一种静电药液喷射平台的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于农业装备领域，特别提供了一种静电药液喷射平台。
【背景技术】
[0002] 申请号为201310388378. 9的中国专利《一种喷射点胶阀装置及喷射点胶方法》公 开了一种喷射点胶阀装置及喷射点胶方法，该点胶阀装置为气动点胶，供胶阀转盘旋转使 底部孔与出胶口重合，供胶阀内充入大气通过气压将供胶阀的胶液压出，再通过弹簧推动 活塞带动撞针向下运动，完成喷射形成胶滴。此类液体喷射装置采用气动式，液体装入压力 桶，压缩空气进入压力桶（储料桶），将液体压进与料缸室相连的进给料管中。
[0003] 申请号为201110214829. 8的中国专利《一种高精度点胶阀》公开了一种高精度点 胶阀，该阀阀体中开有滑道，由步进马达驱动注射杆在滑道中上下滑动，挤压液体通过排液 接头形成液滴滴落。申请号为200810065988. 4的中国专利《电动点胶装置及其工作方式》 公开了一种电动点胶装置及其工作方式，该装置通过电机转动带动螺杆在沿螺母产生螺旋 运动，推动动活塞发生轴向运动，作用在液体上产生液滴。此类液体喷射装置采用电动式， 通过转子在定子腔的定向旋转作用，实现介质输送功能。
[0004] 传统液体喷射装置多采用气动式和电动式。但该类喷射装置喷出的液体多液滴分 散，均匀程度低，对于分散的液滴其每个液滴的特性千差万别，特别是对覆盖率，均匀性要 求高的农业病虫害的防治无法达到理想的要求；其次在试验研究中普通喷射装置只能分析 其雾滴群的整体特性，对于单个雾滴特性及运动状态的精确描述无法实现。
[0005] 目前有些实现雾滴均匀喷射的装置。
[0006] 申请号为200580014141. 8的美国专利《高频点滴喷射装置和方法》公开了一种 高频点滴喷射装置和方法，该装置通过施加驱动脉冲使压电制动器变形从而改变腔室的体 积，以促使点滴喷射装置喷射点滴。
[0007] 申请号为201110367491. X的中国专利《一种基于隔膜和电磁激振器的药液喷射 装置》公开了一种基于隔膜和电磁激振器的药液喷射装置，该装置通过电磁激振器带动推 杆运动使隔膜变形，通过挤压外壳生成单个直线型液滴。
[0008] 但此类专利整体装置无法实现静电药液的喷射，且无法对滴速进行调节。因此本 专利提出一种静电药液喷射平台，使容器腔与喷头间形成稳定压差实现雾滴的均匀喷射， 通过流速调节机构调节液滴滴速，为静电喷雾过程中雾滴特性的测量提供了依据。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的是喷射出单个直线型静电液滴，特提供了一种静电药液喷射平台。
[0010] 本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：
[0011] -种静电药液喷射平台，包括静电药液喷射装置、静电储液装置和调节平台；
[0012] 所述静电储液装置包括高压发生器、桶体充电电极和储液桶；所述储液桶下端安 装有桶体充电电极，桶体充电电极与高压发生器负极相连给药液充电；
[0013] 所述静电储液装置用于产生静电药液并供给升压稳压装置；进液口中设置一锥形 阀芯的液控单向阀，保证了液体在压力差作用下被吸入和液滴喷射时封闭进液口。
[0014] 所述静电药液喷射装置包括升压稳压装置、流速调节机构和喷嘴；所述升压稳压 装置左下端通过液控单向阀与静电储液装置相连，右下端通过开关阀与流速调节结构相 连，所述流速调节结构下端与喷嘴连接；
[0015] 所述调节平台包括XYZ三方向调节机构；X方向调节机构包括移动平台III，底座 和手动推杆；Y方向调节机构包括移动平台II，定位螺钉II和支座；Z方向调节结构包括载 物台，移动轴，定位螺钉I和载物台底座组成；
[0016] 所述静电药液喷射装置通过软管与静电储液装置相连，静电储液装置（112)置于 调节平台一侧，静电药液喷射装置固定在调节平台的移动平台II上。
[0017] 所述移动平台II 一侧设有卡槽，静电药液喷射装置通过锁定螺钉固定在移动平 台II的卡槽内。所述卡槽上开螺纹孔，螺纹孔中心至卡槽侧边的距离小于静电药液喷射装 置容器腔直径。
