一種產生農藥定量直徑噴灑霧滴的裝置及方法

2023-04-28 05:04:36

一種產生農藥定量直徑噴灑霧滴的裝置及方法
【專利摘要】本發明涉及農業【技術領域】，尤其涉及一種產生農藥定量直徑噴灑霧滴的裝置及方法。該裝置通過控制中心控制驅動電機，驅動電機帶動絲槓轉動，絲槓帶動滑動器在導軌上到達指定準確位置，活塞隨滑動器緩慢運動，將霧滴發生器裡的藥液定量擠出，活塞從霧滴腔裡運動後擠出的藥液通過引導管形成微小的單個霧滴，通過精準控制擠出藥液量從而生成特定粒徑的霧滴，可廣泛用於水敏紙測試霧滴擴散、單個霧滴蒸發特性等研究以及農藥特性試驗，具有廣闊的應用前景。
【專利說明】一種產生農藥定量直徑噴灑霧滴的裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及農業【技術領域】，尤其涉及一種產生農藥定量直徑噴灑霧滴的裝置及方法。
【背景技術】
[0002]化學農藥作為植物生長的病蟲害防治的有效手段受到了各國農民的普遍歡迎，然而隨著化學農藥大量使用，隨之產生的問題也不斷增加，如土壤板結，在一定程度上降低了土壤的肥力，給糧食增產帶來了阻力；如大氣、水體汙染，對人類自身以及其他動物造成了危害。經過多年研究，結合國外技術成果，農藥的飄移沉積為諸上危害的主要來源之一，目前還沒有任何一種儀器可以生成特定粒徑的農藥霧滴，因此，對農藥霧滴的擴散性、單個霧滴蒸發特性的研究還沒有真正開展，嚴重影響了農業生產的需求。
[0003]因此，針對以上不足，本發明提供了一種產生農藥定量直徑噴灑霧滴的裝置及方法。

【發明內容】

[0004](一)要解決的技術問題
[0005]本發明要解決的技術問題是解決現有技術中沒有任何一種儀器可以生成特定粒徑的農藥霧滴，對農藥霧滴的擴散性、單個霧滴蒸發特性的研究還沒有真正開展，嚴重影響了農業生產需求的問題。
[0006](二)技術方案
[0007]為了解決上述技術 問題，本發明提供了一種產生農藥定量直徑噴灑霧滴的裝置，該裝置包括滑動器，所述滑動器位於軌道上並可沿所述軌道滑動，滑動器的一端與活塞的一端連接，另一端通過絲槓與驅動電機連接，所述活塞的另一端隨滑動器的滑動而在霧滴發生器內移動，並將所述霧滴發生器內的霧滴通過引導管釋放。
[0008]進一步地，所述霧滴發生器卡接於支架上。
[0009]進一步地，在所述支架上還設有用於清除所述霧滴發生器內的氣泡的震動單元。
[0010]進一步地，所述震動單元包括偏心配重模塊和與所述偏心配重模塊連接的緩衝模塊，所述偏心配重模塊轉動產生高頻震動，並通過所述緩衝模塊將震動減緩為氣泡的溢出頻率。
[0011]進一步地，所述緩衝模塊的材質為橡膠。
[0012]進一步地，所述活塞的最小推進精度為0.2mm，霧滴的直徑為200微米-750微米。
[0013]進一步地，還包括控制中心和驅動器，所述驅動器用於接收和獲取所述控制中心的指令，並根據該指令控制所述驅動電機工作。
[0014]進一步地，所述霧滴的直徑對應的數學模型為:0.2NSn=f a Et Dg3,其中，N
是活塞前進的數量距離，Sn是活塞的橫截面積，a是液體修正係數，Dg為霧滴直徑。
[0015]本發明還提供了一種產生農藥定量直徑噴灑霧滴的方法，該方法包括如下步驟:[0016]S1、在霧滴發生器內注入藥液；
[0017]S2、驅動電機工作，帶動絲槓旋轉，將霧滴發生器內的一個霧滴通過引導管釋放；
[0018]S3、測定釋放的霧滴的直徑，通過霧滴的直徑對應的數學模型計算液體的修正係數；
[0019]S4、重新產生所需的霧滴直徑。
[0020](三)有益效果
[0021]本發明的上述技術方案具有如下優點:本裝置通過控制中心控制驅動電機，驅動電機帶動絲槓轉動，絲槓帶動滑動器在導軌上到達指定準確位置，活塞隨滑動器緩慢運動，將霧滴發生器裡的藥液定量擠出，活塞從霧滴腔裡運動後擠出的藥液通過引導管形成微小的單個霧滴，通過精準控制擠出藥液量從而生成特定粒徑的霧滴，可廣泛用於水敏紙測試霧滴擴散、單個霧滴蒸發特性等研究以及農藥特性試驗，具有廣闊的應用前景。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是本發明實施例產生農藥定量直徑噴灑霧滴的裝置的結構示意圖；
