵12的一端连接;开关11设置于箱体10与泵12之间的连接管151上;泵12的另一端通过一连接管152与喷雾单元连接;喷雾单元设置于流体管路15的出流体端,用于将流体管路15的流体喷出;流量计13设置于泵12的另一端与喷雾单元的连接管152上;控制器14与泵12、流量计13以及喷雾单元电连接,并且在泵12、流量计13和喷雾单元处于工作状态时,控制器14实时显示流量计13的累计喷雾量。
于本实施例一中,喷雾单元包括喷杆16以及喷杆控制开关17,其中,喷杆16通过一连接管152与泵12连接;喷杆控制开关17设置于喷杆17的进流体端,用于控制喷杆16的通断。另外,箱体10可为药箱或水箱等。
具体来说,通过往箱体10中加入不同体积的液体(可例如清水),按照箱体10中液体的体积数值设置流量计13的标定系数,在开关11、泵12、流量计13和喷杆控制开关17处于开启状态时,利用控制器14对流量计13控制并可实时显示累计喷雾量,与箱体10中的液体进行比较,计算得到累计喷雾量和箱体中已知体积液体的误差百分比,根据误差百分比更正流量计13的标定系数,从而实现流量计13的在线标定,不需要拆卸流量计和找专业技术人员即可标定。
流量计13可以为涡轮流量计或电磁流量计。喷杆16的出流体端设置喷头161,实现流体(例如药水或液体)的均匀喷洒。喷杆控制开关17可为喷杆控制阀,并且每一个喷杆16的进流体端均设置一个喷杆控制阀。泵12可为离心泵,离心泵通过离心力将流体从吸入口抽入泵体内,随后在高速旋转的离心轮的作用下,将液体加速并且压缩,最后通过出口排出。离心泵的主要组成部分包括泵体、转子、叶轮、轴等。
于本实施例一中,控制器14具有一人机交互界面(图未示出),用于设定流量计13的标定系数C和累计喷雾量Q的手动清零。
具体来说,控制器14具有以下功能:实现基于流量的变量喷雾控制;能够通过人机交互界面设定流量计13的标定系数C并设置有累计喷雾量手动清零功能;可基于流量计13的读数实时计算喷雾流量q及累计喷雾量Q,并实时显示出来。
于本实施例一中,流量计13的标定系数C和累计喷雾量Q的乘积为一常数,所述常数为流量计13的总脉冲个数。
具体来说,对于同一流量计,流过相同体积的液体,流量计输出的总脉冲数是恒定不变的,即相同工况下,流量计的重复精度满足工程需求,假定流量计重复性误差为0。根据公式:流量计输出的总脉冲数=流量计标定系数*累计喷雾量,将流量计标定系数设定为已知待喷洒量(例如已知体积的液体),则控制器根据公式(流量计输出的总脉冲数=流量计标定系数*累计喷雾量)所计算获得累计喷雾量即为流量计的真实标定系数。
于本实施例一中,喷杆16的数量可为多个,喷杆控制开关17的数量与喷杆16的数量相对应。具体来说,本实施例以五个喷杆16为例说明,相应的每个喷杆16的进水端设置一喷杆控制开关17。
具体来说,喷杆控制开关17具有两种工作状态:开或关,通过控制器14输出电信号进行控制,实现喷杆16的通断。
于本实施例一中,喷雾***1还包括过滤器18,过滤器18设置于泵12和箱体10之间的连接管151上,具体设置于开关11与泵12之间的连接管上。过滤器18可为吸水过滤器。
于本实施例一中,喷雾***1还包括回流管路19、设置于回流管路19上的回流调节开关191和压力调节开关192,其中:回流管路19的一端190连通箱体10的一侧,另一端193连通箱体10的另一侧,并且回流管路19与泵10的另一端和流量计13之间的连接管连通;压力调节开关192与控制器14电连接。
于本实施例一中,喷雾***1还包括设置于箱体10内的搅拌器100。示例性的搅拌器100可设置于回流管路19的一端191(进流体端),并位于箱体10内。
具体来说,回流调节开关191设置于箱体10与连接管152之间的回流管路19上,用于在喷雾前手动调节回流量,控制箱体内液体搅拌能力和喷雾***1的最高工作压力。
于本实施例一中,喷雾***1还包括设置于流体管路15上的压力传感器153,压力传感器153与控制器14电连接。压力传感器153用于采集喷雾***1中的压力,观察喷雾***1的喷雾状态,不参与变量喷雾控制过程运算。
