储液装置和具有其的无人机的制作方法

本实用新型涉及液体容量计量技术领域，尤其是涉及一种储液装置和具有其的无人机。

背景技术：

我国农药需求量在世界范围内排第一，目前农药利用率仅为34％，也就是说，66％的农药被浪费。传统的植保方式使用喷淋式来喷洒农作物，过量的农药化肥进入土壤，不仅让土地板结造成减产，还会对环境造成严重污染。

时下使用无人机进行液体农药喷洒已经成为一种较为成熟的农业植保方式进入到农业生产环节中。具体而言，使用无人机进行液体农药喷洒具有智能、安全、高效、精准、均匀、低成本、低污染、低劳动强度的优点，因此，一种以无人机喷洒为代表的新型精准施药方式正在各地的农田上空担负着取代传统植保方式的重任。随着技术进步，无人机喷洒的各种优点均得以强化放大，且机器作业替代人的劳作，大势所趋。采用无人机喷洒液体农药，农药浓度较高，从而精准计量农药流量在精准喷洒过程中就显得尤为重要。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种储液装置，所述储液装置的结构简单。

本实用新型还提出一种具有上述储液装置的无人机。

根据本实用新型第一方面的储液装置，包括：储液箱；连通管，所述连通管的第一端伸入所述储液箱内；压力传感器，所述压力传感器设在所述连通管的第二端且密封所述连通管的第二端；至少一个浮子开关，所述浮子开关与所述连通管相连，所述浮子开关位于所述储液箱内。

根据本实用新型的储液装置，通过采用上述的储液箱、连通管、压力传感器以及至少一个浮子开关，储液装置的结构简单。而且，储液装置可以实现对储存在储液箱内的液体的精准计量。当储液装置应用于无人机喷洒液体农药时，可以实现对液体农药量的精准控制，从而避免过量的农药进入土壤，进而避免了土地板结造成减产的情况，降低了污染，且降低了成本。

根据本实用新型的一些实施例，所述连通管的所述第一端的开口相对于所述储液箱的底壁倾斜设置；或所述连通管的所述第一端的端部管壁上设置有至少一个通孔。

根据本实用新型的一些实施例，所述连通管的所述第一端的端部与所述储液箱的底壁间隔设置。

根据本实用新型的一些实施例，所述浮子开关为两个，两个所述浮子开关上下间隔设置。

根据本实用新型的一些实施例，所述压力传感器为静压传感器。

根据本实用新型的一些实施例，所述储液箱上设有供电模块。

根据本实用新型的一些实施例，所述供电模块为无线供电模块。

根据本实用新型的一些实施例，所述浮子开关与所述连通管的连接处位于所述连通管的伸入所述储液箱内的三分之一至四分之一处，所述浮子开关邻近所述连通管的所述第一端。

根据本实用新型的一些实施例，所述储液箱为圆柱体结构或长方体结构。

根据本实用新型第二方面的无人机，包括：无人机本体；储液装置，所述储液装置为根据本实用新型上述第一方面的储液装置，所述储液装置设在所述无人机本体上。

根据本实用新型的一些实施例，所述储液装置与所述无人机本体无线通讯。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的储液装置的示意图；

图2是根据本实用新型实施例的具有储液装置的无人机的系统框图。

附图标记：

100：储液装置；

1：储液箱；2：连通管；3：压力传感器；

4：浮子开关；5：供电模块；

6：控制系统；7：通讯接口；

201：无人机本体。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参考图1和图2描述根据本实用新型实施例的储液装置100。

如图1和图2所示，根据本实用新型第一方面实施例的储液装置100，包括储液箱1、连通管2、压力传感器3和至少一个浮子开关4。

具体而言，储液箱1既用于储存液体例如药液，也同时作为结构件，提供各功能结构例如连通管2、压力传感器3的安装、防护所需。连通管2的第一端(例如，图1中的下端)伸入储液箱1内。压力传感器3设在连通管2的第二端(例如，图1中的上端)，且压力传感器3密封连通管2的第二端。浮子开关4与连通管2相连，浮子开关4位于储液箱1内。

可选地，压力传感器3为静压传感器，但不限于此。

其中，浮子开关4的工作原理可以为在密闭的非导磁性管内安装有一个或多个干簧管，然后将该非导磁性管穿过一个或多个中空且内部有环形磁铁的浮球，储液箱1内液体的上升或下降将带动浮球一起上下移动，从而使该非导磁性管内的干簧管产生吸合或断开的动作，从而输出一个开关信号。例如，当储液箱1内的液面处于l所在的位置下方时，浮子开关4输出信号“0”；当液面处于上述l所在的位置上方时，浮子开关4输出信号“1”。该浮子开关4用于标定液面正好处于l位置时，连通管2行成的封闭腔体的气体压力。在装配过程中，上述l所在的位置需要准确测量。

由此，根据本实用新型实施例的储液装置100，通过采用上述的储液箱1、连通管2、压力传感器3以及至少一个浮子开关4，储液装置100的结构简单。而且，储液装置100可以实现对储存在储液箱1内的液体的精准计量。当储液装置100应用于无人机200喷洒液体农药时，可以实现对液体农药量的精准控制，从而避免过量的农药进入土壤，进而避免了土地板结造成减产的情况，降低了污染，且降低了成本。

根据本实用新型的一些具体实施例，连通管2的上述第一端的开口相对于储液箱1的底壁倾斜设置；或者，连通管2的上述第一端的端部管壁上设置有至少一个通孔。此时可以将连通管2的上述第一端伸入至与储液箱1的底壁接触。由此，由于连通管2的上述第一端的开口可以倾斜设置，此时连通管2的上述第一端的开口为斜切口，或者在连通管2的上述第一端的端部管壁上设置通孔，可以有效保证对储存在储液箱1内的液体的精准计量。

