药液地面沉积均一性测量方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及航空施药技术领域，具体涉及药液地面沉积均一性测量方法及系统。
【背景技术】
[0002]航空施药中，药液的地面沉积均一性是航空施药效果评价的重要指标。当前，航空施药雾滴的地面沉积特性获取手段主要利用在地面铺设水敏纸的方法，对沉积雾滴进行采样，然后利用图像处理方法获得采样点的雾滴覆盖率、雾滴粒径分布，进而间接计算出喷施区域的施药覆盖率，进而进行均一性评定。
[0003]利用水敏纸方法进行地面沉积特性分析的具体实施步骤是:在飞机将要经过的喷施区域按照一定间距(一般2-5米)安装固定水敏纸用水平托盘，在托盘上放置水敏纸，并按照所在位置对水敏纸编号；飞机飞过后，收集水敏纸，回到实验室利用扫描仪逐张扫描水敏纸，并将水敏纸图像存储为图片文件；利用专用图像分析软件分析水敏纸图像，生成地面沉积特性数据文件。该种方式具有如下显著弊端:
[0004]1、实时性差。水敏纸放置在实验区域后，需要等待航空喷洒完成该区域喷洒且雾滴完全降落地面后，才收取水敏纸，并进行扫描分析，进而通过对各样点雾滴沉积量统计，评定施药的均一性。可见，从喷洒完成到得到均一性数据，时间滞后较大，且中间需要许多人工操作。
[0005]2、实验材料不可重复利用，每次施药都需要重新放置水敏试纸。
[0006]3、缺少对雾滴的沉积过程的。不难看出利用水敏试纸的方法只能获得沉积完全完成后的沉积量，不能实现对沉积过程中不同时间段的描述。
[0007]4、实验过程繁琐、占用大量人力和时间，便捷性差。实验开始前，首先要根据风向、飞机航道选择水敏纸布设区域，然后量取样点间距，安装水敏纸支架，再放置水敏纸。实验完成后再收集水敏纸、逐张扫描水敏纸图像，并分析，过程繁琐，需要多人配合进行。
[0008]5、操作要求较高，误操作导致的数据误差难免。因水敏纸对水和油极为敏感，实验时需戴胶皮手套操作，稍有不慎，即在水敏纸上留下印记，对实验数据造成直接影响。
[0009]在地面布设锡箔纸片是另外还有一种较为典型的检测方法。其实验步骤与利用水敏纸的检测方式较为接近。不同的是利用锡箔纸方式检测时，被检测雾滴中必须加入荧光剂，通过荧光分析仪器分析计算锡箔纸中的沉积药量。
【发明内容】
[0010]针对现有技术的缺陷，本发明提供一种药液地面沉积均一性测量方法及系统，弥补了传统水敏纸、锡箔片等方式的不足，降低了航空施药雾滴沉降特性分析的复杂性，提高了测量方法的效率。
[0011]第一方面，本发明提供了一种药液地面沉积均一性测量系统，所述系统包括多个雾滴沉积传感器节点设备、数据汇集设备及计算机；
[0012]雾滴沉积传感器节点设备，用于采集所述节点设备的数据，所述数据包括:节点设备的位置信息、时间信息、空气温湿度及沉积量数据，并将所述数据发送至所述数据汇集设备;
[0013]数据汇集设备，用于汇集多个雾滴沉积传感器节点设备的数据，并将所述数据发送至所述计算机；
[0014]计算机，用于对接收到的沉积量数据进行分析计算，获得喷洒区域药液沉积均一性。
[0015]优选地，所述雾滴沉积传感器节点设备包括沉积量传感器、空气温湿度传感器、全球定位系统GPS模块、无线射频通信单元、主控单元及电源单元；
[0016]其中，沉积量传感器用于采集雾滴沉积量；空气温湿度传感器用于采集环境温度和空气相对湿度；GPS模块用于获得经玮度信息、时间信息及秒脉冲；无线射频通信单元用于与其他节点及数据汇集设备无线通信；主控单元，用于控制各模块协调工作；电源单元，用于为节点中的各模块供电。
