专利名称：：移动水平喷雾中药液沉积分布试验装置的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种针对移动水平喷雾中分析药液沉积分布的试验装置。
背景技术：
：在果园喷雾机或近年来的一些新型远程喷雾机上，通常水平或近视水平安放喷雾喷嘴。这些喷雾机是在移动中喷雾且可对喷雾进行实时控制，例如超声波探测的对靶喷雾。这些喷雾机械喷雾药液沉积分布受移动速度，喷雾压力，喷嘴类型，喷雾系统设计等复杂因素的影响。了解这些喷雾机械设备的喷雾药液沉积性能，一般采用田间试验的方法。这些方法很多，例如荧光分析，图像处理，水敏试纸(sensorpaper)等。但田间试验受当时环境因素影响，试验工作方法繁琐，不同类型的喷雾机喷雾药液沉积特性没有可比性。
发明内容本发明所要解决的技术问题是针对水平安放喷雾喷嘴喷雾机设计试验中的缺陷，提出一套室内快速试验装置及方法。为实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种移动水平喷雾中药液沉积分布试验装置，包括喷雾移动试验台和位于喷雾移动试验台上的水平喷雾系统，喷雾系统由喷杆、喷嘴、喷雾电磁阀，喷雾控制传感器构成，喷雾系统与喷雾控制器相连，喷嘴移动轨迹的下方设有喷雾药液沉积实验台。所述喷雾移动试验台台面上设有传动导轨，传动导轨内设有移动小车，导轨两端设有行程开关，移动小车上设有链轮，移动小车通过链条和链轮与驱动电机传动连接。所述喷雾药液沉积实验台面由多块"v"型槽板等距组合而成，台面沿槽纵向设有一定的倾斜角，"V"型槽板的低角口设有集液杯。采用本发明所述的技术方案在室内就可以试验不同喷雾条件下喷雾药液的沉积规律，为喷雾机的设计提供依据。本试验装置可完成基于超声波传感器的选择性喷雾的果园喷雾机或一些水平安放喷嘴的喷雾机械移动作业中喷雾药液沉积性能试验。快速确定喷雾机在不同工作状态下的平均射程、最小喷雾药液沉积距离，药液沉积范围等喷雾参数。本试验装置可以在室内控制和调整喷雾运动速度，喷雾压力，喷嘴安装高度，角度等试验不同喷雾作业状态下喷雾药液沉积范围。可以确定喷雾机械的喷雾性能，可以为自动喷雾机在喷雾作业时的喷雾药液沉积范围控制提供控制策略，也可以进行风助式喷雾和喷雾防风设计试验。图1所示为本发明的结构示意图；图2所示为图1中喷雾药液沉积实验台的具体结构示意图；图3所示为本发明中喷雾控制系统程序流程图；图4所示为使用本发明进行射程试验时试验装置摆放俯视图；图5所示为使用本发明进行喷幅试验时试验装置摆放俯视图。具体实施方式如图1所示，本试验装置包括喷雾移动试验台9和位于喷雾移动试验台9上的水平喷雾系统，喷雾系统由喷杆5、喷嘴3、喷雾电磁阀，喷雾控制传感器构成，喷雾系统与喷雾控制器4相连。喷雾系统位于喷雾移动试验台9台面上传动导轨内的移动小车上，导轨两端设有行程开关6，移动小车上设有链轮通过链条8和链轮7与驱动电机2经减速器1传动连接。喷雾速度由控制器4通过驱动电机加以控制。喷嘴移动轨迹的下方设有喷雾药液沉积实验台10，具体结构如图2所示，喷雾药液沉积采样台由多块"V"型槽板ll等距组合而成，台面设有一定的倾斜角，"V"型槽板11的低角口设有集液杯12，以便于"V"型槽板11收集到的喷雾药液可以流入集液杯12中。喷雾速度控制是在喷雾移动试验台9上实现的。移动试验台9采用轨道式链传动。由一部三相交流电机2经减速器1驱动的链条水平运动。立式可调喷杆5用来固定喷头3、电磁阀和超声波传感器等。可采用变频器4调控电机转速，实现对喷雾速度的控制。在传送台两端加装了机械行程开关6加以保护。机械行程开关6采用常闭接法，直接与电机2的控制线路串联。喷雾系统采用三缸柱塞泵，提供2.0-4.5MPa的喷雾压力，用一部三相异歩电动机作为动力驱动柱塞泵，选用三相交流变频器对电机进行速度调整控制。根据柱塞泵转速与输出喷雾压力的关系P=f(n)和三相异步电动机在其功率范围内工作，其输出转速为式中P极对数；s转差率；fx电源频率可建立喷雾压力控制模型^=F(/J采用试验标定方法对由喷雾机、变频器、压力传感器和流量传感器等组成的喷雾系统的压力和频率关系进行标定。确定频率和系统压力存在的线性关系。实验控制系统采用单片机控制系统对喷雾试验系统中的喷雾压力、速度，流量，累积流量，电磁阀开启，电磁阀开启时间累计，试验次数进行测量控制。并采用人机交互界面，可以根据液力喷头型号选择和喷雾试验压力，然后根据实验工作按键选择实验方式。在不同实验方式下选择实验所需控制参数。静态喷雾实验需要设定喷雾持续时间；控制范围的运动喷雾试验需要设定速度；超声波距离控制实验需要设定喷雾的最大控制范围和最小控制范围以及喷雾运动速度。控制范围的运动喷雾实验和超声波距离控制实验都可以预先设定实验次数。待实验结束后，系统根据喷雾系统的流量变送器显示累枳喷雾量，电磁阀总开启时间，喷雾压力等喷雾实验参数。单片机控制系统程序控制流程图见图3。使用本移动水平喷雾中药液沉积分布试验装置做喷雾试验方法如下研究喷雾药液沉积分布试验分两个方面，一方面为喷雾射程试验，另一方面为喷幅试验。