一种无人机预湿润浓度可调节喷头的制作方法

本发明属于农业设备领域，涉及一种喷头，尤其是指一种无人机预湿润浓度可调节喷头。

背景技术：

农业可持续发展已经成为当今世界农业发展的主流,而影响农业可持续发展的因素之一就是病虫害。然而,在农作物植保方面,尤其是喷洒化学药剂防治病虫害,农药喷洒仍然以手工、半机械操作为主,这种生产方式已经不能满足现代农业生产的规模化种植的需要,而且喷药人员中毒事件时有发生。

因此，为了促进农业稳定增产,保证农产品质量和作业人员安全,在喷洒化学药剂防治作物病虫草害方面,必须加快推进喷药技术机械化,满足作业要求,提高作业效率。无人机喷药技术,就是利用无人机搭载喷药装置,并通过控制系统和传感器进行操控,达到对作物进行定量的精准喷药。无人机喷药具有适用范围广和喷药效果好的优点,还能够完成人工作业所达不到的地域,实现自动化喷洒的目的。

但是，现有无人机喷洒的农药一般都是采用统一的浓度。这种统一无差别喷洒的方式存在以下缺点：1、虽然高效方便，但没有考虑到喷施区域的具体情况，需要低浓度的区域造成农药的浪费和滥用，而需要高浓度农药的区域则防治效果不佳，造成农药的利用率不高，并且造成严重的环境污染和人体危害；2、农药的混合和浓度配比都是通过人工进行调配，劳动强度大，工作效率和浓度精确低。

另外，植物叶片的润湿性表现为叶片对水的亲和能力，可以通过液滴与叶片表面间形成的接触角大小来衡量。接触角越小，润湿性越好，即药液更容易在植物叶片上持留与铺展开。对叶片进行预润湿减轻了雾滴与植物叶片接触时的弹跳与滑落情况，农药雾滴在沉积过程中与叶片的直接作用变为农药雾滴与水的作用，沉积量因此增大，使得浓药能更加持久在叶片上发挥作用。因此，预润湿能更好地提升浓药的喷洒效果，发挥出药效。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对上述缺点，提供一种无人机预湿润浓度可调节喷头。该喷头能根据所需的浓度，实时且自动化配制农药，无需预先进行配比，并且在喷药的同时，喷头可对农作物进行预湿润处理，实现因地制宜、精准喷施、提高农药在农作物上的有效沉积的目的，在减少农药用量与提升农药利用率的基础上减轻农药对环境的污染。

本发明的目的可采用以下技术方案来达到：

一种无人机预湿润浓度可调节喷头，包括驱动装置、外壳、分离座、盖体和针阀，所述盖体盖合且密封于所述分离座的前端，所述分离座的后端与外壳的前端密封连接；所述驱动装置固定连接于所述外壳的后端；所述外壳的前端和中心分别开有环形凹槽和通孔相连通，所述外壳上开有水入口和药液入口，所述水入口和药液入口分别与环形凹槽和通孔；所述分离座的中心开有锥形孔，所述盖体上开有与所述锥形孔相对应的喷药孔；所述分离座上开有第一穿孔和第二穿孔，且第一穿孔和第二穿孔均与环形凹槽相连通，所述盖体上开有与第一穿孔相对应且相连通的喷水孔；所述分离座的前端开有储液槽，所述第二穿孔与所述储液槽相连通；所述针阀可滑动安装于所述通孔内，且针阀上设有锥形面，针阀的后端与所述驱动装置的动力输出端连接；在针阀滑动时，所述针阀的前端打开或密封所述喷药孔，且所述锥形面打开或密封所述锥形孔。

进一步地，所述分离座的前端设有环形壁而形成储水室与所述储液槽，所述储水室与所述第一穿孔、环形凹槽、水入口和喷水孔相连通，形成预湿润水喷洒结构；在所述针阀的前端打开时，所述储液槽与所述锥形孔、通孔、药液入口和喷药孔相连通，所述第二穿孔与所述储液槽、环形凹槽、水入口和喷水孔相连通，形成药液浓度配比调节结构。