[0017]优选地，所述沉积量传感器包括电容器、多路切换开关、电容频率转换电路、频率电压转换电路、模数转换电路及处理器；
[0018]其中，所述电容器的一端与所述多路切换开关的多路输入端相连，所述电容器的另一端与所述电容频率转换电路的一输入端相连，所述多路切换开关的输出端与所述电容频率转换电路另一输入端相连，所述电容频率转换电路的输出端与所述频率电压转换电路的输入端相连，所述频率电压转换电路的输出端与所述模数转换电路的输入端相连，所述模数转换电路的输出端与所述处理器相连，所述处理器与所述多路切换开关的控制端相连。
[0019]优选地，所述电容器为介电常数可变的电容器，包括:
[0020]在电路板上平行分布多条覆铜线路，所述多条覆铜线路的一端连接到一个汇集点，所述汇集点与所述多条覆铜线路的另一端间形成所述电容器；
[0021]当雾滴落在所述覆铜线路之间时，即会引起所述电容器电容值的变化。
[0022]第二方面，本发明提供了一种药液地面沉积均一性测量方法，所述方法包括:
[0023]雾滴沉积传感器节点设备根据计算机的指令，向所述计算机发送所述节点设备的经玮度信息、传感器状态及节点状态数据；
[0024]所述节点设备根据同步指令，通过GPS模块实现时间同步，并实现毫秒计时；
[0025]所述节点设备接收到采样监测指令后，对温湿度数据及沉积量数据进行周期采样，若当前采样值与前次采样值的差值大于预设的频次控制阈值，则将所述温湿度数据、沉积量数据及时间信息发送给所述计算机；
[0026]若所述计算机在预设时间内没有接收到数据，则停止采样，并对接收到的数据进行分析计算，获得喷洒区域药液沉积均一性。
[0027]优选地，所述雾滴沉积传感器节点设备根据计算机的指令，向所述计算机发送所述节点设备的经玮度信息、传感器状态及节点状态数据的步骤前，所述方法还包括:
[0028]根据预设测试条件，将多个雾滴沉积传感器节点设备按一定间距放置于飞机喷洒区域，且所述节点设备与飞机航线垂直放置；
[0029]所述节点设备启动后，搜索数据汇集设备，若搜索到数据汇集设备，则与所述数据汇集设备建立通信链路，并通过所述数据汇集设备向计算机发送确认连接信息。
[0030]优选地，所述雾滴沉积传感器节点设备根据计算机的指令，向所述计算机发送所述节点设备的经玮度信息，包括:
[0031]雾滴沉积传感器节点设备通过GPS模块多次读取经玮度数据，通过同心圆提取法确定所述节点设备的经玮度信息，并将所述经玮度信息发送至计算机。
[0032]优选地，将所述经玮度信息发送至计算机的步骤后，所述方法还包括:
[0033]计算机接收到多个节点设备的经玮度信息后，通过线性拟合法提取所述多个节点设备所在的测试线。
[0034]优选地，所述对接收到的数据进行分析计算，获得喷洒区域药液沉积均一性，包括:
[0035]计算机根据下式对接收到的数据进行校准:
[0036]DP = RDP*ex*(T-24)卞(ΙΜ0)
[0037]其中，RDP是标定前雾滴沉积传感器的电压输出量，DP是融合环境温度和空气相对湿度后的校准值，T是以摄氏度为单位的传感器应用环境温度，H是环境相对湿度，x、y是传感器的校准系数；
[0038]根据药剂沉积特点及挥发特性，通过峰值分析法或积分量分析法获得每个节点设备的沉积量值；
[0039]根据每个节点设备的沉积量计算得到喷洒区域的药液沉积均一性。
[0040]优选地，所述根据每个节点设备的沉积量计算得到喷洒区域的药液沉积均一性，包括:
[0041]选