具体来说,控制器14的功能中基于流量的变量喷雾控制工作过程如下:在喷雾作业过程中,通过控制器14基于获取的喷雾流量值q,采用PID算法调节压力调节开关192回流大小,从而改变喷雾流量值q大小,进而改变实时喷雾量大小以保证在作业速度发生变化时单位面积喷雾量(例如施药量)保持不变,提高喷雾的均匀性。
实施例二:
以下为与上述实施例一***实施例对应的方法实施例,本实施方式可与上述实施方式互相配合实施。上述实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效,为了减少重复,这里不再赘述。相应地,本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在上述实施方式中。
如图2所示,为本发明实施例二揭示的一种流量计在线标定方法2的流程图,采用上述实施例一中的流量计在线标定***来实现,并包括以下步骤:
S1:在箱体10中加入体积为数值V的液体;
S2:打开控制器14,将流量计13的标定系数C设置为所述数值V;
S3:通过控制器14将流量计13的累计喷雾量Q清零;
S4:打开开关11,启动泵12,将箱体10中的液体通过喷雾单元喷洒完毕,并记录此时流量计13的累计喷雾量为Q1;
S5:通过控制器14将流量计13的标定系数C设置为数值Q1。
于步骤S1中,数值V可为不超过箱体10额定容积的任一数值,为加快标定速度,减少液体资源浪费,建议体积V设定为箱体10额定容积的2%-5%,示例性的,若箱体10为3000L,则数值V可为60L。示例性的,液体可为清水。
于步骤S2和步骤S3中,通过控制器14的人机交互界面设定流量计13的标定系数为数值V,并且将流量计13的累计喷雾量手动清零。控制器14还具有以下功能:可实现基于流量的变量喷雾控制;可基于流量计13读数实时计算喷雾流量q及累计喷雾量Q,并实时显示出来。
于步骤S4中,喷雾单元包括喷杆16以及喷杆控制开关17,其中,喷杆16通过一连接管152与泵12连接;喷杆控制开关17设置于喷杆17的进流体端,用于控制喷杆16的通断。另外,箱体10可为药箱或水箱等。具体来说,在打开开关11和启动泵12的同时,打开喷杆控制开关17,通过喷杆17将箱体10中的液体排出。
于本实施例二中,流量计(为流量计13)的标定系数C与累计喷雾量Q的关系,具体采用以下公式:
P=C*Q (1)
其中,P为流量计输出的总脉冲数,单位为个;C为流量计标定系数,单位为个/L;Q为喷洒的累计喷雾量,单位为L。
本方法2的工作原理为:对于同一流量计,流过相同体积的液体,流量计输出的总脉冲数P是恒定不变的,即相同工况下,流量计的重复精度满足工程需求,假定流量计重复性误差为0。根据公式(1),在步骤S2中将C值设定为已知待喷洒量(即数值为V体积的液体),则在步骤S4~S5中控制器根据公式(1)所计算获得累计喷雾量Q1即为流量计的真实标定系数。
实施例三:
以下为与上述实施例一***实施例对应并且包含上述方法2实施例的实施例三,本实施方式可与上述实施方式互相配合实施。上述实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效,为了减少重复,这里不再赘述。相应地,本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在上述实施方式中。
如图3所示为本发明实施例三揭示的一种流量计在线标定方法2’的流程图,流量计在线标定方法2’包括以下步骤:
S1:在箱体10中加入体积为数值V的液体;
S2:打开控制器14,将流量计13的标定系数C设置为数值V;
S3:通过控制器14将流量计13的累计喷雾量Q清零;
S4:打开开关11,启动泵12,将箱体10中的液体通过喷雾单元喷洒完毕,并记录此时流量计13的累计喷雾量为Q1;
S5:通过控制器14将流量计13的标定系数C设置为数值Q1。
S6:在箱体10中加入体积为数值M的液体,且数值M大于数值V;
S7:重复步骤S3至S4,并记录此时流量计13的累计喷雾量为Q2;
S8:计算Q2和M的相对误差百分比并记为β,判断β是否大于流量计13的允许误差,若是,则按β的值更改流量计13的标定系数C,即C=Q1+Q1*β;否则流量计13的标定系数C保持不变。
