专利名称：一种自动加药装置及具有该自动加药装置的温室喷雾机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种加药装置，特别是关于一种自动加药装置及具有该自动加药装置 的温室喷雾机。
背景技术：
利用温室生产蔬菜、水果、花卉等经济作物，不仅能满足人们日常生活的需要，而 且也是农民增加经济收入的重要途径。温室密闭的生产环境常导致各种病虫害的发生， 频繁使用农药增加了农民的经济成本和劳动强度，同时对农产品的质量也造成了严重的影 响。同时，过量使用的农药在温室内高温条件下蒸发使温室湿度增加，这使得在防治病虫害 的同时又诱发了病虫害滋生的环境；再者由于温室环境本身具有高温、高湿和密闭等特点， 在这一环境中使用农药，将更加危及施药人员的生命安全，对身体健康造成重大影响。因 此，如何合理有效使用农药，提高农药的利用率，减少农产品中农药的残留，保护施药人员 的生命安全，成为重要议题。目前我国温室大多采用大田用喷雾机械，应用较广泛的仍为背负式喷雾器和落地 式喷雾机。背负式喷雾器需要人工加药、喷药，劳动强度大，作业效率低，并且施药人员直接 接触农药，会危害操作者的身体健康。落地式喷雾机的喷雾雾滴大，使用药剂量大，且喷洒 不均勻，农药浪费严重，并且容易使温室内的湿度骤增，在防治病虫害的同时又提供了诱发 病虫害的条件。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种加药方便，可避免操作者在施药过程中 与农药直接接触，降低农药对操作者的身体危害，提高施药过程安全性的自动加药装置及 具有该自动加药装置的温室喷雾机。为实现上述目的，本发明采取以下技术方案一种自动加药装置，其特征在于它 包括一水毂，所述水毂上缠绕设置有一输药管，所述输药管的进药端连接一过滤器，所述输 药管的出药端绕过所述水毂连接第一电动球阀的一号进药口，所述电动球阀的出药口通过 管路连接一水泵的输入端，所述水泵的输出端连接第二电动球阀的进药口，所述第二电动 球阀的一号出药口通过管路连接一药箱顶面的进药口，所述第二电动球阀的二号出药口连 接所述第一电动球阀的一号进药口，所述药箱底面设置有一排药口，所述排药口通过一管 路连接所述第一电动球阀的二号进药口 ；所述药箱内设置有一液位传感器，所述液位传感 器的输出端电连接一操作控制装置的输入端，所述操作控制装置的输出端电连接所述第一 电动球阀、第二电动球阀和水泵。所述液位传感器包括一固定设置在所述药箱内的液位管和一设置在所述液位管 上的浮球。所述操作控制装置包括一电控箱，所述电控箱电连接一线控盒；所述电控箱内装 有电源、电机控制模块和MCU主控板，所述MCU主控板上预置有加药控制模块、排药控制模块、行走速度控制模块和行走方向控制模块。一种具有上述自动加药装置的温室喷雾机，其特征在于它包括所述自动加药装 置、所述操作控制装置、一喷雾装置和一机架；所述自动加药装置固定在所述机架的一侧， 所述喷雾装置固定设置在所述机架的前端，所述自动加药装置中的药箱通过一喷药管路连 接所述喷雾装置；所述操作控制装置固定在与所述自动加药装置相对的所述机架的另一 侧；所述机架通过一行走机构滑动设置在-导轨上，所述导轨固定在温室的顶棚上；所述操 作控制装置通过控制导线连接所述自动加药装置和喷雾装置。所述行走机构包括一步进电机，所述步进电机的输入端电连接所述电控箱，所述 步进电机的输出端连接两个不锈钢驱动轮，两所述驱动轮转动，带动两个不锈钢从动轮在 所述导轨上滚动行走。所述操作控制装置电连接所述自动加药装置、喷雾装置和行走机构的控制导线设 置在位于所述导轨一侧、且与所述导轨长度相同的导线滑轨上。所述线控盒上设置有进药、排药、喷雾和行走命令按钮。