一种参数可调的气力辅助静电喷雾器的制作方法

[0001]
本发明涉及农林业辅助工具技术领域，具体涉及一种参数可调的气力辅助静电喷雾器。


背景技术：

[0002]
喷雾器是农业生产中使用频繁的一种工具，用来为农作物、树木等喷洒农药。南方丘陵山地果园地形复杂、林间坡度跨距大且行株距狭窄，拖拉机牵引式和轮式自走式喷雾机等施药机械难以进入果园作业。目前南方丘陵山地果园植保作业主要依赖背负式喷雾机具，喷雾作业劳动强度大、作业效率低、安全性差、雾滴沉积不理想且在果园冠层中的分布极不均匀，现有喷雾器具无法根据实际的环境需求来调整作业参数，这些都严重阻碍了丘陵山地植保机械化生产水平的提高。
[0003]
在进行喷雾作业时，喷雾压力是影响雾滴粒径大小的最主要因素，喷雾压力的检测对于喷雾效果以及效率的改进有很重要的意义。而喷雾雾滴飘移严重、沉积不理想、附着性差、雾滴无法作用于靶标等问题喷雾器改进急需解决的问题。
[0004]
因此，如何提供一种作业参数可调、雾滴沉积均匀、附着性强的多喷头气力辅助静电喷雾器是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