射程试验的目的是研究雾滴离开喷嘴飞出的区域范围和药液在喷射范围内的分布特征。喷雾中调整喷头到耙标的距离或喷雾压力等参数，保证药液最大限度地降落在冠层中，而不降落在耙标前后。射程试验时喷嘴喷雾方向与试验台v型槽中心线在水平面内垂直，喷雾药液沉积实验台10的摆放方式见图4。喷幅试验是了解受喷雾压力，喷雾速度，侧向气流的影响喷雾药液在喷雾控制距离(靶标宽度)喷雾药液的沉积分布情况。喷幅试验时则喷嘴喷雾方向和V型槽中心线在水平面内平行，喷雾药液沉积实验台IO摆放方式见图5。由试验数据计算平均喷雾射程及其标准差分别为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>式中D平均射程mm;射程标准差；i试验台槽号；xi第i号槽中心线到喷嘴垂距离mm;vi第i号槽药液收集量ml药液沉积量平均值和标准差分别为TX(")2式中V平均沉积量ml;S标准差；i试验台槽号；Vi第i号槽药液收集_旦喷雾药液沉积均匀性用变异系数Cv表示c''=^。即Cv值越大喷雾药液沉积越均匀，反则反之。速度对喷雾药液沉积分布的影响试验喷雾速度不仅影响喷雾射程，在设定喷雾范围的对靶喷雾中也会影响在在喷幅内药液分布。喷幅试验时几个试验台并排，喷嘴喷射方向和试验台积液槽方向在水平面内平行，与速度方向垂直。预先设定喷雾范围。用量筒收集各试验台V型槽内的喷雾药液，并将喷雾药液量数据进行处理可以分析药液分布情况。若将喷嘴累计沉积概率10%处的距离D(O.l)作为最小喷雾距离，将累计沉积概率达90%处的喷雾距离D(O.9)作为最大喷雾距离。应用建立起来的喷雾药液概率分布模型计算喷嘴喷雾受压力和喷雾速度影响时的喷雾药液沉积范围。下表为某种型号喷雾喷嘴在喷雾压力1.2Mpa，喷嘴距地面高度1350mm，喷雾控制范围1880mm情况下进行不同移动速度的喷雾射程实际试验数据。~~ii"^"距离/mni1"""速度km/h().511.211.912.603.304.00()2300.011.020.020.031.036.013100.034.040.042.045.055.023908.057.053.035.042.042.0347022.072.072.070.068.065.0455040.()肌()84.070.065.063.0563065.083.085.074.067.063.0671092.078.075.070.065.063.07790110.070.066.060.064.065.08870i15.063.060.060.062.066.09950123.()60.060.060.063.070.0101030122.060.057.055.060.070.0il1110105.()58.060.057.064.074.012119090.052.050.()52.052.067.013127063.055.054.050.055.065.014135055.055.055.050.055.061.0<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>对试验数据进行计算处理得出下表在试验条件下这一型号喷嘴喷雾平均射程及喷雾平均射程计算标准差随喷雾速度变化的数据。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>权利要求1.一种移动水平喷雾中药液沉积分布试验装置，其特征是包括喷雾移动试验台和位于喷雾移动试验台上的水平喷雾系统，喷雾系统由喷杆、喷嘴、喷雾电磁阀，喷雾控制传感器构成，喷雾系统与喷雾控制器相连，喷嘴移动轨迹的下方设有喷雾药液沉积实验台。2、如权利要求1所述的移动水平喷雾中药液沉积分布试验装置，其特征是所述喷雾移动试验台台面上设有传动导轨，传动导轨内设有移动小车，导轨两端设有行程开关，移动小车上设有链轮，移动小车通过链条和链轮与驱动电机传动连接。3、如权利要求1或2所述的移动水平喷雾中药液沉积分布试验装置，其特征是所述喷雾药液沉积实验台面由多块"V"型槽板等距组合而成，台面沿槽纵向设有一定的倾斜角，"V"型槽板的低角口设有集液杯。全文摘要本发明公开了一种针对移动水平喷雾中分析药液沉积分布的试验装置，包括喷雾移动试验台和位于喷雾移动试验台上的水平喷雾系统，喷雾系统由喷杆、喷嘴、喷雾电磁阀，喷雾控制传感器构成，喷雾系统与喷雾控制器相连，喷嘴移动轨迹的下方设有喷雾药液沉积实验台。采用本试验装置在室内就可以试验不同喷雾条件下喷雾药液的沉积规律，为喷雾机的设计提供依据。本试验装置可完成基于超声波传感器的选择性喷雾的果园喷雾机或一些水平安放喷嘴的喷雾机械移动作业中喷雾药液沉积性能试验。快速确定喷雾机在不同工作状态下的平均射程、最小喷雾药液沉积距离，药液沉积范围等喷雾参数。可以为自动喷雾机在喷雾作业时的喷雾药液沉积范围控制提供控制策略。文档编号G01M99/00GK101210861SQ200610128468公开日2008年7月2日申请日期2006年12月26日优先权日2006年12月26日发明者李喜鹏,森王,王万章,陆永超申请人:河南农业大学