一種無人機用噴灑施藥裝置製造方法
2023-05-17 00:05:46 1
一種無人機用噴灑施藥裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種無人機用噴灑施藥裝置包括噴灑裝置和控制系統；所述噴灑裝置包括儲液系統，藥液輸送系統，噴灑系統及回流系統；儲液系統通過藥液輸送系統與噴灑系統連接，儲液系統通過管路與回流系統連接；所述控制系統與藥液輸送系統和噴灑系統連接。使用該施藥裝置施藥效率高、防治效果好、不損傷作物、勞動強度低，克服傳統施藥機械農藥利用率低、勞動強度高、易損傷作物、農藥殘留超標、環境汙染、操作者中毒的不足。
【專利說明】一種無人機用噴灑施藥裝置
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及農藥施藥設備【技術領域】，尤其涉及一種無人機用噴灑施藥裝置。
【背景技術】
[0002]為了保證作物產量，抑制病蟲草害，傳統的施藥器械是以手動和小型機動噴霧器為主，防治工效低，耗時大，勞動強度大，且噴霧效果欠佳，病蟲草害得不到有效及時的防治，導致作物減產，施藥量多，農藥利用率低，農藥殘留高等問題。其次，落後的施藥器械及傳統的施藥技術普遍存在的現狀與高速發展的農藥水平極不相稱，已嚴重妨礙了農林病蟲草害的防治，並帶來了許多負面影響，如農藥的利用率低、農產品中農藥殘留超標、環境汙染、作物藥害、操作者中毒等。
[0003]面對大規模的病蟲草害頻頻發生，我國以手動和小型機動為主的植保機械格局已經無法順應形勢的要求。目前，飛機噴霧已是一種非常重要且及時有效的施藥方法，其優點是效率高、防治效果好、勞動強度低等。由於各種因素的限制，目前我國在農林應用上的飛機還是以固定翼飛機和直升機等有人駕駛的飛機為主，小型無人直升機在農業上的研究和應用還處於初級研究階段，但相比於前者，無人機的優勢更加明顯。
[0004]為了解決上述傳統施藥機械存在的缺陷，本發明應用到無人機上的噴灑施藥裝置具有勢在必行的重要意義。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種無人機用噴灑施藥裝置，使用該施藥裝置施藥效率高、防治效果好、不損傷作物、勞動強度低，克服傳統施藥機械農藥利用率低、勞動強度高、易損傷作物、農藥殘留超標、環境汙染、操作者中毒的不足。
[0006]本發明的技術方案:
無人機用噴灑施藥裝置包括噴灑裝置和控制系統；所述噴灑裝置包括儲液系統，藥液輸送系統，噴灑系統及回流系統；儲液系統通過藥液輸送系統與噴灑系統連接，儲液系統通過管路與回流系統連接；所述控制系統與藥液輸送系統和噴灑系統連接。
[0007]所述儲液系統包括藥液箱；所述藥液輸送系統包括與藥液箱連接的進液管，進液管通過進液電磁閥與輸送泵連接，輸送泵出口與出液管連接，出液管通過三通閥與回流系統和噴灑系統連接；所述回流系統包括藥液回流管及設置在回流管上的回流止溢閥，回流管一端與出液管的三通閥相連，另一端連接到藥液箱；所述噴灑系統包括藥液噴頭，與藥液噴頭連接的噴頭進液管，噴頭進液管可通過輸液管與出液管連接。
[0008]所述控制系統包括加速度計變量控制器、電源線1、導線、電源線II ;加速度計變量控制器通過電源線I與輸送泵相連，通過導線和電源線II相連，電源線II與藥液噴頭相連。
[0009]作為進一步優選，所述藥液噴頭可以2?3個為一組形成一個藥液噴頭組合，固定在支撐杆上的藥液噴頭為4飛個。[0010]作為進一步優選，所述藥液噴頭相互間隔48~68cm。
[0011]為了便於管道連接，可在輸液管、噴頭進液管上安裝三通閥。
[0012]本發明的輸送泵為微型齒輪泵，藥液噴頭為離心式轉子噴頭。
[0013]本發明的藥液噴頭包括電機、離心盤、噴嘴，噴嘴一端插入離心盤中，另一端通過導線及固定組件與電機連接。所述加速度計變量控制器上安裝有加速度計檢測器和電壓調整器，用於調控整個裝置的施藥情況。
[0014]所述無人機用噴灑施藥裝置通過支撐杆固定在無人機飛行器的卡座上。