[0005]
有鉴于此，本发明提供了一种参数可调的气力辅助静电喷雾器，主要目的在于解决传统的喷雾器无法显示操作参数以及根据不同的环境需求对其进行调整的问题。此外，结合现有先进的喷雾技术为雾滴飘移、沉积不均匀、作用距离短等问题提供合理的解决方案。
[0006]
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0007]
一种参数可调的气力辅助静电喷雾器，包括风力装置、喷雾装置、主控制器和储液箱；其中，
[0008]
所述风力装置包括风筒，和安装于所述风筒内部的可调速风机；
[0009]
所述喷雾装置包括环形水管，以及通过管道与所述环形水管依次连通的调压阀和水泵；所述环形水管包括环形管体和喷头；所述环形管体位于所述风筒的出风口外缘，且所述喷头转动安装于所述环形管体上；所述水泵与所述储液箱相连通；
[0010]
所述可调速风机、所述调压阀均与所述主控制器电连接；
[0011]
所述储液箱内设有电极，所述电极连接有静电发生器，且所述电极浸入所述储液箱的液体内。
[0012]
本发明采用风筒式气力辅助技术，在风机产生的气流下，将雾滴输送至作物靶标处，不仅增加了喷雾器的作业距离，而且气流可以使得叶片发生摆动，使雾滴可以到达叶片背面。
[0013]
本发明还采用接触式充电方式来实现静电喷雾，静电喷雾能使雾滴带上电荷，具
有更强的附着性，可以产生“环抱”效应，使雾滴均匀地附着在叶片的正反两面。
[0014]
优选的，还包括风速传感器，所述风速传感器位于所述风筒内，且与所述主控器电连接，用于测量所述可调速风机产生的气流风速大小，并将采集的数据回传至所述主控制器。
[0015]
优选的，还包括压力变送器，所述压力变送器位于调压阀与所述环形管体的连通管道上，用于测量所述喷雾器在作业时的喷雾压力，并将采集的数据回传至所述主控制器。
[0016]
优选的，所述环形管体通过球形连接件与所述喷头相连接，当作业环境风速较大而导致飘移严重时，可以通过调节喷头的喷雾角度来减少飘移。
[0017]
优选的，所述喷头设置有若干个，且沿所述出风口外缘均匀分布，在喷雾时可以产生较大的喷雾范围。
[0018]
优选的，所述水泵采用隔膜泵，将带电液体由所述储液箱输送至所述喷头处。
[0019]
优选的，还包括显示器，所述显示器与主控制器电连接。
[0020]
优选的，所述储液箱底部设有容纳腔一，用于容纳所述水泵、所述调压阀和所述静电发生器。
[0021]
优选的，所述风筒底部设有容纳腔二，用于容纳所述压力变送器和所述主控制器。
[0022]
优选的，所述风筒为圆台体结构，且所述出风口处的内径小于所述风筒尾端内径。
[0023]
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明的有益效果包括：
[0024]
1、本发明所涉及的喷雾器，结合气力辅助技术以及静电喷雾技术，能够产生沉积均匀、附着性强且粒径理想的雾滴；
[0025]
2、本发明所涉及的喷雾器，采用了可调节角度的多喷头设计，可以通过调节喷头的角度来减少雾滴由于外界风速过大而引起的飘移；
[0026]
3、本发明所涉及的喷雾器，运用了传感器技术，对喷雾器的作业参数进行实时的检测并通过显示器进行显示，使操作者可以实时了解喷雾器作业参数，并且根据实际情况进行调整。
附图说明
[0027]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图；
[0028]
图1为本发明实施例提供的一种参数可调的气力辅助静电喷雾器的外部结构示意图；
[0029]
图2为本发明是实力提供的一种参数可调的气力辅助静电喷雾器的内部结构示意图。
具体实施方式
[0030]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。
[0031]
参见附图1-2，为本实施例公开的一种参数可调的气力辅助静电喷雾器属于矿物绝缘类电缆的外部结构示意图和内部结构示意图，如图所示，包括风力装置、喷雾装置、主控制器8和储液箱9；风力装置包括风筒3，和安装于风筒3内部的可调速风机7；喷雾装置包括环形水管，以及通过管道4与环形水管依次连通的调压阀10和水泵11；环形水管包括环形管体2和喷头1；环形管体2位于风筒3的出风口外缘，且喷头1转动安装于环形管体2上；水泵11与储液箱9相连通；可调速风机7、调压阀10均与主控制器8电连接；储液箱9内设有电极13，电极13连接有静电发生器12，且电极13浸入储液箱9的液体内。
[0032]
本领域技术人员可以理解的是，环形水管通过底部与管道4的接口接收来自储液箱的药液，并传送至各个喷头处。一方面通过静电发生器的作用使储液箱的药液带电，另一方面在隔膜泵施加的压力下，将带电药液输送至喷雾器喷头处。使储液箱9内药液带电的方式为接触式充电方式，该方式能带来更好的荷电效果以及更安全绝缘性保证。调压阀可以通过主控制器控制自动调节阀门来改变进入喷雾器的流速大小，以此来起到控制喷雾压力大小的作用。
[0033]
本实施例中，主控制器采用的是基于cortex-m3内核的stm32f103zet6芯片，控制压力变送器和风速传感器进行数据的采集，并传回进行处理以及存储后，显示在显示器上。
[0034]
在一个实施例中，可调速风机7采用的是轴流式风机，最大风速可以达到12m/s，根据主控制器8的控制信号输出不同风速的风力。可调速风机7位于风筒的尾部，能为喷雾提供稳定的气流将其吹送至靶标，风筒能起到聚合气流的作用。
[0035]
在一个实施例中，电极13材料为黄铜，从储液箱底部传入与药液接触，静电发生器12的负极通过黄铜电极与药液相连，使药液带负电，而正极接地。
[0036]
在一个实施例中，还包括风速传感器5，风速传感器5位于风筒3内，且与主控器电连接，用于测量可调速风机7产生的气流风速大小，并将采集的数据回传至主控制器8。
[0037]
本实施例中，风速传感器采用的是超声波风速传感器，在固定的检测条件下，超声波在空气中传播的速度可以和风速函数对应通过计算即可得到精确的风速和风向，可测量的量程为0～60m/s，精度可以达到0.01m/s。
[0038]
在一个实施例中，还包括压力变送器6，压力变送器6位于调压阀10与环形管体2的连通管道4上，用于测量喷雾器在作业时的喷雾压力，并将采集的数据回传至主控制器8。
[0039]
本实施例中，压力变送器主要用于测量喷头以及水管内的水压力，选择的型号为ptb203压力变送器。
[0040]
在一个实施例中，环形管体2通过球形连接件与喷头1相连接，球形连接件中具有能够供液体通过的通道，能够根据实际需求调节连接件来改变喷头的喷雾角度。
[0041]
在一个实施例中，喷头1设置有若干个，且沿出风口外缘均匀分布。
[0042]
本实施例中，喷头1一共有四个，采用的材质是pvdf(聚二氟乙烯)，当喷雾压力为0.3mpa时，雾锥角为80
°
，流量为15l/min。
[0043]
在一个实施例中，水泵11采用隔膜泵，将带电液体由储液箱9输送至喷头1处，隔膜泵为整个水管里面的药液提供持续的压力，使药液能够持续从喷头1喷出。
[0044]
在一个实施例中，还包括显示器14，显示器14与主控制器8电连接。显示器14可以为lcd显示器，安装于风筒3的外侧面，用于显示各个传感器采集的数据，包括风力传感器和
压力变送器，以便观察到此时喷雾器的作业参数。
[0045]
在一个实施例中，储液箱9底部设有容纳腔一，用于容纳水泵11、调压阀10和静电发生器12。容纳腔一可以采用与储液箱一体式连接的结构。
[0046]
本实施例中，储液箱9用于装载喷雾的药液，容量为30l。
[0047]
在一个实施例中，风筒3底部设有容纳腔二，用于容纳压力变送器6和主控制器8。容纳腔二可以采用与风筒一体式连接的结构。
[0048]
在一个实施例中，风筒3为圆台体结构，且出风口处的内径小于风筒3尾端内径。风筒3采用圆台体设计，有助于聚合风机产生的气流，使喷雾器具有更远的喷雾距离。
[0049]
在一个实施例中，主控制器8采用stm32单片机，通过与风速传感器、压力变送器以及lcd显示屏的相连，可以实现多传感器数据的采集、处理、存储以及显示。
[0050]
在一个实施例中，储液箱9和容纳腔一作为一个整体构成背负式药箱，使用时，作业员可通过肩带背负于后背，方便作业。风筒3作为独立于背负式药箱的结构，顶部设有提手，便于手持喷洒药液。
[0051]
在一个实施例中，静电发生器选择型号为tw-jdfsq-01，其体积小、重量轻的特点适合背负式药箱的使用，输出的电压在0～23kv。
[0052]
本发明储液箱9通过底部的电极13与静电发生器的负极相连，使溶液带电，然后在隔膜泵的作用下将药液抽送至喷头1处，与隔膜泵相连的调压阀10可以调节喷雾压力，可调速风机7可以调节风力大小，实现了参数可调的气力辅助静电喷雾功能。
[0053]
以上对本发明所提供的参数可调的气力辅助静电喷雾器进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
[0054]
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。