本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点1、本发明由于在自动加药装置 中设置有两个电动球阀和一水泵，两个电动球阀和水泵连接一操作控制装置，因此，可以通 过操作控制装置控制电动球阀和水泵实现自动进药和排药，避免施药人员直接接触农药， 保证了施药人员的身体健康。2、本发明由于将自动加药装置和喷雾装置通过行走机构设置 在导轨上，导轨架设在温室的顶棚上，因此，可以通过行走机构带动自动加药装置和喷雾装 置沿导轨行走，对农作物进行高空自动施药，避免了操作者在施药过程中与农药的直接接 触，降低了农药对操作者身体的危害，提高了施药过程的安全性。3、本发明由于设置有操作 控制装置，通过操作控制装置控制自动加药装置进行自动加药和排药，因此，既解决了温室 导轨上的喷雾机难于进行加药和排药这一问题，又保证了操作人员在施药过程中的安全。 4、本发明由于使自动加药装置和喷雾装置同时通过行走机构带动行走，当喷雾装置内的药 液快用完时，可以通过自动加药装置同步进行加药，而不需要将喷雾装置停下，因此，避免 了喷雾装置因需要停下加药，然后再次喷药，造成的重复喷药现象及施药效果不好等问题， 提高了农药喷洒的均勻性，对精准施药具有重要的意义。5、本发明由于在操作控制装置中 设置有线控盒和电控箱，电控箱中设置有电机控制模块和MCU主控板，通过电机控制模块 和MCU主控板可以控制行走机构的启动和停止，以及行走机构的前进、后退和自动返回等 工作模式。6、本发明由于在操作控制装置上设置有蜂鸣器，当自动加药装置加药或排药完 成后，蜂鸣器可自动发出蜂鸣声进行报警，因此，可以更好的提醒操作人员进行控制，提高 效率。本发明结构设计巧妙，操作方便，既可以避免操作者与农药直接接触，减轻农药对身 体健康造成的伤害，又可以对农药喷洒量进行精确控制，节省药量，提高经济效益，因此，可 广泛用于温室农药的喷洒过程中。
图1是本发明温室喷雾机结构示意2是图1的俯视示意3是本发明自动加药装置结构示意图
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。如图1、图2所示，本发明的温室喷雾机包括一加药装置1、一喷雾装置2、一操作控 制装置3和一机架4。加药装置1固定在机架4的一侧，喷雾装置2固定设置在机架4的 前端，操作控制装置3固定在与加药装置1相对的机架4的另一侧。机架4通过一行走机 构5滑动设置在一导轨6上，导轨6固定在温室的顶棚上。操作控制装置3用于控制加药 装置1和喷雾装置2，其通过控制导线连接加药装置1和喷雾装置2，控制导线设置在位于 导轨6 —侧的导线滑轨61上，且导线滑轨61与导轨6的长度相同。如图1、图3所示，本发明的加药装置1包括一固定在机架6上的水毂7 (卷管器)， 水毂7上缠绕设置有一输药管8，输药管8的进药端连接一过滤器9，当需要加药或排药的 时候，可以人工拉动输药管8，放下过滤器9，与放置在地面上的农药存储器(图中未示出) 连接，以进行进药或排药。输药管8的另一端绕过水毂7连接到一电动球阀10的一号进药 口，电动球阀10的出药口通过管路连接一水泵11的输入端，水泵11的输出端连接另一电 动球阀12的进药口，电动球阀12的一号出药口通过管路连接一药箱13顶面的进药口，电 动球阀12的二号出药口连接电动球阀10的一号进药口。药箱13底面设置有一排药口，排 药口通过管路连接电动球阀10的二号进药口。药箱13内设置有一液位传感器14，液位传 感器14包括一固定在药箱13内的液位管15和一设置在液位管15上的浮球16，浮球16可 随液面上升或下降，并通过液位传感器14发出位置信号，液位传感器14的输出端电连接操 作控制装置3，操作控制装置3的输出端电连接电动球阀10、水泵11和电动球阀12。