于本实施例三中,液体可为清水。
于步骤S1中,数值V可为不超过箱体10额定容积的任一数值,为加快标定速度,减少水资源浪费,建议体积V设定为箱体10额定容积的2%-5%,示例性的,若箱体10的额定容积为3000L,则数值V可为60L至150L之间。
于步骤S2和步骤S3中,通过控制器14的人机交互界面设定流量计13的标定系数为数值V,并且将流量计13的累计喷雾量手动清零。控制器14还具有以下功能:可实现基于流量的变量喷雾控制;可基于流量计13读数实时计算喷雾流量q及累计喷雾量Q,并实时显示出来。
于步骤S4中,喷雾单元包括喷杆16以及喷杆控制开关17,其中,喷杆16通过一连接管152与泵12连接;喷杆控制开关17设置于喷杆17的进流体端,用于控制喷杆16的通断。另外,箱体10可为药箱或水箱等。具体来说,在打开开关11和启动泵12的同时,打开喷杆控制开关17,通过喷杆17将箱体10中的液体排出。
于本实施例三中,流量计(为流量计13)的标定系数C与累计喷雾量Q的关系,具体采用以下公式:
P=C*Q (1)
其中,P为流量计输出的总脉冲数,单位为个;C为流量计标定系数,单位为个/L;Q为喷洒的累计喷雾量,单位为L。
于本实施例三中,步骤S6-S8,采用不同于数值V的数值M体积的液体对初次标定值C=Q1进行二次校准,以提高标定精度。
可选的,数值M远大于V,用于区分步骤S1~S5执行过程中喷洒体积为数值V的液体时流量计13的感测状态,以在步骤S6~S8中真实校验初次标定值C=Q1在箱体10额定容积范围内的适应性和准确度。一般建议体积M设定为M≥10V。本实施例中,若箱体10的额定容积为3000L,则数值V可为60L,数值M可选为600L。
本方法2’的工作原理为:对于同一流量计,流过相同体积的液体,流量计输出的总脉冲数P是恒定不变的,即相同工况下,流量计的重复精度满足工程需求,假定流量计重复性误差为0。根据公式(1),在步骤S2中将C值设定为已知待喷洒量(即数值为V体积的液体),则在步骤S4~S5中控制器根据公式(1)所计算获得累计喷雾量Q1即为流量计的真实标定系数。采用不同于数值V的数值M体积的液体对初次标定值C=Q1进行二次校准,计算体积为M下的流量计累计喷雾量Q2和M的相对误差百分比并记为β,若β大于流量计允许误差δ时按β值更改流量计标定系数C,即C=Q1+Q1*β。
本实施例三以二次校准为例进行说明,但并不以此为限,可根据实际要求进行多次校准,只需在箱体中加入不同体积的液体,并通过现有喷雾***喷洒完毕,比较流量计的累计喷雾量与箱体中液体量,计算两者的相对误差百分比,从而多次更正流量计的标定系数,以达到流量计的允许误差,实现流量计的在线标定。
实施例四:
如图4所示为本发明实施例四揭示的流量计在线标定方法3的流程图,
该方法3采用一喷雾***1’(如图6所示)实现,喷雾***1’包括箱体10’和与箱体10’连通的流量计13’,并且该方法3包括以下步骤:
S10:在箱体10’中加入体积为数值V的液体;
S20:将流量计13’的标定系数C设置为所述数值V
S30:将流量计13’的累计喷雾量Q清零;
S40:将箱体10’中的液体流过流量计13’并喷洒完毕,记录此时流量计13’的累计喷雾量为Q1;
S50:将流量计13’的标定系数C设置为数值Q1。
于本实施例四中,液体可为清水。
于步骤S10中,数值V可为不超过箱体10额定容积的任一数值,为加快标定速度,减少水资源浪费,建议体积V设定为箱体10额定容积的2%-5%,示例性的,若箱体10为3000L,则数值V可为60L。
于本实施例四中,流量计(为流量计13’)的标定系数C与累计喷雾量Q的关系,具体采用以下公式:
P=C*Q (1)
其中,P为流量计输出的总脉冲数,单位为个;C为流量计标定系数,单位为个/L;Q为喷洒的累计喷雾量,单位为L。
本方法3的工作原理为:对于同一流量计,流过相同体积的液体,流量计输出的总脉冲数P是恒定不变的,即相同工况下,流量计的重复精度满足工程需求,假定流量计重复性误差为0。根据公式(1),在步骤S20中将C值设定为已知待喷洒量(即数值为V体积的液体),则在步骤S40~S50中根据公式(1)所计算获得累计喷雾量Q1即为流量计的真实标定系数。
