[发明专利]一种农用静电喷雾机测控装置及测控方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种静电喷雾测控装置，尤其是一种农用静电喷雾机测控装置及测控方法，属于农业技术领域。

背景技术

农业上静电喷雾是利用高压静电使农药雾滴带电，并在喷头和目标间形成静电场，由于带电雾滴具有导向性，因此可提高农药使用效果、减轻环境污染。

然而，由于农业上应用难以设置有效的静电防护区域以避免静电高压的危险，并且开放环境的空气温湿度不可控，因此静电喷雾的田间实际沉积效果极不稳定，甚至在很情况下与普通喷雾差别不大，所以十分需要精准的测控方法，从而使其可以处于最佳的作业状态。

检索发现，专利号为US4168327的美国专利早已提出过一种静电沉积到靶标对象上的测控方法，该方法通过产生雾化良好的静电带电雾流，同时监控带电雾流空间电荷密度；提供一种模拟靶标物作为校准靶标；施加不同空间电荷密度的雾流在校准靶标上，来找到一个获得最佳雾滴沉积量的空间电荷密度值；将雾滴沉积在作业靶标上，通过控制发生流程，使空间电荷密度维持在最佳值。

以上方法首次提出了静电沉积到靶标对象上的测控方法，但由于受到各种技术手段的限制，因此存在如下影响实际应用的缺陷，从而导致并未得到推广实施：

1）模拟靶标上的雾滴最佳沉积量不能反映作物靶标上实际最佳沉积量。因为靶标的材料、形状、大小决定其表面对雾滴的沉积性能有着明显差异。上述专利所用模拟靶标是表面光滑的金属小球，并非接近实际作物的理想靶标。

2）模拟靶标上的沉积量并不是雾滴沉积量而是沉积到模拟靶标上的电荷沉积量。测量了电荷沉积量的雾滴并不一定会全部滞留在模拟靶标上，而会二次流失至地面，因此上述专利测得的并非真正有效沉积。

3）上述专利通过监控最佳空间电荷密度来实现对最佳模拟沉积量指标的监控。但依据当时的技术手段，需要反复测试，无法在动态过程中迅速实现作物靶标的高静电沉积率自动控制。

总之，上述专利存在作物靶标上真实有效沉积量的失真问题，难以迅速达到精确测控的目的。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有技术存在的缺点，提出一种可以测得真实数据、避免失真，并且可以迅速自动将喷雾机调控到最佳状态的农用静电喷雾机测控装置。同时给出相应的测控方法，从而使其可以得到切实推广应用。

为了达到以上目的，本发明的农用静电喷雾机测控装置包括安置在喷雾机喷头处的静电发生器以及喷雾靶标，所述喷雾靶标由插装作物的插杆和位于插杆下端的接盘构成，所述插杆和接盘分别装有沉积量传感器和流失量传感器，所述沉积量传感器和流失量传感器分别通过转换传输电路与可编程控制器的输入端通讯连接，所述可编程控制器的控制输

使用时，插杆上的采样作物和接盘可以分别反映实际有效沉积与流失量，因而以此为据调控静电压，使沉积量与流失量之比达到最大值，可以有效避免现有技术存在的失真现象，使测控更为精准，由于采用了智能控制器件，因此无论环境、作物等各种影响因素如何变化，都可以迅速自动将喷雾机调控到最佳状态，从而使其具有切实的推广应用价值。在此基础上，可以将测试所得的不同品种、不同生长期的作物，在不同温度、湿度，以及不同喷雾流量时的最佳静电喷雾控制数据输入到测控装置的数据库中，从而针对性地指导农业生产中的实际静电喷雾作业。

工作过程中，可编程控制器能自动迅速实现：开始以预定的初始控制电压U₀为初始值控制喷雾，然后以预定的电压增量ΔU改变初始控制电压控制喷雾，再比较前后两次喷雾测得的沉流比，若沉流比增加，则继续以电压增量ΔU同向改变初始控制电压，否则反向改变初始控制电压，继续比较前后两次喷雾测得的沉流比，直至找到沉流比的变化拐点；得到对应最大沉流比的控制电压,用于有针对性地指导农业生产中的静电喷雾作业，并存储数据。

与上述已有技术相比，本发明具有如下突出进步：

1）直接采集作物靶标雾滴沉积量，测控结果更加真实且具有针对性；

2）测控过程实现了自动化，测控结果的得出迅速且具有足够的精度；

3）便于建立各种品种、生长期的农作物，在不同温湿度环境中的最佳静电喷雾控制数据库，从而切实指导各种特定环境的农业生产；

4）数据库可以不断更新、丰富，从而为建立具有自学习能力的数据库奠定了基础。

附图说明

    下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明一个实施例的结构示意图。

图2为图1实施例的自动调控电路框图。

图3为对应图2中信号转换传输部分的电路图。