[0015]加速度計變量控制器上安裝的輸入埠，可根據不同型號無機飛行參數通過PC設定對應變量範圍參數輸入至控制器CPU，從而控制器CPU根據加速度計檢測器檢測到的加速度變量在PC給定變量範圍調節微型齒輪泵的轉速，並根據PC給定的電壓值自動調節噴頭電機轉速。
[0016]工作原理 施藥時，首先根據無人機飛行參數設定好所需變量參數，通過PC經輸入埠輸入加速度變量控制器，並將本發明裝置電源電路通過電連接接入無人機飛控系統，此時本發明裝置啟動受無人機遙控器控制，在無人機飛行至指定區域和指定高度並飛行平穩後，用無人機遙控器啟動本裝置，此時只要無人機有位移加速度變量控制器即可根據檢測到的加速度變量對應輸送泵的轉速，同時整個裝置電路接通，進液電磁閥打開，開始工作，藥液噴頭(噴頭組合)的電機也開始工作，藥液被輸送泵從藥液箱抽出經泵體泵入出液管，當藥液到達藥液噴頭時，此時離心盤處於高速自轉狀態(速度可達3000r/min)，藥液經藥液噴頭的噴嘴噴射向離心盤，離心盤迅速將藥液以霧滴的形式甩出，甩出的霧滴粒徑為80-150微米，甩出的霧滴粒徑還可根據實際要求進行調整，離地50cm時噴出的霧滴幅度可達1.4m寬。
[0017]同時，施藥時整個裝置受加速度計變量控制器的調控，噴霧形式為變量式的噴霧，當飛機處於懸停或速度為零時，加速度變量控制器未根據檢測到加速度變量對應輸送泵的轉速為零，相對應整個裝置電路對開停止工作，噴霧量可自行從零調節至最大設定值避免藥液浪費。加速度計變量控制器通過控制輸送泵的轉速來調節流量的大小，流量大小的變化量根據加速計變量控制器內設置的數據來進行控制，其數據通過加速度計檢測無人機飛行速度的變化量輸入加速度計變量控制CPU，可按不同型號無人機的速度進行設置。通過加速度計變量控制器內單獨可變電壓調節器調整離心式轉子噴頭的轉速，來調整噴霧時所需的霧滴粒徑的大小。
[0018]由於無人機速度變化靈活，低速作業下本申請的施藥裝置具有較好的霧滴覆蓋效果、高效的作業性能和良好的噴灑效果，特別是旋翼產生的下旋氣流，可減少霧滴的飄散，同時由於下旋氣流而產生的上升氣流可使霧粒直接碰撞到植物葉片的正反面，大幅度提高了農藥的利用率。採用超低量噴灑減少農藥殘留和環境汙染，同時降低勞動強度減少作物損傷。
[0019]本發明的有益效果是，與現有技術相比，結構簡單，重量輕，能耗低、不易堵塞、流量可控性強、自動化程度高；效率高，對作物施藥每畝1-2分鐘，噴霧分布率好，霧滴每平方釐米8-12個，防治病蟲害效果好，不損傷作物、勞動強度低，是一種適用於無人機進行大面積、高集中農作物大規模病蟲草害防治的理想裝置。且克服了傳統施藥機械農藥利用率低、勞動強度高、易損傷作物、農藥殘留超標、環境汙染、操作者中毒的不足。【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是本發明裝置結構示意圖。
[0021]圖2是本發明裝置電路圖。
[0022]圖3是本發明控制裝置原理圖。
[0023]圖4是本發明裝置離心式轉子噴頭組合正視圖。
[0024]圖5是本發明裝置離心式轉子噴頭組合剖視圖。
[0025]圖中，1.藥液噴頭，2.回流止溢閥，3.藥液箱，4.進液管，5.進液電磁閥，6.輸送泵，7.支撐杆，8.輸液管，9.三通閥，10.噴頭進水管，11.回流管，12.出液管，13.加速度計變量控制器，14.電源線I，15.導線、16.電源線II，17.電機，18.離心盤，19.噴嘴。
[0026]
具體實施例
[0027]下面結合附圖及優選的具體實施例，對本發明的技術方案做進一步說明。但是不作為對本發明的限制。
[0028]實施例1
無人機用噴灑施藥裝置如圖1、圖2和圖3所示，其包括噴灑裝置和控制系統；所述噴灑裝置包括儲液系統，藥液輸送系統，噴灑系統及回流系統；儲液系統通過藥液輸送系統與噴灑系統連接，儲液系統通過管路與回流系統連接；所述控制系統與藥液輸送系統和噴灑系統連接。