作为一种优选的方案，所述分离座的后端开有第二凹槽，所述外壳的前端套设于所述第二凹槽内，且所述外壳的前端面顶压且密封于第二凹槽的内底面。

进一步地，所述喷水孔和喷药孔上均安装有雾化器。

作为一种优选的方案，所述驱动装置为步进电机，所述通孔内可滑动套设有套筒，所述套筒的前端与所述针阀固定连接，所述套筒设有内螺纹，所述步进电机通过丝杆与所述套筒螺纹传动连接。

作为一种优选的方案，所述通孔内设有向内突起的限位块，所述套筒上开有导槽，所述限位块可滑动套设于所述导槽内。

作为一种优选的方案，所述驱动装置为伸缩电机，所述伸缩电机的活塞杆与所述针阀固定连接。

作为一种优选的方案，所述驱动装置通过固定块与所述外壳固定连接。

作为一种优选的方案，所述盖体上开有多个所述喷水孔，所述喷水孔与所述储水室连通。

实施本发明，具有如下有益效果：

本发明通过控制针阀的位置可以控制锥形面与锥形孔之间的距离而调节药液的通流面积，从而调节储液槽内的药液的浓度。整个过程无需人工操作，只需一个喷头即可同时实现预湿润与喷药功能，降低施药成本，并且能根据所需的浓度，实时和自动化配制农药，无需预先进行配比，并且在喷药的同时，喷头可对农作物进行预湿润处理，实现因地制宜、精准喷施、提高农药在农作物上的有效沉积的目的，使得浓药能更加持久在叶片上发挥作用，在减少农药用量与提升农药利用率的基础上减轻农药对环境的污染。

附图说明

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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明无人机预湿润浓度可调节喷头沿中心轴方向的剖视图；

图2是本发明无人机预湿润浓度可调节喷头的分离座沿中心轴方向的剖视图；

图3是本发明无人机预湿润浓度可调节喷头的分离座的侧视图；

图4是本发明无人机预湿润浓度可调节喷头的盖体沿中心轴方向的剖视图。

具体实施方式

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作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。

实施例

参照图1至图4，本实施例涉及喷头，包括驱动装置1、外壳2、分离座3、盖体4和针阀5，所述盖体4盖合且密封于所述分离座3的前端，所述分离座3的后端与外壳2的前端密封连接；所述驱动装置1固定连接于所述外壳2的后端；所述外壳2的前端和中心分别开有环形凹槽21和通孔22，所述外壳2上开有水入口23和药液入口24，所述水入口23和药液入口24分别与环形凹槽21和通孔22相连通；所述分离座3的中心开有锥形孔31，所述盖体4上开有与所述锥形孔31相对应的喷药孔41；所述分离座3上开有第一穿孔32和第二穿孔33，且第一穿孔32和第二穿孔33均与环形凹槽21相连通，所述盖体4上开有与第一穿孔32相对应且相连通的喷水孔42；所述分离座3的前端开有储液槽34，所述第二穿孔33与所述储液槽34相连通；所述针阀5可滑动安装于所述通孔22内，且针阀5上设有锥形面51，针阀5的后端与所述驱动装置1的动力输出端连接；在针阀5滑动时，所述针阀5的前端打开或密封所述喷药孔41，且所述锥形面51打开或密封所述锥形孔31。

