果园自动对靶风送式喷雾机制造技术

本发明专利技术涉及一种果园自动对靶风送式喷雾机，包括自动对靶控制系统、喷雾系统、风送系统、传动系统和机架；自动对靶控制系统包括超声波传感器、电磁阀、光耦隔离继电器模块、降压模块、无线WiFi模块、单片机、蓄电池组和安卓手机应用程序；喷雾系统包括药箱、柱塞泵、喷杆、药管和扇形喷头；传动系统包括花键轴、汽油机皮带轮、柱塞泵皮带轮、传动轴皮带轮I、传动轴、传动轴皮带轮II、离心风机皮带轮、离心风机轴；风送系统包括离心风机、气流分配器、导流管、扇形出风口；安卓手机应用程序通过无线WiFi对单片机发送控制指令。本发明专利技术可提高果农的工作效率、减少农药的浪费，还可以减轻果农的劳动强度以及节约生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种果园自动对靶风送式喷雾机，特别涉及一种用于低矮果树的喷雾装置。
技术介绍
植保作业是果树种植过程中的一个重要环节，在果树生产管理环节中，喷施化学农药进行病虫害防治仍然是主要的防治手段。目前，在我国对于果树病虫害防治主要采用手动喷雾器、高压喷雾器、电动高压喷雾器、担架式喷雾机、踏板式手压喷雾器等施药机具，普遍使用大容量、粗雾滴的喷雾技术，该方式的污染严重，工作效率低，劳动强度大，施药效果差，大量农药以流失和飘失的方式损失，对环境安全、人身安全造成了巨大危害。在国内，对于果园植保机械的研究主要集中在果园风送式喷雾机，山东农业大学、中国农业大学、南京农业大学等单位对果园风送式喷雾机进行过研制，并对药液搅拌、风机参数优化以及自动对靶等技术进行了研究。在国外，对于果园植保机械的研究主要集中在欧美发达国家，他们多以导流式果园风送喷雾机与装配了轴流风机的传统果园风送喷雾机作为主体，随着农药安全使用要求的不断提高，以及喷雾机技术的不断革新，多风管定向风送喷雾机、循环喷雾机和自动对靶喷雾机等新型喷雾机被越来越多的关注。
技术实现思路
为了解决上述问题，本作品提供了一种果园自动对靶风送式喷雾机，目的是研究一种方便易操作的植保喷雾机械、适合我国果园植保作业的喷雾机，这样不仅大大的提高果农的工作效率、减少农药的浪费，还可以大大的减轻果农的劳动强度以及节约生产成本。一种果园自动对靶风送式喷雾机，包括自动对靶控制系统、喷雾系统、风送系统、传动系统和机架；所述的自动对靶控制系统包括超声波传感器、电磁阀、光耦隔离继电器模块、降压模块、无线WiFi模块、单片机、蓄电池组和安卓手机应用程序；超声波传感器的信号线与单片机上的ADC模块引脚相连接；单片机收集处理超声波传感器信号并控制电磁阀动作。所述的电磁阀与扇形喷头串联安装在药管上；所述的超声波传感器对称安装在两侧的喷杆上，每个电磁阀一侧安装一个超声波传感器。蓄电池组上有一路24V电源和两路12V电源。24V电源正极和其中一路12V电源的正极并联连接到光耦隔离继电器模块的动作端；另一路12V电源正极和负极与降压模块相连接，降压模块将12V电源降压处理为5V，降压模块输出端连接单片机模块的电源输入端，给单片机供电。超声波传感器的信号线与单片机中负责ADC信号采集的GPIO引脚连接；光耦隔离继电器模块的信号输入端与单片机上负责控制电磁阀动作及超声波传感器供电控制的GPIO引脚连接；无线WiFi模块与单片机中负责通信的GPIO引脚连接。电磁阀、超声波传感器、降压模块、无线WiFi模块、单片机模块以及蓄电池组有共同的负极。所述的喷雾系统包括药箱、柱塞泵、喷杆、药管和扇形喷头，机架前端两侧分别安装有喷杆，药管安装在两侧喷杆上。