[0029]本發明的儲液系統包括藥液箱3 ;藥液輸送系統包括與藥液箱3連接的進液管4，進液管4通過進液電磁閥5與輸送泵6連接，輸送泵6出口與出液管12連接，出液管12通過三通閥9與回流系統和噴灑系統連接；回流系統包括藥液回流管11及設置在回流管11上的回流止溢閥2，回流管11 一端與出液管12的三通閥9相連，另一端連接到藥液箱3 ;噴灑系統包括藥液噴頭1，與藥液噴頭I連接的噴頭進液管10，噴頭進液管10可通過輸液管8與出液管12連接。
[0030]本發明的控制系統包括加速度計變量控制器13、電源線I 14、導線15、電源線II 16;加速度計變量控制器13通過電源線I 14與輸送泵6相連，通過導線15和電源線II 16相連，電源線II 16與藥液噴頭I相連。
[0031]本發明中藥液噴頭以2個為一組形成藥液噴頭組合，固定在支撐杆7上。每套無人機用噴灑施藥裝置可包括4個藥液噴頭，液噴頭組合相互間隔58?68cm。
[0032]為了便於管道連接，還在輸液管8、噴頭進液管10上安裝三通閥9。
[0033]本發明的輸送泵採用微型齒輪泵，藥液噴頭採用離心式轉子噴頭。
[0034]本發明的藥液噴頭I包括電機17、離心盤18、噴嘴19，噴嘴19 一端插入離心盤18中，另一端通過導線及固定組件與電機17連接。加速度計變量控制器13上安裝有加速度計檢測器和電壓調整器。
[0035]實施例2
無人機用噴灑施藥裝置包括噴灑裝置和控制系統；所述噴灑裝置包括儲液系統，藥液輸送系統，噴灑系統及回流系統；儲液系統通過藥液輸送系統與噴灑系統連接，儲液系統通過管路與回流系統連接；所述控制系統與藥液輸送系統和噴灑系統連接。
[0036]本發明的儲液系統包括藥液箱3 ;藥液輸送系統包括與藥液箱3連接的進液管4，進液管4通過進液電磁閥5與輸送泵6連接，輸送泵6出口與出液管12連接，出液管12通過三通閥9與回流系統和噴灑系統連接；回流系統包括藥液回流管11及設置在回流管11上的回流止溢閥2，回流管11 一端與出液管12的三通閥9相連，另一端連接到藥液箱3 ;噴灑系統包括藥液噴頭1，與藥液噴頭I連接的噴頭進液管10，噴頭進液管10可通過輸液管8與出液管12連接。
[0037]本發明的控制系統包括加速度計變量控制器13、電源線I 14、導線15、電源線II 16;加速度計變量控制器13通過電源線I 14與輸送泵6相連，通過導線15和電源線II 16相連，電源線II 16與藥液噴頭I相連。
[0038]本發明中藥液噴頭以3個為一組形成藥液噴頭組合，固定在支撐杆7上。每套無人機用噴灑施藥裝置可包括6個藥液噴頭，液噴頭組合相互間隔48?58cm。
[0039]本發明的輸送泵採用微型齒輪泵，藥液噴頭採用離心式轉子噴頭。
[0040]本發明的藥液噴頭I包括電機17、離心盤18、噴嘴19，噴嘴19 一端插入離心盤18中，另一端通過導線及固定組件與電機17連接。加速度計變量控制器13上安裝有加速度計檢測器和電壓調整器。
[0041]應用實施例1:
將實施例f 2應用到實際使用中。施藥時，將藥液箱3安裝固定到無人機上，在藥液箱3中加入適量藥液，將微型齒輪泵6及加速度計變量控制器13固定好，並將支撐杆7安裝固定在無人機上，根據無人機飛行參數設定好所需變量參數，通過PC經輸入埠輸入加速度變量控制器，並將本發明裝置電源電路通過電連接接入無人機飛控系統，此時超低量噴灑施藥裝置電路與無人機控制電路為並聯關係，本發明裝置啟動受無人機遙控器控制，在無人機飛行至指定區域和指定高度並飛行平穩後，用無人機遙控器啟動本裝置，此時只要無人機有位移加速度變量控制器即可根據檢測到的加速度變量對應輸送泵的轉速，同時整個裝置電路接通，作業中即可根據加速度變量控制器檢測到的加速度變量對應輸送泵的轉速是否為零來自動控制超低量噴灑施藥裝置各個部件的工作和關閉，在起飛施藥前如需要對本裝置進行調試驗證，則調節無人機遙控器，使無人機置於待機狀態，通過PC輸入一模擬加速度變量至加速度變量控制器。