药液地面沉积均一性测量方法及系统的制作方法_2

文档序号:8280485阅读:来源:国知局
择所述沉积量值最大的两个节点设备,并计算所述两个节点设备的沉积量值的平均值V;
[0042]以所述两个节点设备为中心分别向两侧延伸,直到延伸至沉积量值小于V/2的两个节点设备时截止,则得到两个截止点之间的区域长度d ;
[0043]计算所述两个截止点之间的区域内的多个节点设备沉积量的均值VA和均方差VD ;
[0044]根据CV = VD/VA计算得到喷洒药液沉积均一性CV,CV越大则药液沉积均一性越差,CV越小则药液沉积均一性越好;
[0045]并根据S = V/d计算得到喷洒扩散系数比S,S越大则喷洒药液沉积扩散性越差,S越小则喷洒药液沉积扩散性越好。
[0046]由上述技术方案可知,本发明提供了一种药液地面沉积均一性测量方法及系统,基于介电常数可变电容器设计了雾滴沉积感应传感器,并将该传感器与自组网无线传感器网络相结合,实现对喷洒区域内药液雾滴沉积量的自动实时采集,并通过对雾滴沉积量的统计分析得到喷洒区域药液沉积均一性的评价,本发明有效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。
【附图说明】
[0047]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,还可以根据这些图获得其他的附图。
[0048]图1是本发明一实施例提供的药液地面沉积均一性测量系统的结构示意图;
[0049]图2是本发明另一实施例提供的雾滴沉积传感器节点设备的结构示意图;
[0050]图3是本发明另一实施例提供的沉积量传感器的结构示意图;
[0051]图4是本发明另一实施例提供的雾滴沉积传感器节点设备中主控单元的电路结构示意图;
[0052]图5是本发明另一实施例提供的雾滴沉积传感器节点设备中无线射频通信单元的电路结构示意图;
[0053]图6是本发明一实施例提供的药液地面沉积均一性测量方法的流程示意图;
[0054]图7是本发明一实施例提供的药液地面沉积均一性测量方法的部分流程示意图。
【具体实施方式】
[0055]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。
[0056]如图1所示,为本发明一实施例提供的药液地面沉积均一性测量系统的结构示意图,由图1可知,该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。
[0057]其中,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。
[0058]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。
[0059]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。
[0060]上述多个雾滴沉积传感器节点设备及数据汇集设备组成一个多跳、自组织的无线网络通信系统。
[0061]本实施例中,如图2所示,雾滴沉积传感器节点设备包括沉积量传感器U3、空气温湿度传感器U4、全球定位系统GPS模块U6、无线射频通信单元U2、主控单元Ul及电源单元U5o
[0062]其中,沉积量传感器U3用于采集雾滴沉积量;空气温湿度传感器U4用于采集环境温度和空气相对湿度;GPS模块U6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U2用于与其他节点及数据汇集设备无线通信;主控单元U1,用于控制各模块协调工作;电源单元U5,用于为节点中的各模块供电。
[0063]本实施例中,如图3所示,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。
[0064]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。
[0065]其中,所述电容器为介电常数可变的电容器,如图3所示,电容器具体为: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。其中,所条覆铜线路的间距一般为0.05毫米。
[0066]则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,通过电路中电容频率转换电路将电容变化转换为频率值,再通过频率电压转换电路将频率值转换为电压值,即实现对电容器上覆盖雾滴量的测量。
[0067]则如图3所示,电容器的右端各端点与多路切换开关的多路输入端分别连接,则分别接通右端各端点与左端点,就能分别得到每个端点间的电容值Cl、C2、C3……Cn,则电容极板总电容为C = C1+C2+C3+……Cn。与直接测量极板电容器总电容相比,这种分别测量取加和的方式可进一步减小空气相对湿度对测量值的影响,提高沉积量传感器的测量精度。
[0068]本实施例中,如图4所示,为本发明另一实施例提供的主控单元Ul的电路结构示意图。如图4所示,节点设备中的主控单元Ul采用主控制器ATmegal28L实现。具体实现方式如下:ATmegal28L的23、24管脚连接7.3728MHz无源晶振,18、19管脚连接32KHz的无源晶振;46、54管脚配合,并借助稳压芯片LM4041-1.2实现电池电压的测量;27、28、30、48脚与FLASH存储芯片AT4OTB041连接(见图5),用作扩展存储器,存储节点设备的配置参数或运行过程中的传感器接口单元传输的数据;49、50、51分别连接3个不同色的LED指示灯(见图5),用来实现对节点设备工作状态的直观显示:红色LED闪烁表示节点设备无线射频单元U2处于接收状态,设备正在接收来自其他节点的数据,绿色LED用来对传感器数据的指示,对某些重要传感器数据做判断,如可定义当测得的土壤温度值超过10°C时,绿色LED亮,黄色LED闪烁表示节点设备的无线射频单元U2处于发送状态。为了降低设备能耗,在实际应用时,节点中指示灯LED —般处于关闭状态。主控制器的47管脚与序列号生成芯片DS2401P相连,从而方便地实现了节点设备的标识号ID分配。54、55、56、57、20通过上拉电阻与10-pin插头相连,用作外部联合测试工作组(Joint Test Act1n Group,JTAG)JTAG接口,用于节点设备内部编程、程序下载等,实现对主控制器ATmegal28L内部固态存储器FLASH存储器、电可擦写可编程只读存储器(Electrically Erasable ProgrammableRead-Only Memory, EEPROM)、恪丝位和加密位的编程。
[0069]本实施例中,如图5所示,为本发明另一实施例提供的无线射频通信单元的电路连接示意图。无线射频单
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