柱塞泵低压进液口通过管路与药箱连接，其高压出液口通过高压管路分别与左右两侧的药管相连接，高压管路上装有三通，将来自柱塞泵的药液分为两部分，分别输送至左右两侧的药管；药管上均匀安装有喷头。工作时，药箱内的药液通过低压管路进入柱塞泵，柱塞泵在汽油机的带动下对药液进行加压，药液经柱塞泵加压后，从高压出液口进入高压管路，进而通过三通将药液输送至左右两侧喷杆的药管，为与药管直接连接的高压喷头供液。所述的传动系统包括花键轴、汽油机皮带轮、柱塞泵皮带轮、传动轴皮带轮I、传动轴、传动轴皮带轮II、离心风机皮带轮、离心风机轴；汽油机皮带轮通过两根V型三角带与传动轴皮带轮I连接，传动轴皮带轮II与传动轴皮带轮I同轴，传动轴皮带轮II通过两根V型三角带与离心风机皮带轮连接；柱塞泵皮带轮通过一根V型三角带与汽油机皮带轮连接，柱塞泵在汽油机的带动下获得动力；当汽油机工作时为风送系统提供动力，带动离心风机旋转。所述的风送系统包括：离心风机、气流分配器、导流管、扇形出风口。离心风机出风口连接气流分配器，气流分配器的出口连接导流管，导流管另一端连接有扇形出风口，每个扇形出风口对应安装一个喷头。工作时，离心风机制动，加压后的空气气流从离心风机出风口吹出，吹向离心风机出风口上方的气流分配器，气流分配器根据喷头个数设置出口，将气流分流到各个喷头。经分配后的气流从气流分配器的出口流出进入导流管，气流在导流管的导向作用下流向扇形出风口，最后从扇形出风口流出，对高压喷头喷出的药液进行二次雾化。所述的安卓手机应用程序是果园自动对靶风送式喷雾机控制系统的上位机，该程序可以安装在任何一部手机上，手机连接无线WiFi模块产生WiFi信号，安卓手机应用程序通过无线WiFi对单片机发送控制指令。进行自动对靶施药时，植保作业人员通过安卓手机应用程序设定超声波传感器探测的有效距离。设定方法如下：根据果树之间的实际行距H，设置超声波传感器有效探测范围的上限值Dmax和下限值Dmin：Dmax＝H/2…………………………………………………(1)式中：H为实际行距Dmax为超声波传感器有效探测范围的上限值；Dmax＝H/2；Dmin＝(H-Amax)/2……………………………………………(2)式中：Amax为喷雾机行进中所在果树行中最大树冠直径Dmin为超声波传感器有效探测范围的最小值，Dmin＝Dmax-Amax/2设超声波探测的数据为X：Dmin<X<Dmax……………………………………………………(3)若超声波探测的数据X满足公式(3)，则控制电磁阀开启进行自动喷洒施药作业；不满足则关闭电磁阀停止施药作业。本专利技术进行自动对靶工作时，首先手机连接WiFi模块产生的WiFi信号，然后运行安卓手机应用程序，设置超声波传感器有效探测范围的上限值Dmax和下限值Dmin，选择作业模式，点击“开始”，控制指令经过WiFi传递给单片机，单片机接收指令。单片机通过处理传感器探测来的数据来控制喷雾与否：如果超声波传感器探测的数据满足公式(3)，则通过控制电磁阀的开启来实现扇形喷头对靶喷雾；否则，则关闭电磁阀停止喷雾。喷雾时，汽油机带动柱塞泵工作，从药箱中吸取药液通过管路为喷头提供高压药液，汽油机经过传动系统的动力输送，带动离心风机旋转，风机输送的气流经过分配器的分配送至扇形出风口，对喷出的药液进行二次雾化。本专利技术的优点(1)自动对靶喷雾控制系统的设计，提高了整机对不同环境的适应性。通过超声波传感器的探测，自动对探测到的有效植株进行喷洒，避免了无效喷洒带来的药液浪费。提高了喷洒的准确性与针对性。无线WiFi技术的应用，系植...