[0023]圖2是本發明實施例霧滴發生器部分的放大圖；
[0024]圖3是本發明實施例震動單元的示意圖；
[0025]圖4是本發明實施例的原理示意圖；
[0026]圖5是本發明實施例產生農藥定量直徑噴灑霧滴的方法的流程圖。
`[0027]圖中:1:控制中心；2:驅動器；3:驅動電機；4:絲槓；5:底座；6:滑動器；7:軌道；8:活塞；9:霧滴發生器；10:支架；11:引導管；12:刻度尺；13:緩衝模塊；14:偏心配
重模塊。
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖和實施例對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施例用於說明本發明，但不用來限制本發明的範圍。
[0029]如圖1和圖2所示，本發明實施例提供的一種產生農藥定量直徑噴灑霧滴的裝置，該裝置包括底座5，在底座5上設有支架10和軌道7。
[0030]軌道7上設有滑動器6，所述滑動器6位於軌道7上並可沿所述軌道7滑動，滑動器6的一端與活塞8的一端連接，另一端通過絲槓4與驅動電機3連接，所述驅動電機3用來產生霧滴擠壓的動力。所述絲槓4為高精度的滾珠絲槓。
[0031]所述活塞8為金屬杆狀，用來在霧滴發生器9的內腔移動，將霧滴擠出，活塞8的另一端隨滑動器6的滑動而在霧滴發生器9內移動，並將所述霧滴發生器9內的霧滴通過引導管11釋放；所述霧滴發生器9卡接於支架10上。出於效果的考慮，優選地，引導管11和霧滴發生器9連通，擠壓形成的霧滴順著引導管11流出，並在引導管11的末端形成圓形霧滴，並順利的在引導管11末端落下。
[0032]驅動電機3通過驅動器2與控制中心I連接，所述驅動器2用於接收和獲取所述控制中心I的指令，並根據該指令控制所述驅動電機3工作。通常，所述控制中心I為計算機。計算機通過232串口連接驅動器2，用來將用戶在計算機輸入的霧滴直徑數值轉化為本裝置的機器指令，計算機發送指令，所述活塞8的最小推進精度為0.2_，可自動完成200微米到750微米的單個農藥霧滴。
[0033]如圖3所示，在所述支架10上還設有用於清除所述霧滴發生器9內的氣泡的震動單元。所述震動單元包括偏心配重模塊14和與所述偏心配重模塊14連接的緩衝模塊13，所述偏心配重模塊14轉動產生高頻震動，並通過所述緩衝模塊13將震動減緩為氣泡的溢出頻率。出於成本的考慮，所述緩衝模塊13的材質為橡膠。
[0034]所述震動單元保證了本裝置釋放的一個霧滴中不含有氣泡，且能保證釋放的霧滴為一粒一粒釋放，保證實驗的精度。如果在工作過程中發現藥液中有氣泡，可以使用震動單元實現排氣功能，霧滴發生器中的氣泡通過擠壓震動，自動清除氣泡，避免霧滴裡包含氣泡而影響實驗精度。
[0035]所述霧滴的直徑對應的數學模型為:0.2NSn=| a TTDg'其中，N是活塞前進
的數量距離，Sn是活塞的橫截面積，a是液體修正係數，a是釋放霧滴的直徑與實際測定霧滴的直徑的比值。
[0036]用戶設定好霧滴的大小以及數量後，計算機將這些參數通過串口發送給驅動器，驅動器完成一下兩步工作，第一，自動計算霧滴直徑大小對應的霧滴體積量，第二，將體積量折算成霧滴發生器產生霧滴需要的擠壓距離。計算後生成指令並將該指令發給驅動電機。驅動電機轉動帶動滑動器在軌道上移動。根據驅動器的指令，滑動器帶動活塞緩慢插入霧滴發生器，精準控制插入的距離。
[0037]探針活塞需要前進1_，生成200微米的霧滴，通常，活塞最小前進精度是0.2_。
[0038]優選地，在霧滴發生器9上還設有刻度尺12，通過所述刻度尺12上的刻度可以很方便的觀察藥液移動的體積以 及是否有氣泡等問題，如果有氣泡，可通過震動單元，自動清除氣泡，避免霧滴裡包含氣泡而影響實驗精度。
[0039]如圖4所示，本發明產生農藥定量直徑噴灑霧滴的裝置的原理如下:
[0040]計算機將用戶設定參數發給驅動器，驅動提獲取傳輸指令後，控制驅動電機動作，驅動電機帶動絲槓，通過絲槓帶動滑動器，滑動器在導軌上水平運動，帶動活塞在霧滴發生器內做活塞擠壓運動，擠壓生成霧滴的大小對應一定的擠壓空間，這個對應參數的數學模型上述已經介紹，這裡不再贅述。霧滴粒徑對比檢驗通過雷射傳感器測定，對比檢驗得出矯正係數a的數值。
