一種基於低量靜電技術及自動對靶技術的噴霧植保設備的製作方法

2023-12-10 23:53:22 2

專利名稱：一種基於低量靜電技術及自動對靶技術的噴霧植保設備的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種基於低量靜電技術及自動對靶技術的噴霧植保設備。
背景技術：
農作物病蟲害的防治是人類農業生產中最普遍的一項農事活動，而農藥的使用則 是病蟲害防治中最為快速、最為經濟的有效手段。世界糧農組織(FAO)在評價20世紀50年 代以後糧食增產時認為化學物質(化肥、農藥)的投入貢獻率為30%，農藥使用對人類糧食 增產的作用可見一斑。在可預見的歷史時期內，農藥的使用仍將是人類與病蟲害鬥爭的重 要手段。使用農藥防治農作物病蟲害，目的是用最少量的農藥取得最佳防治效果，並且不 引起人畜中毒和環境汙染等負面效應。但實際上，在以前普遍採用的大容量手動噴霧器械 的條件下，噴撒出去的農藥只有極少部分能達到要防治的靶標上，根據估算，從施藥器械噴 撒出去的農藥只有25% 50%能沉積在作物葉片上，不足的藥劑能沉積在靶標害蟲 上，只有不足0. 03%的藥劑能起到殺蟲作用。溫室內光照不足、長期密閉、高溫高溼、加之缺少天敵，易誘發病蟲害。溫室設施的 病蟲害防治有其特殊性。設施內部土地利用率高，種植密度大，行間通過性差，一般地面行 走的植保機具難以在溫室中使用。因而，急需好的設備出現以解決上述問題。
發明內容本實用新型的目的是提供一種基於低量靜電技術及自動對靶技術的噴霧植保設 備，藉助其的應用可滿足溫室病蟲害防治和噴灑葉面肥料、生長調節劑的需要，操作者亦不 需進入溫室內部，避免了農藥對人體的危害。為實現上述目的，本實用新型採取以下設計方案—種基於低量靜電技術及自動對靶技術的噴霧植保設備，包括有藥箱及一組以上 的噴射單元，在供液管路中設有電磁閥；所述的噴射單元為一帶有靜電噴霧噴頭的噴射杆， 該噴射杆可藉助自動轉移裝置沿軌道電動行走；裝有紅外線傳感器識別鏡頭的自動對靶噴 霧紅外植株探測器，其安放在噴射杆上，該自動對靶噴霧紅外植株探測器具有紅外線發射 電路、紅外線接收電路，其輸出經控制器對上述的電磁閥進行開關控制。所述的靜電噴霧噴頭具有一噴頭座，噴頭座的中央為與藥液管相通的高壓液體入 口管道，周圍有供高壓空氣進入的傾斜氣管道，所有管道的匯合處為霧滴形成區，在霧滴形 成區與霧流噴出口交界位置設有由高電壓直流電源供電的環形電極。所述的自動對靶噴霧紅外植株探測器的紅外線發射電路為一可產生單音脈衝紅 外線光束的紅外發光二極體發射迴路；所述的自動對靶噴霧紅外植株探測器的紅外線接收 電路通過一個匹配的前置放大器將接收的光束信號傳遞到一檢波迴路中，經選通迴路處理 後觸發延時電路，驅動迴路帶動電磁閥工作。所述的自動轉移裝置包括一組活動主軌道、行走系統及控制系統，活動主軌道由
3噴藥行走架、軌道、軌道支架、軟管支架、擋板、藥液輸送管路組合構成；行走系統包括行走 驅動輪及驅動軸、行走電機、傳動帶；控制系統包括控制箱內的可編程邏輯模塊、主控電路 及轉移裝置的返回位置傳感器。所述的軌道設置於設施內縱深方向2. 5 3. 5 m高度處， 噴杆在設施內縱深方向定速移動。本實用新型基於低量靜電技術及自動對靶技術的噴霧植保設備放置於溫室中，該 設備包括低量靜電噴霧裝置、自動對靶噴霧紅外植株探測器、自動轉移裝置等，適合於我國 溫室種植特點。採用了低量靜電技術進行植保作業，藥液施用時，霧滴變得非常小，直徑控 制在10 -50μπι,以達到最優的空間和表層分布，化學殘留物得以很快分解，同時縮短了農 藥的起效時間。本實用新型基於低量靜電技術及自動對靶技術的噴霧植保設備裝備了先進的自 動對靶植株探測器，噴杆接近作物時，傳感器會有感應。噴頭會根據探測結果對作物噴霧， 沒有作物時噴頭會自動停止噴霧，而有作物時又馬上開始噴霧，使噴霧有了針對性，藥液的 利用率比較高。該設備的控制系統啟動行走驅動電機，帶動整個自動轉移裝置在軌道上行 走，在噴霧植保設備噴到溫室棚頭時，所有噴頭自動停噴，沿水平方向左右移動，實現向下 一跨轉移。