【技术保护点】
一种果园自动对靶风送式喷雾机，其特征在于包括自动对靶控制系统、喷雾系统、风送系统、传动系统和机架；所述的自动对靶控制系统包括超声波传感器、电磁阀、光耦隔离继电器模块、降压模块、无线WiFi模块、单片机、蓄电池组和安卓手机应用程序；超声波传感器的信号线与单片机上的ADC模块引脚相连接；单片机收集处理超声波传感器信号并控制电磁阀动作；所述的电磁阀与扇形喷头串联安装在药管上；所述的超声波传感器对称安装在两侧的喷杆上，每个电磁阀一侧安装一个超声波传感器；蓄电池组上有一路24V电源和两路12V电源；其中一路24V电源正极和其中一路12V电源的正极并联连接到光耦隔离继电器模块的动作端；另一路12V电源正极和负极与降压模块相连接，降压模块将12V电源降压处理为5V，降压模块输出端连接单片机模块的电源输入端，给单片机供电；超声波传感器的信号线与单片机中负责ADC信号采集的GPIO引脚连接；光耦隔离继电器模块的信号输入端与单片机上负责控制电磁阀动作及超声波传感器供电控制的GPIO引脚连接；无线WiFi模块与单片机中负责通信的GPIO引脚连接；电磁阀、超声波传感器、降压模块、无线WiFi模块、单片机模块以及蓄电池组有共同的负极；所述的喷雾系统包括药箱、柱塞泵、喷杆、药管和扇形喷头；机架前端两侧分别安装有喷杆，药管安装在两侧喷杆上；柱塞泵低压进液口通过管路与药箱连接，其高压出液口通过高压管路分别与左右两侧的药管相连接，高压管路上装有三通，将来自柱塞泵的药液分为两部分，分别输送至左右两侧的药管；药管上均匀安装有喷头；工作时，药箱内的药液通过低压管路进入柱塞泵，柱塞泵在汽油机的带动下对药液进行加压，药液经柱塞泵加压后，从高压出液口进入高压管路，进而通过三通将药液输送至左右两侧喷杆的药管，为与药管直接连接的高压喷头供液；所述的传动系统包括花键轴、汽油机皮带轮、柱塞泵皮带轮、传动轴皮带轮I、传动轴、传动轴皮带轮II、离心风机皮带轮、离心风机轴；汽油机皮带轮通过两根V型三角带与传动轴皮带轮I连接，传动轴皮带轮II与传动轴皮带轮I同轴，传动轴皮带轮II通过两根V型三角带与离心风机皮带轮连接；柱塞泵皮带轮通过一根V型三角带与汽油机皮带轮连接，柱塞泵在汽油机的带动下获得动力；当汽油机工作时为风送系统提供动力，带动离心风机旋转；所述的风送系统包括离心风机、气流分配器、导流管、扇形出风口；离心风机出风口连接气流分配器，气流分配器的出口连接导流管，导流管另一端连接有扇形出风口，每个扇形出风口对应安装一个喷头；工作时，离心风机制动，加压后的空气气流从离心风机出风口吹出，吹向离心风机出风口上方的气流分配器，气流分配器根据喷头个数设置出口，将气流分流到各个喷头；经分配后的气流从气流分配器的出口流出进入导流管，气流在导流管的导向作用下流向扇形出风口，最后从扇形出风口流出，对高压喷头喷出的药液进行二次雾化；所述的安卓手机应用程序安装在手机上，安卓手机连接无线WiFi模块产生WiFi信号，安卓手机应用程序通过无线WiFi对单片机发送控制指令。...

【技术特征摘要】
1.一种果园自动对靶风送式喷雾机，其特征在于包括自动对靶控制系统、
喷雾系统、风送系统、传动系统和机架；
所述的自动对靶控制系统包括超声波传感器、电磁阀、光耦隔离继电器模
块、降压模块、无线WiFi模块、单片机、蓄电池组和安卓手机应用程序；超声
波传感器的信号线与单片机上的ADC模块引脚相连接；单片机收集处理超声波
传感器信号并控制电磁阀动作；所述的电磁阀与扇形喷头串联安装在药管上；
所述的超声波传感器对称安装在两侧的喷杆上，每个电磁阀一侧安装一个超声
波传感器；蓄电池组上有一路24V电源和两路12V电源；其中一路24V电源正
极和其中一路12V电源的正极并联连接到光耦隔离继电器模块的动作端；另一
路12V电源正极和负极与降压模块相连接，降压模块将12V电源降压处理为5V，
降压模块输出端连接单片机模块的电源输入端，给单片机供电；超声波传感器
的信号线与单片机中负责ADC信号采集的GPIO引脚连接；光耦隔离继电器模
块的信号输入端与单片机上负责控制电磁阀动作及超声波传感器供电控制的
GPIO引脚连接；无线WiFi模块与单片机中负责通信的GPIO引脚连接；电磁
阀、超声波传感器、降压模块、无线WiFi模块、单片机模块以及蓄电池组有共
同的负极；
所述的喷雾系统包括药箱、柱塞泵、喷杆、药管和扇形喷头；机架前端两
侧分别安装有喷杆，药管安装在两侧喷杆上；柱塞泵低压进液口通过管路与药
箱连接，其高压出液口通过高压管路分别与左右两侧的药管相连接，高压管路
上装有三通，将来自柱塞泵的药液分为两部分，分别输送至左右两侧的药管；
药管上均匀安装有喷头；工作时，药箱内的药液通过低压管路进入柱塞泵，柱
塞泵在汽油机的带动下对药液进行加压，药液经柱塞泵加压后，从高压出液口
进入高压管路，进而通过三通将药液输送至左右两侧喷杆的药管，为与药管直

\t接连接的高压喷头供液；
所述的传动系统包括花键轴、汽油机皮带轮、柱塞泵皮带轮、传动轴皮带
轮I、传动轴、传动轴皮带轮II...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓辉，姜红花，白鹏，付晓翠，候存良，叶旭鹏，
申请(专利权)人：山东农业大学，
类型：发明
国别省市：山东;37