实施例五:
如图5所示为本发明实施例五揭示的流量计在线标定方法3’的流程图,
该方法3’采用一喷雾***1’(如图6所示)实现,喷雾***1’包括箱体10’和与箱体10’连通的流量计13’,该方法3’包括以下步骤:
S10:在箱体10’中加入体积为数值V的液体;
S20:将流量计13’的标定系数C设置为所述数值V
S30:将流量计13’的累计喷雾量Q清零;
S40:将箱体10’中的液体流过流量计13’并喷洒完毕,记录此时流量计13’的累计喷雾量为Q1;
S50:将流量计13’的标定系数C设置为数值Q1。
S60:在箱体10’中加入体积为数值M的液体,且数值M大于数值V;
S70:重复所述步骤S30至S40,并记录此时流量计13’的累计喷雾量为Q2;
S80:计算Q2和所述M的相对误差百分比并记为β,判断β是否大于流量计13’的允许误差,若是,则按β的值更改流量计13’的标定系数C,即C=Q1+Q1*β;否则流量计13’的标定系数C保持不变。
于本实施例五中,液体可为清水。
于步骤S10中,数值V可为不超过箱体10’额定容积的任一数值,为加快标定速度,减少水资源浪费,建议体积V设定为箱体10’额定容积的2%-5%,示例性的,若箱体10’的额定容积为3000L,则数值V可为60L至150L之间。
于本实施例五中,流量计(为流量计13’)的标定系数C与累计喷雾量Q的关系,具体采用以下公式:
P=C*Q (1)
其中,P为流量计输出的总脉冲数,单位为个;C为流量计标定系数,单位为个/L;Q为喷洒的累计喷雾量,单位为L。
于本实施例的方法3’中,步骤S60-S80,采用不同于数值V的数值M体积的液体对初次标定值C=Q1进行二次校准,以提高标定精度。
可选的,数值M远大于V,用于区分步骤S10~S50执行过程中喷洒体积为数值V的液体时流量计13’的感测状态,以在步骤S60~S80中真实校验初次标定值C=Q1在箱体10’额定容积范围内的适应性和准确度。一般建议体积M设定为M≥10V。本实施例五中,若箱体10’的额定容积为3000L,则数值V可为60L,数值M可选为600L。
本方法3’的工作原理为:对于同一流量计,流过相同体积的液体,流量计输出的总脉冲数P是恒定不变的,即相同工况下,流量计的重复精度满足工程需求,假定流量计重复性误差为0。根据公式(1),在步骤S20中将C值设定为已知待喷洒量(即数值为V体积的液体),则在步骤S40~S50中根据公式(1)所计算获得累计喷雾量Q1即为流量计的真实标定系数。采用不同于数值V的数值M体积的液体对初次标定值C=Q1进行二次校准,计算体积为M下的流量计累计喷雾量Q2和M的相对误差百分比并记为β,若β大于流量计允许误差δ时按β值更改流量计标定系数C,即C=Q1+Q1*β。
本实施例五以二次校准为例进行说明,但并不以此为限,可根据实际要求进行多次校准,只需在箱体中加入不同体积的液体,并通过现有喷雾***喷洒完毕,比较流量计的累计喷雾量与箱体中液体量,计算两者的相对误差百分比,从而多次更正流量计的标定系数,以达到流量计的允许误差,实现流量计的在线标定。
综上所述,相较于现有技术,本发明采用的基于体积的流量计在线标定方法充分利用已有喷雾***资源,无需与校准装置串联在同一管路中进行数值比对,无需拆卸流量计,仅需将已知体积的液体加入箱体中启动喷雾作业即可完成流量计在线标定。标定成本低,机手或农户本人即可操作,可快速实现流量计在线标定,不影响喷杆喷雾机作业使用,具有实施容易、省时省力的特点。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,均属于本发明的保护范围内。
Claims (17)
1.一种流量计在线标定***,包括喷雾***,其特征在于,所述喷雾***包括:箱体、开关、泵、流量计、控制器、流体管路以及喷雾单元,其中:
所述流体管路包括多个连接管;
所述箱体通过一所述连接管与所述泵的一端连接;
所述开关设置于所述箱体与所述泵之间的连接管上;
所述泵的另一端通过一所述连接管与所述喷雾单元连接;
所述喷雾单元设置于所述流体管路的出流体端,用于将所述流体管路的流体喷出;
所述流量计设置于所述泵的另一端与所述喷雾单元的连接管上;