當轉移裝置行至最後一跨完成了該跨的噴霧作業時，返回位置傳感器的信號使 行走電機反向轉動，帶動轉移裝置返回並繼續對各跨依次進行噴霧，直至轉移裝置返回第 一跨並完成該跨的噴霧。如果在轉移裝置的控制系統中預置了往返次數，則轉移裝置會按 照預置的次數完成噴霧任務而無需人工幹預。該設備還採用了技術先進的靜電陶瓷噴頭， 這樣有助於獲得微小均勻的霧滴，可以使藥液更好的附著在作物表面，增加藥液對目標物 的附著量，提高霧滴的穿透力，進一步提高農藥有效利用率。本實用新型的優點是該基於低量靜電技術及自動對靶技術的噴霧植保設備不受 溫室作物品種和種植方式限制，適合於農藥噴灑要求；該設備實現了溫室作物病蟲害的機 械化、自動化防治，對於提高霧滴沉積率，減少農藥流失，提高作業工效，避免農藥危害人體 和環境具有十分重要的意義。

圖1為本實用新型基於低量靜電技術及自動對靶技術的噴霧植保設備構成原理 方框圖。圖2為本實用新型一具體應用的實施例結構示意圖。圖3為本實用新型靜電噴霧噴頭結構示意圖。圖4為本實用新型紅外線植株探測器工作原理圖。圖5為本實用新型紅外線植株探測器選通驅動電路示意圖。
以下結合附圖及具體實施例對本實用新型做進一步說明。
具體實施方式
如圖1、圖2所示，本實用新型基於低量靜電技術及自動對靶技術的噴霧植保設備 包括有藥箱1、泵2及一組以上的噴射單元4，在供液管路中設有電磁閥3，一自動對靶噴霧 紅外植株探測器5具有紅外線發射電路、紅外線接收電路，其輸出經控制器對上述的電磁 閥進行開關控制。本實施例中，該設備採用每兩個噴頭(在同一水平位置)並聯後通過噴
4藥管與電磁閥相對應的輸出端連接，電磁閥裝在與藥箱後端連接的輸藥管上，每個電磁閥 的輸入端分別與相對應的植株探測器的輸出端連接，每個植株探測器上裝有紅外線傳感器 識別鏡頭。該設備在前進過程中紅外線識別鏡頭(光電傳感器)檢測有作物的地方遮擋紅 外光線，光電傳感器接收到信號，經過控制器對電磁閥進行開關控制，從而控制噴頭開關， 達到了間歇作業的目的。所述的噴射單元4包括一帶有靜電噴霧噴頭的噴射杆401，該噴射杆可藉助自動 轉移裝置沿軌道電動行走；該自動轉移裝置包括一組活動主軌道、行走系統及控制系統。 活動主軌道由安設在軌道支架6上的軌道7、軟管支架8、藥液輸送管路及設置在終端位置 的擋板13組合構成；所述的行走系統包括行走驅動輪及驅動軸、行走驅動電機9和傳動帶 10 ；控制系統包括控制箱11內的可編程邏輯模塊、主控電路及轉移裝置的返回位置傳感器 12。所述的軌道設置於設施內縱深方向2. 5 3. 5 m高度處，以不影響作物生長為原則，噴 藥行走架及噴杆由軌道承載並在軌道上移動來達成自走噴藥效果。噴杆在設施內縱深方向 定速移動。當碰觸到盡頭的擋板便停止前進或換向。系統的啟動和停止由控制箱進行控制。裝有紅外線傳感器識別鏡頭的自動對靶噴霧紅外植株探測器，可安放在噴射杆 上，自動對靶噴霧紅外植株探測器的紅外線發射電路為一可產生單音脈衝紅外線光束的紅 外發光二極體發射迴路；所述的自動對靶噴霧紅外植株探測器的紅外線接收電路通過一個 匹配的前置放大器將接收的光束信號傳遞到一檢波迴路中，經選通迴路處理後觸發延時電 路，驅動迴路帶動電磁閥工作。參見圖3所示，所述的靜電噴霧噴頭具有一殼體4，殼體尾端為噴頭座3，噴頭座的 中央為與藥液管相通的高壓液體入口管道2，周圍有供高壓空氣進入的傾斜氣管道1，所有 管道的匯合處為霧滴形成區5，在霧滴形成區與霧流噴出口 6的交界位置設有由高電壓直 流電源供電的環形電極7。噴頭是由導電的陶瓷材料製成，它是接地的或和大地電位接通， 從而使液流保持或接近於大地電位。在霧滴形成區所形成的霧流，其霧滴因靜電感應而帶 電，並被氣流帶動吹出噴頭。噴頭殼體4是由絕緣材料製成的。高壓直流電源9的作用是 將低壓輸入(由12伏直流電源10提供)變為高壓輸出，電壓可從幾千伏到幾十幹伏的範圍 內調節。高壓電源是一個微型電子電路，其中的振蕩器可使低壓直流電源變換為高壓交流 輸出；變壓器將振蕩器的低壓交流變換為高壓交流輸出；整流器將變壓器的高壓交流輸出 變換為直流電；調節器8用來調節高壓交流輸出電壓，高壓電源通過高壓引線接到電極上。 