此時進液電磁閥5打開，同時微型齒輪泵6和離心式轉子噴頭組合的電機17開始工作，藥液經進液管4被微型齒輪泵6從藥液箱3抽出經泵體泵入出液管12，出液管12中的藥液經輸液管8到達三通閥9，經三通閥9分流到噴頭進液管10，然後到達離心式轉子噴頭組合I，此時離心盤18處於高速自轉狀態(速度可達3000r/min)，藥液經離心式轉子噴頭組合I的噴嘴19噴射向離心盤18，離心盤18迅速將藥液以霧滴的形式甩出。其次，檢測藥液的流量和霧滴是否符合要求，如不符合可調節回流管11上回流止溢閥2來調節流量；同時調節加速度計變量控制器13電壓調整器來調節霧滴的粒徑，霧滴粒徑可調範圍為80?150微米，直接調試到適合的霧滴粒徑，調試完畢刪除模擬加速度變量並通過遙控器關閉本裝置，通時操控無人機進行起飛，無人機載著超低量噴灑施藥裝置起飛，飛行至指定區域和指定高度並飛行平穩後即可再次通過無人機遙控器啟動本裝置進行空中噴灑施藥。無人機超低量噴灑施藥裝置離地50cm時，噴出的霧滴幅度可達1.4m寬。當作業完畢或藥液用完時，由地面操控人員通過無人機遙控器關閉本裝置並操控無人機回到指定地點，打開藥箱加好藥液繼續起飛或將支撐杆7收攏與無人機一併收回放好。
【權利要求】
1.無人機用噴灑施藥裝置，其特徵在於:無人機用噴灑施藥裝置包括噴灑裝置和控制系統；所述噴灑裝置包括儲液系統，藥液輸送系統，噴灑系統及回流系統；儲液系統通過藥液輸送系統與噴灑系統連接，儲液系統通過管路與回流系統連接；所述控制系統與藥液輸送系統和噴灑系統連接。
2.根據權利要求1所述的無人機用噴灑施藥裝置，其特徵在於:所述儲液系統包括藥液箱(3 );所述藥液輸送系統包括與藥液箱(3 )連接的進液管(4 )，進液管(4 )通過進液電磁閥(5)與輸送泵(6)連接，輸送泵(6)出口與出液管(12)連接，出液管(12)通過三通閥(9)與回流系統和噴灑系統連接；所述回流系統包括藥液回流管(11)及設置在回流管(11)上的回流止溢閥(2)，回流管(11)一端與出液管(12)上的三通閥(9)相連，另一端連接到藥液箱(3);所述噴灑系統包括藥液噴頭(I )，與藥液噴頭(I)連接的噴頭進液管(10)，噴頭進液管(10)可通過輸液管(8)與出液管(12)連接。
3.根據權利要求1或2所述的無人機用噴灑施藥裝置，其特徵在於:所述控制系統包括加速度計變量控制器(13)、電源線I (14)、導線(15)、電源線II (16);加速度計變量控制器(13)通過電源線I (14)與輸送泵(6)相連，通過導線(15)和電源線II (16)相連，電源線II (16)與藥液噴頭(I)相連。
4.根據權利要求2所述的無人機用噴灑施藥裝置，其特徵在於:所述藥液噴頭(I)以2^3個為一組形成一個藥液噴頭組合，固定在支撐杆(7)上。
5.根據權利要求4所述的無人機用噴灑施藥裝置，其特徵在於:所述支撐杆(7)為廣2根，固定在支撐杆(7)上的藥液噴頭為4飛個。
6.根據權利要求4所述的無人機用噴灑施藥裝置，其特徵在於:所述藥液噴頭相互間隔 48 ~68cm。
7.根據權利要求2或4`所述的無人機用噴灑施藥裝置，其特徵在於:在輸液管(8)、噴頭進液管(10 )上安裝三通閥(9 )。
8.根據權利要求2所述的無人機用噴灑施藥裝置，其特徵在於:所述輸送泵(6)為微型齒輪泵，所述藥液噴頭(I)為離心式轉子噴頭。
9.根據權利要求2所述的無人機用噴灑施藥裝置，其特徵在於:所述藥液噴頭(I)包括電機(17)、離心盤(18)、噴嘴(19)，噴嘴(19)一端插入離心盤(18)中，另一端通過導線及固定組件與電機(17)連接。
10.根據權利要求3所述的無人機用噴灑施藥裝置，其特徵在於:所述加速度計變量控制器(13)上安裝有加速度計檢測器和電壓調整器。
【文檔編號】B64D1/18GK103723275SQ201410000627
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2014年1月2日 優先權日:2014年1月2日
【發明者】楊建波, 劉克勤, 李衛國, 胡亞軍 申請人:廣西田園生化股份有限公司