[0041]例如可以是，釋放一個標準的200微米直徑的霧滴，通過雷射傳感器測定粒徑的大小，例如為208微米，計算出矯正係數a的數值，a =200/208，將計算得到的矯正係數a輸入到計算機，設定需要的霧滴粒徑大小和數量，然後即可產生所需的精準標準霧滴。
[0042]如圖5所示，本發明還提供了一種產生農藥定量直徑噴灑霧滴的方法，該方法包括如下步驟:
[0043]S1、在霧滴發生器內注入藥液；
[0044]S2、驅動電機工作，帶動絲槓旋轉，將霧滴發生器內的一個霧滴通過引導管釋放；
[0045]S3、測定釋放的霧滴的直徑，通過霧滴的直徑對應的數學模型計算液體的修正係數；
[0046]S4、重新產生所需的霧滴直徑。
[0047]綜上所述,本裝置通過控制中心控制驅動電機,驅動電機帶動絲槓轉動，絲槓帶動滑動器在導軌上到達指定準確位置，活塞隨滑動器緩慢運動，將霧滴發生器裡的藥液定量擠出，活塞從霧滴腔裡運動後擠出的藥液通過引導管形成微小的單個霧滴，通過精準控制擠出藥液量從而生成特定粒徑的霧滴，可廣泛用於水敏紙測試霧滴擴散、單個霧滴蒸發特性等研究以及農藥特性試驗，具有廣闊的應用前景。[0048]以上所述僅是本發明的幾種優選實施方式，應當指出，對於本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應視為本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種產生農藥定量直徑噴灑霧滴的裝置，其特徵在於:包括滑動器(6)，所述滑動器(6)位於軌道(7)上並可沿所述軌道(7)滑動，滑動器(6)的一端與活塞(8)的一端連接，另一端通過絲槓(4)與驅動電機(3)連接，所述活塞(8)的另一端隨滑動器(6)的滑動而在霧滴發生器(9)內移動，並將所述霧滴發生器(9)內的霧滴通過引導管(11)釋放。
2.根據權利要求1所述的產生農藥定量直徑噴灑霧滴的裝置，其特徵在於:所述霧滴發生器(9)卡接於支架(10)上。
3.根據權利要求2所述的產生農藥定量直徑噴灑霧滴的裝置，其特徵在於:在所述支架(10)上還設有用於清除所述霧滴發生器(9)內的氣泡的震動單元。
4.根據權利要求3所述的產生農藥定量直徑噴灑霧滴的裝置，其特徵在於:所述震動單元包括偏心配重模塊(14)和與所述偏心配重模塊(14)連接的緩衝模塊(13)，所述偏心配重模塊(14)轉動產生高頻震動，並通過所述緩衝模塊(13)將震動減緩為氣泡的溢出頻率。
5.根據權利要求4所述的產生農藥定量直徑噴灑霧滴的裝置，其特徵在於:所述緩衝模塊(13)的材質為橡膠。
6.根據權利要求1所述的產生農藥定量直徑噴灑霧滴的裝置，其特徵在於:所述活塞(8)的最小推進精度為0.2mm,霧滴的直徑為200微米-750微米。
7.根據權利要求1-6任一項所述的產生農藥定量直徑噴灑霧滴的裝置，其特徵在於:還包括控制中心(I)和驅動器(2 )，所述驅動器(2 )用於接收和獲取所述控制中心(I)的指令，並根據該指令控制所述驅動電機(3)工作。`
8.根據權利要求7所述的產生農藥定量直徑噴灑霧滴的裝置，其特徵在於:所述霧滴的直徑對應的數學模型為:0.2NSn=f a HDg3，其中，N是活塞前進的數量距離，Sn是活塞的橫截面積，a是液體修正係數，Dg為霧滴直徑。
9.一種產生農藥定量直徑噴灑霧滴的方法，其特徵在於:包括如下步驟: `51、在霧滴發生器內注入藥液； `52、驅動電機工作，帶動絲槓旋轉，將霧滴發生器內的一個霧滴通過引導管釋放； `53、測定釋放的霧滴的直徑，通過霧滴的直徑對應的數學模型計算液體的修正係數； `54、重新產生所需的霧滴直徑。
【文檔編號】A01M7/00GK103478109SQ201310415264
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月12日 優先權日:2013年9月12日
【發明者】王秀, 馬偉, 鄒偉, 張志強, 王松林, 張睿 申請人:北京農業信息技術研究中心