低量靜電噴霧裝置的應用使得高壓靜電在噴頭與噴霧目標之間建立一靜電場，而農藥液體 流經噴頭霧化後，通過感應充電的方法被充上電荷，形成群體帶電霧滴，然後在靜電場力和 其他外力的聯合作用下，帶電的細霧滴作定向運動趨向植株靶標，最後吸附在靶標上。其沉 積率顯著提高，在靶標上附著量增大，覆蓋均勻，沉降速度增快，尤其是提高了在靶標葉片 的背面的沉積量，減少了漂移和流失。如圖4、5所示，自由振蕩的脈衝發生器(在50ms的時問問隔上產生Ims的脈衝) 驅動一個被選通的20kHz方波發生器，方波發生器驅動紅外發光二極體的發射迴路，產生 單音脈衝紅外線光束。當有光束信號返回到接收器時，通過一個匹配的前置放大器將之傳 遞到檢波迴路中，其輸出的信號與來自脈衝發生器的信號經過選通迴路處理，以保證在脈 衝發生器的空白部分不被觸發，選通門的信號觸發延時電路，驅動迴路帶動負載工作。紅 外探測器探測到目標時，來自發射端的自由振蕩信號與榆波電路輸出信號一起送到選通門
5U6A(與非門)，當自由振蕩信號是高電平且檢波器輸出信號也是高電平時，與非門輸出一 個低電平觸發U7，U7③腳輸出高電平使Q3導通，電磁閥通電，噴頭開始噴霧。選通門的目 的在於消除雜散背景光的幹擾，使與自由振蕩信號不同頻同相的信號被禁止，從而保證了 在信號波形的「空白」部分中不被觸發，這就大大提高了傳感器的環境適應能力。
權利要求1.一種基於低量靜電技術及自動對靶技術的噴霧植保設備，包括有藥箱及一組以上的 噴射單元，在供液管路中設有電磁閥；其特徵在於所述的噴射單元為一帶有靜電噴霧噴頭的噴射杆，該噴射杆可藉助自動轉移裝置沿軌 道電動行走；裝有紅外線傳感器識別鏡頭的自動對靶噴霧紅外植株探測器，其安放在噴射杆上，該 自動對靶噴霧紅外植株探測器具有紅外線發射電路、紅外線接收電路，其輸出經控制器對 上述的電磁閥進行開關控制。
2.根據權利要求1所述的基於低量靜電技術及自動對靶技術的噴霧植保設備，其特徵 在於所述的靜電噴霧噴頭具有一噴頭座，噴頭座的中央為與藥液管相通的高壓液體入口 管道，周圍有供高壓空氣進入的傾斜氣管道，所有管道的匯合處為霧滴形成區，在霧滴形成 區與霧流噴出口交界位置設有由高電壓直流電源供電的環形電極。
3.根據權利要求1所述的基於低量靜電技術及自動對靶技術的噴霧植保設備，其特徵 在於所述的自動對靶噴霧紅外植株探測器的紅外線發射電路為一可產生單音脈衝紅外線 光束的紅外發光二極體發射迴路；所述的自動對靶噴霧紅外植株探測器的紅外線接收電路 通過一個匹配的前置放大器將接收的光束信號傳遞到一檢波迴路中，經選通迴路處理後觸 發延時電路，驅動迴路帶動電磁閥工作。
4.根據權利要求1所述的基於低量靜電技術及自動對靶技術的噴霧植保設備，其特徵 在於所述的自動轉移裝置包括一組活動主軌道、行走系統及控制系統，活動主軌道由噴藥 行走架、軌道、軌道支架、軟管支架、擋板、藥液輸送管路組合構成；行走系統包括行走驅動 輪及驅動軸、行走電機、傳動帶；控制系統包括控制箱內的可編程邏輯模塊、主控電路及轉 移裝置的返回位置傳感器。
5.根據權利要求4所述的基於低量靜電技術及自動對靶技術的噴霧植保設備，其特徵 在於所述的軌道設置於設施內縱深方向2. 5 3. 5 m高度處，噴杆在設施內縱深方向定速 移動。
專利摘要本實用新型公開了一種基於低量靜電技術及自動對靶技術的噴霧植保設備，包括有藥箱及一組以上的噴射單元，在供液管路中設有電磁閥；所述的噴射單元為一帶有靜電噴霧噴頭的噴射杆，該噴射杆可藉助自動轉移裝置沿軌道電動行走；裝有紅外線傳感器識別鏡頭的自動對靶噴霧紅外植株探測器，其安放在噴射杆上，該自動對靶噴霧紅外植株探測器具有紅外線發射電路、紅外線接收電路，其輸出經控制器對上述的電磁閥進行開關控制。該設備的主要噴射單元採取電動行走方式，自動對靶、低量、靜電的噴霧作業方式，適合國溫室種植特點，能滿足溫室病蟲害防治和噴灑葉面肥料、生長調節劑的需要，有效地提高了霧滴沉積率，減少了農藥流失，提高了作業工效。
文檔編號B05B15/00GK201913018SQ201020673459
公開日2011年8月3日 申請日期2010年12月22日 優先權日2010年12月22日
發明者卜雲龍, 呂科, 商守海, 朱永文, 王瑋, 董微 申請人:北京京鵬環球科技股份有限公司