具体而言，压力传感器3例如静压传感器用于采集在压力传感器3例如静压传感器与连通管2组成的半封闭式腔体中封闭气体的压力。其中，例如，连通管2的第一端具有上述开口或通孔，且连通管2的第二端紧密结合有压力传感器3例如静压传感器以保证不漏气，由此构成上述半封闭式腔体。当储液箱1中的液体没过连通管2的第一端后，会将连通管2内部的气体封闭在压力传感器3例如静压传感器与连通管2内。随着液面的上升，储液箱1中的部分液体会从连通管2的第一端被压入连通管2中，连通管2内的气体被压缩。在压力传感器3例如静压传感器与连通管2组成的半封闭式腔体中，可以认为其中的气体压力与液面高度h成正比，通过读取压力传感器3例如静压传感器可以获知当前封闭腔体压力P，根据公式:

P＝ρ·g·h 公式①

其中，ρ为液体密度，g为当地重力加速度。

可以反算出液面高度h

由此，根据本实用新型实施例的储液装置100的具体工作过程如下：

1、初步标定

将储液箱1清空，将压力传感器3例如静压传感器的当前压力记作P0，将储液箱1水平放置，注入液体至浮子开关4恰好输出信号“1”，将当前压力记作P1，由公式①，有如下关系式：

ΔP＝P1-P0＝ρ·g·l，可得：

其中在装配过程中，l精准已知，ρ.g可以看做已知常量，标定完毕。

2、持续注入液体，动态检测压力传感器3例如静压传感器的压力

随着液体的注入，液面持续升高至h，此时将压力传感器3例如静压传感器的压力记作P2，将公式③带入公式②，有如下关系式：

3、计算储液容积

当储液箱1为圆柱体结构时，储液箱1的底面积S可测得，其体积V＝S·h，将公式④代入可得：

通过以上工作过程推导可以看出，只要连续动态测量压力传感器3例如静压传感器的压力P2，即可在l位置以上的位置通过上述公式⑤动态获得储液容积。

其中，储液箱1还可以为长方体结构等。可以理解的是，储液箱1的具体形状可以根据实际要求具体设置，以更好地满足实际要求。

当然，本实用新型不限于此，根据本实用新型的另一些具体实施例，连通管2的上述第一端的端部还可以与储液箱1的底壁间隔设置(图未示出)。此时连通管2的上述第一端的端部可以与储液箱1的底壁上下间隔开，以保证连通管2的连通性。

浮子开关4可以为两个，两个浮子开关4上下间隔设置，以对储液箱1内的液体密度进行准确标定，从而实现对储存在储液箱1内的液体的精准计量。

由此，根据本实用新型实施例的储液装置100采用两个浮子开关4时的具体工作过程如下：

1、初步标定

将储液箱1水平放置，向储液箱1内注入液体至位于下侧的浮子开关4恰好输出信号“1”，并将当前压力记作Pa，继续向储液箱1内注入液体至位于上侧的浮子开关4恰好输出信号“1”，并将当前压力记作Pb，由公式①，有如下关系式：

ΔP＝Pb-Pa＝ρ·g·(lb-la)，可得：

其中在装配过程中，l精准已知，ρ.g可以看做已知常量，标定完毕。

2、持续注入液体，动态检测压力传感器3例如静压传感器的压力

随着液体的注入，液面持续升高至h，此时将压力传感器3例如静压传感器的压力记作Pc，将公式⑥带入公式②，有如下关系式：

3、计算储液容积

当储液箱1为圆柱体结构时，储液箱1的底面积S可测得，其体积V＝S·h，将公式⑦代入可得：

通过以上工作过程推导可以看出，只要连续动态测量压力传感器3例如静压传感器的压力Pc，即可在l位置以上的位置通过上述公式⑧动态获得储液容积。

根据本实用新型的一些实施例，如图1和图2所示，储液箱1上设有供电模块5，供电模块5用于为整个储液装置100提供电力，例如，供电模块5可以为储液装置100的控制系统6例如单片机微控制系统6、压力传感器3例如静压传感器等提供电力。其中，控制系统6例如单片机微控制系统可以通过通讯接口7与无人机200进行通讯。

可选地，供电模块5可以为无线供电模块。由此，例如，无线供电模块可以采用电磁感应式无线供电，供电模块5与用电装置之间以磁场传送能量，两者之间不用电线连接，因此供电模块5及用电装置都可以做到无导电接点外露，增强了储液装置的防水、防腐蚀性能。

根据本实用新型的一些实施例，浮子开关4与连通管2的连接处位于连通管2的伸入储液箱1内的三分之一至四分之一处，浮子开关4邻近连通管2的上述第一端。例如，浮子开关4可以安装在连通管2三分之一偏下的位置，以方便储液箱1内液体密度的标定。

根据本实用新型第二方面实施例的无人机，包括无人机本体201和储液装置100。其中，储液装置为根据本实用新型上述第一方面的储液装置100，储液装置100设在无人机本体201上。

可选地，储液装置100与无人机本体201无线通讯。由此，通过采用无线的方式与无人机联络通讯，没有导线连接，使得储液装置100在摆放、布局、搬运移动更为便捷，同时无外露导电接点，增强无人机的防水、防腐蚀性能。

根据本实用新型实施例的无人机，通过采用上述的储液装置100，可以在精准喷洒过程中实现精准计量农药流量，具有较高的安全性，良好的准确性和可重复性，同时兼具维护方便、且操作友好。

根据本实用新型实施例的无人机的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。