[0018] 所述流速调节结构与喷嘴之间还设有安全阀；所述升压稳压装置与开关阀之间通 过螺纹连接。
[0019] 所述静电储液装置的储液桶的上端开有一系列圆孔，保证储液桶中的压强等于大 气压。
[0020] 所述流速调节结构包括滚轮，软管和固定室；所述固定室一端为斜面，另一端为竖 直面，且固定室上一端斜面上开有斜槽，滚轮固定在斜槽上来回滚动。
[0021] 所述升压稳压装置包括容器腔、活塞、弹性球膜、挡板；所述容器腔与活塞紧密配 合；所述活塞的上方设有挡板，挡板与容器腔之间固定连接，挡板一侧设有斜板；所述活塞 一侧的横杆上设有弹性球膜，所述弹性球膜另一端抵在挡板一侧的斜板上滑动。
[0022] 所述升压稳压装置用于吸取静电药液，并进行稳定升压；
[0023] 所述活塞上放置配重物，所述挡板与容器腔之间采用铸成整体或螺纹连接，
[0024] 所述弹性球膜与挡板的斜板为滑动副，且当推杆在最底端的时候，两者轻触，弹性 球膜不发生形变，弹性球膜和挡板的结构与液体性质之间的关系为：
[0025] μ · kl · tan α = ρ XgX π R2;
[0026] 其中，μ为球膜与挡板间的动摩擦系数，kl为弹性球膜的刚度系数，α为挡板一 侧斜板与水平方向的夹角，P为液体密度，g为重力加速度，R为容器腔底部直径。
[0027] 所述配重物的质量、容器腔的结构与喷嘴入射口安全阀的开启压力之间的关系 为：
[0029] 其中，F为容器腔底部出液口所承受的压力，m为重物块质量，g为重力加速度，r 为容器腔底部出液口直径，R为容器腔底部直径，F'为喷嘴入射口安全阀的泄放压力，P为 喷射水压，S为喷嘴出口面积。
[0030] 所述容腔体、液控单向阀、活塞、安全阀及软管均采用绝缘材质，所述绝缘材料包 括聚四氟乙烯、丁晴橡胶、亚克力板棒、氯丁橡胶、氟橡胶、聚偏氟橡胶。
[0031] 容积腔左下端通过液控单向阀与静电储液装置相连，右下端连接有开关阀；吸取 药液时，开关阀关闭，推动活塞向上运动，由于此时容器腔中的压强小于大气压强，储液桶 中的静电药液进入容器腔；喷射药液时，活塞上放置有重物块，此时容器腔中压强高于大气 压强，开关阀打开，转动流速调节机构中滚轮至合适位置，单个直线型静电液滴开始喷射。
[0032] 流速调节结构的固定室一端为斜面，另一端为竖直面，滚轮固定在斜面轨道槽上 来回滚动，向下滚动过程中挤压软管，软管截面积减小，药液流量减小，由于喷嘴出口截面 积保持不变，液滴滴下速度减小。
[0033] 软管通过安全阀与喷嘴连接，涡卷弹簧外平面与容器腔固联，安全阀通过涡卷弹 簧固定在容器腔上。常温下，喷嘴入射角越大，喷雾雾锥角也越大，为获得直线型单个液滴， 喷头导管入口采用入射角为0度，液滴在配重物的作用下从喷嘴口压出。本发明的药液供 给装置的特征由喷嘴所喷出的液滴尺寸可达到200 Um-1000um，此装置雾滴大小主要由喷嘴 孔径决定。
[0034] 本发明的有益效果为：
[0035] 本发明实现了静电单雾滴直线喷射，为静电雾滴的沉积及静电喷雾过程中雾滴特 性的测量提供一种新手段；实现静电雾滴喷射过程中的滴速可调，可适用于不同场合的测 量；静电药液喷射过程中，由于单雾滴喷射，药液流量较小，故采取手动吸取药液，无动力装 置，结构简单可靠。
【附图说明】
[0036] 图1为静电药液喷射平台结构简图。
[0037] 图2为喷射装置吸取药液过程工作简图。
[0038] 图3为喷射装置喷射药液过程工作简图。
[0039] 图4为流速调节机构工作简图。
[0040] 附图标记说明：
[0041] 111.静电药液喷射装置，112.静电储液装置，113.锁定螺钉，211.移动平台II， 212.定位螺钉II，213.支座，214.载物台，215.移动轴，216.定位螺钉I，217.载物台底座， 218移动平台III，219.底座，220.手动推杆；
[0042] 1.高压发生器，2.桶体充电电极，3.储液桶，4.液控单向阀，5.容器腔，6.配重 物，7.活塞，8.弹性球膜，9.开关阀，10.流速