药箱 13通过一喷药管路连接喷雾装置2，药箱13内的药液可以通过喷雾装置2进行喷洒。如图2所示，本发明的操作控制装置3包括一线控盒17和一电控箱18。线控盒 17上设置有进药、排药、喷雾、行走等命令按钮。电控箱18内装有电源、电机控制模块和 MCU(Micro Control Unit，微控制单元)主控板。MCU主控板通过导线滑轨61上的屏蔽双 绞线与线控盒17相连，导线长度可控制在1200m以内。人工给定的操作指令由线控盒17， 通过串口通信方式进入MCU主控板，由MCU主控板控制整机工作。其中，MCU主控板上预置 有加药控制模块、排药控制模块、行走速度控制模块和行走方向控制模块。本发明的行走机构5包括一步进电机，步进电机的输入端电连接电控箱18。步进 电机的输出端连接两个不锈钢驱动轮，两驱动轮转动，带动两个不锈钢从动轮在导轨6上 滚动行走，进而带动整个温室喷雾机行走。行走机构5所需的电源由电控箱中的电源提供。 行走机构5的启动和停止由电控箱18中的电机控制模块控制。行走机构5的行走速度和 行走方向由MCU主控板控制，行走速度在0 21米/分钟可调，行走方向可设定为前进、后 退和自动返回三种工作模式。上述实施例中，电控箱18内还设置有蜂鸣器，蜂鸣器由MCU主控板控制，在进药完 后和排药完后都发出警报声。上述实施例中，线控盒的控制距离为200m 1000m。上述实施例中，药箱容积为10L。上述实施例中，加药装置的进药速度为10L/5分钟 10L/3分钟，排药速度为 10L/3分钟 10L/2分钟。本发明加药装置的进、排药方法包括以下步骤
当药箱13内的农药喷洒完后，需要加药时1)按下线控盒17上的进药按钮，选择进药状态，线控盒17向MCU主控板发出进药
信号；2)MCU主控板上的加药控制模块控制水泵11处于工作状态，放下过滤器9端的输 药管8，与放置在地面上的农药存储器连接；3)农药存储器中的药液经过滤器9进入水毂7中的输药管8内，并经输药管8到 达电动球阀10的一号进药口，此时电动球阀10的二号进药口关闭；4)电动球阀10内的药液在水泵11的作用下，通过电动球阀10的出药口流入电动 球阀12的进药口，经电动球阀12的一号出药口和药箱13的进药口流入药箱13，此时，电动 球阀12的二号出药口关闭；5)随着药液的加入，药箱13内的液面不断上升，同时，药箱内液位传感器14液位 管15上的浮球16随液面也不断上升，当药箱13内的药液加满时，药箱13内的浮球16上 升到高位，此时，液位传感器14向电控箱18内的MCU主控板发出对应的脉冲信号，使水泵 11自动停止工作，加药进程结束。当不需要继续喷洒农药，而药箱13内还有剩余的药液时1)按下线控盒17上的排药按钮，选择排药状态，线控盒17向MCU主控板发出排药
信号；2)MCU主控板上的排药控制模块控制水泵11停止工作，药箱13内剩余的药液在重 力的作用下，经过药箱13底面的排药口流入电动球阀10的二号进药口，此时电动球阀10 的一号进药口关闭；3)药液通过电动球阀10的出药口流入水泵11，通过水泵11流入电动球阀12的 进药口，此时电动球阀12的一号出药口关闭；4)药液通过电动球阀12的二号出药口流入输药管8，通过输药管8流入农药存储 器；5)随着药液的排出，药箱13内的液面不断下降，药箱13内液位传感器14液位管 15上的浮球16随着液面的下降也不断下降，当药箱13中的药液排完时，药箱13内的浮球 16下降至最低位，液位传感器14给向电控箱18内的MCU主控板发出对应的脉冲信号，排药 进程结束。上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所 变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的 保护范围之外。