在工作时，驱动装置1驱动针阀5向前滑动，使针阀5的前端和锥形面51分别密封喷药孔41和锥形孔31，使得药液无法从药液入口24流入储液槽34。而从水入口23流入的水进入环形凹槽21后流入第一穿孔32和第二穿孔33。流入第一穿孔32的水经喷水孔42喷出，可实现对农作物进行预湿润的目的。而进入第二穿孔33的水则流入储液槽34内。然后驱动装置1驱动针阀5向后滑动，此时药液从药液入口24依次流入通孔22、锥形孔31和储液槽34而与储液槽34内的水进行混合配比。通过控制针阀5的位置可以控制锥形面51与锥形孔31之间的距离而调节药液的通流面积，从而调节储液槽34内的药液的浓度。整个过程无需人工操作，能根据所需的浓度，实时且自动化配制农药，无需预先进行配比，并且在喷药的同时，喷头可对农作物进行预湿润处理，实现因地制宜、精准喷施、提高农药在农作物上的有效沉积的目的，使得浓药能更加持久在叶片上发挥作用，在减少农药用量与提升农药利用率的基础上减轻农药对环境的污染。

如图1和图2所示，所述分离座3的前端设有环形壁35而形成储水室36与所述储液槽34，所述储水室36与所述第一穿孔32、环形凹槽21、水入口23和喷水孔42相连通，形成预湿润水喷洒结构；在所述针阀5的前端打开时，所述储液槽34与所述锥形孔31、通孔22、药液入口24和喷药孔41相连通，所述第二穿孔33与所述储液槽34、环形凹槽21、水入口23和喷水孔42相连通，形成药液浓度配比调节结构。该环形壁35的前端顶压且密封于盖体4上。在针阀5的锥形面51顶压锥形孔31时，储水室36内的水通过喷水孔42对农作物进行预湿润，使得浓药能更加持久在叶片上发挥作用，提升药液的喷洒效果，发挥出更好的药效。当需要进行喷药时，驱动装置1驱动针阀5向后滑动，使药液能流入储液槽34进行配比。通过控制锥形面51与锥形孔31之间的通流面积，即可实时调配出相应浓度的药液。

所述分离座3的后端开有第二凹槽37，所述外壳2的前端套设于所述第二凹槽37内，且所述外壳2的前端面顶压且密封于第二凹槽37的内底面。由于外壳2的前端面顶压且密封于第二凹槽37的内底面，所以环形凹槽21内的水不会进入针阀5的通孔22内，保证药液的浓度调节能更加准确，并且使环形凹槽21能与第一穿孔32和第二穿孔33相连通，从而形成预湿润水喷洒结构。

所述喷水孔42和喷药孔41上均安装有雾化器。在雾化器的雾化作用下，从喷水孔42和喷药孔41的液体形成液滴，能提高液滴的雾化效果，使喷洒更加均匀，覆盖密度高，提升药液的喷洒效果，发挥出更好的药效。

所述驱动装置1为步进电机，所述通孔22内可滑动套设有套筒6，所述套筒6的前端与所述针阀5固定连接，所述套筒6设有内螺纹，所述步进电机通过丝杆7与所述套筒6螺纹传动连接。通孔22内设有限位块用于限制套筒6旋转，所述套筒6上开有导槽，所述限位块可滑动套设于所述导槽内。步进电机驱动丝杆转动，使得与丝杆7螺纹传动连接的套筒6在通孔22内滑动，从而带动针阀5在通孔22内滑动，实现对锥形面51与锥形孔31之间的通流面积进行调节的目的。

为了使驱动装置1与外壳2能更加稳定地固定连接在一起，所述驱动装置1通过固定块8与所述外壳2固定连接。

所述盖体4上开有多个所述喷水孔42，所述喷水孔42与所述储水室36连通。该结构的盖体4采用一个喷药孔41和多个喷水孔42的结构，可加快喷水孔42的速度，提高预湿润工作的效率。

实施例2

本实施例是在实施例1的基础上，作为对驱动装置1的改进，所述驱动装置1为伸缩电机，所述伸缩电机的活塞杆与所述针阀5固定连接。该结构无需采用套筒6，直接通过伸缩电机推动针阀5滑动，并且通孔22内无需设置限制块，极大地减少了零件的数量，简单化了结构，安装更加方便。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。