所述控制器与所述泵、所述流量计以及所述喷雾单元电连接,并且在所述泵、所述流量计和所述喷雾单元处于工作状态时,所述控制器实时显示所述流量计的累计喷雾量。
2.根据权利要求1所述的流量计在线标定***,其特征在于,所述控制器具有一人机交互界面,用于设定所述流量计的标定系数和对所述累计喷雾量清零。
3.根据权利要求2所述的流量计在线标定***,其特征在于,所述流量计的标定系数和所述累计喷雾量的乘积为一常数,所述常数为所述流量计的总脉冲个数。
4.根据权利要求1所述的流量计在线标定***,其特征在于,所述喷雾单元包括喷杆以及喷杆控制开关,其中,
所述喷杆通过一所述连接管与所述泵连接;
所述喷杆控制开关设置于所述喷杆的进流体端,用于控制所述喷杆的通断。
5.根据权利要求4所述的流量计在线标定***,其特征在于,所述喷杆的数量为多个,所述喷杆控制开关的数量与所述喷杆的数量相对应。
6.一种流量计在线标定方法,其特征在于,利用权利要求1-5中任一所述的流量计在线标定***实现,并包括以下步骤:
S1:在所述箱体中加入体积为数值V的液体;
S2:打开所述控制器,将所述流量计的标定系数C设置为所述数值V;
S3:通过所述控制器将所述流量计的累计喷雾量Q清零;
S4:打开所述开关,启动所述泵,将所述箱体中的液体通过所述喷雾单元喷洒完毕,并记录此时所述流量计的累计喷雾量为Q1;
S5:通过所述控制器将所述流量计的标定系数C设置为数值Q1。
7.根据权利要求6所述的流量计在线标定方法,其特征在于,还包括以下步骤:
S6:在所述箱体中加入体积为数值M的液体,且所述数值M大于所述数值V;
S7:重复所述步骤S3至S4,并记录此时所述流量计的累计喷雾量为Q2;
S8:计算所述Q2和所述M的相对误差百分比并记为β,判断所述β是否大于所述流量计的允许误差,若是,则按所述β的值更改所述流量计的标定系数C,即C=Q1+Q1*β;否则所述流量计的标定系数C保持不变。
8.根据权利要求6所述的流量计在线标定方法,其特征在于,所述流量计的标定系数C和所述累计喷雾量Q满足以下关系式:
P=C*Q,
其中,P为所述流量计输出的总脉冲数。
9.根据权利要求6所述的流量计在线标定方法,其特征在于,所述数值V为不超过所述箱体的额定容积。
10.根据权利要求6所述的流量计在线标定方法,其特征在于,所述数值V为所述箱体的额定容积的2%-5%。
11.根据权利要求7所述的流量计在线标定方法,其特征在于,所述数值M至少为所述数值V的10倍。
12.一种流量计在线标定方法,采用一喷雾***实现,所述喷雾***包括箱体和与所述箱体连通的流量计,其特征在于,该方法包括以下步骤:
S10:在所述箱体中加入体积为数值V的液体;
S20:将所述流量计的标定系数C设置为所述数值V
S30:将所述流量计的累计喷雾量Q清零;
S40:将所述液体流过所述流量计并喷洒完毕,记录此时所述流量计的累计喷雾量为Q1;
S50:将所述流量计的标定系数C设置为数值Q1。
13.根据权利要求12所述的流量计在线标定方法,其特征在于,还包括以下步骤:
S60:在所述箱体中加入体积为数值M的液体,且所述数值M大于所述数值V;
S70:重复所述步骤S30至S40,并记录此时所述流量计的累计喷雾量为Q2;
S80:计算所述Q2和所述M的相对误差百分比并记为β,判断所述β是否大于所述流量计的允许误差,若是,则按所述β的值更改所述流量计的标定系数C,即C=Q1+Q1*β;否则所述流量计的标定系数C保持不变。
14.根据权利要求12所述的流量计在线标定方法,其特征在于,所述流量计的标定系数C和所述累计喷雾量Q满足以下关系式:
P=C*Q,
其中,P为所述流量计输出的总脉冲数。
15.根据权利要求12所述的流量计在线标定方法,其特征在于,所述数值V为不超过所述箱体的额定容积。
16.根据权利要求12所述的流量计在线标定方法,其特征在于,所述数值V为所述箱体的额定容积的2%-5%。
17.根据权利要求13所述的流量计在线标定方法,其特征在于,所述数值M至少为所述数值V的10倍。
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