权利要求
一种自动加药装置，其特征在于它包括一水毂，所述水毂上缠绕设置有一输药管，所述输药管的进药端连接一过滤器，所述输药管的出药端绕过所述水毂连接第一电动球阀的一号进药口，所述电动球阀的出药口通过管路连接一水泵的输入端，所述水泵的输出端连接第二电动球阀的进药口，所述第二电动球阀的一号出药口通过管路连接一药箱顶面的进药口，所述第二电动球阀的二号出药口连接所述第一电动球阀的一号进药口，所述药箱底面设置有一排药口，所述排药口通过一管路连接所述第一电动球阀的二号进药口；所述药箱内设置有一液位传感器，所述液位传感器的输出端电连接一操作控制装置的输入端，所述操作控制装置的输出端电连接所述第一电动球阀、第二电动球阀和水泵。
2.如权利要求1所述的一种自动加药装置，其特征在于所述液位传感器包括一固定 设置在所述药箱内的液位管和一设置在所述液位管上的浮球。
3.如权利要求1或2所述的一种自动加药装置，其特征在于所述操作控制装置包括 一电控箱，所述电控箱电连接一线控盒；所述电控箱内装有电源、电机控制模块和MCU主控 板，所述MCU主控板上预置有加药控制模块、排药控制模块、行走速度控制模块和行走方向 控制模块。
4.一种具有如权利要求1 3任一项所述自动加药装置的温室喷雾机，其特征在于 它包括所述自动加药装置、所述操作控制装置、一喷雾装置和一机架；所述自动加药装置固 定在所述机架的一侧，所述喷雾装置固定设置在所述机架的前端，所述自动加药装置中的 药箱通过一喷药管路连接所述喷雾装置；所述操作控制装置固定在与所述自动加药装置相 对的所述机架的另一侧；所述机架通过一行走机构滑动设置在一导轨上，所述导轨固定在 温室的顶棚上；所述操作控制装置通过控制导线连接所述自动加药装置和喷雾装置。
5.如权利要求4所述的一种具有自动加药装置的温室喷雾机，其特征在于所述行走 机构包括一步进电机，所述步进电机的输入端电连接所述电控箱，所述步进电机的输出端 连接两个不锈钢驱动轮，两所述驱动轮转动，带动两个不锈钢从动轮在所述导轨上滚动行 走。
6.如权利要求4或5所述的一种具有自动加药装置的温室喷雾机，其特征在于所述 操作控制装置电连接所述自动加药装置、喷雾装置和行走机构的控制导线设置在位于所述 导轨一侧、且与所述导轨长度相同的导线滑轨上。
7.如权利要求4或5所述的一种具有自动加药装置的温室喷雾机，其特征在于所述 线控盒上设置有进药、排药、喷雾和行走命令按钮。
8.如权利要求6所述的一种具有自动加药装置的温室喷雾机，其特征在于所述线控 盒上设置有进药、排药、喷雾和行走命令按钮。
全文摘要
本发明涉及一种自动加药装置及具有该自动加药装置的温室喷雾机，其特征在于它包括一水毂，水毂上缠绕设置有一输药管，输药管的进药端连接一过滤器，出药端绕过水毂连接第一电动球阀的一号进药口，第一电动球阀的出药口通过管路连接一水泵的输入端，水泵的输出端连接第二电动球阀的进药口，第二电动球阀的一号出药口通过管路连接一药箱顶面的进药口，第二电动球阀的二号出药口连接第一电动球阀的一号进药口，药箱底面设置有一排药口，排药口通过一管路连接第一电动球阀的二号进药口；药箱内设置有一液位传感器，液位传感器的输出端电连接一操作控制装置的输入端，操作控制装置的输出端电连接第一电动球阀、第二电动球阀和水泵。
文档编号A01M7/00GK101933504SQ20101023307
公开日2011年1月5日 申请日期2010年7月16日 优先权日2010年7月16日
发明者傅泽田, 冀荣华, 张建华, 李勇, 沈春华, 祁力钧, 袁雪 申请人:中国农业大学