一种施药装备田间雾滴沉积分布仿真测试系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种施药装备田间雾滴沉积分布仿真测试系统，属于农业测试技术领域。该系统包括试验架、驱动装置、气流发生器、整流栅、计算机控制装置。本实用新型专利技术合理利用相对运动原理，在不移动施药装备的情况下，根据被测施药装备田间作业时的行进速度、以及相应行进速度下喷雾作业形成的相对气流设置控制参数，通过可移动试验架的行进，实现动态模拟采样，产生与实际情况吻合的雾滴运动，得到与田间实情基本一致的喷洒雾滴三维空间沉积分布变异系数等测试结果，不仅可有效提高测试精度，避免耗费大量人力物力进行田间试验，节约了试验成本，且不受作物生长季所限，缩短了试验周期。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种施药装备田间雾滴沉积分布仿真测试系统，属于农业测试
该系统包括试验架、驱动装置、气流发生器、整流栅、计算机控制装置。本技术合理利用相对运动原理，在不移动施药装备的情况下，根据被测施药装备田间作业时的行进速度、以及相应行进速度下喷雾作业形成的相对气流设置控制参数，通过可移动试验架的行进，实现动态模拟采样，产生与实际情况吻合的雾滴运动，得到与田间实情基本一致的喷洒雾滴三维空间沉积分布变异系数等测试结果，不仅可有效提高测试精度，避免耗费大量人力物力进行田间试验，节约了试验成本，且不受作物生长季所限，缩短了试验周期。【专利说明】一种施药装备田间雾滴沉积分布仿真测试系统
本技术涉及一种计算机控制的测试装置，尤其是一种施药装备田间雾滴沉积 分布仿真测试系统，属于农业测试

技术介绍
雾滴沉积分布均匀性是评价施药装备田间作业质量的重要依据，也是影响农药有 效利用率的关键因素。目前施药装备田间雾滴沉积分布测定试验主要是将被测施药装备移 至田间进行喷洒作业，依靠人工在靶标作物上布样、采样。由于田间试验时不可控因素较 多，因此存在测试效率低，测量误差大等缺点，且需耗费巨大的人力、物力资源才能完成试 验；同时田间试验受被测作物的生长季影响，试验周期较长。
技术实现思路
本技术的目的在于:针对上述技术存在的缺点，提出一种既能准确、高效地完 成雾滴沉积分布试验，又能节约试验成本，并且不受作物生长季所限的施药装备田间雾滴 沉积分布仿真测试系统，从而为植保施药装备的作业质量评估分析提供有效的测试手段， 同时给出相应的测试方法。 为了达到以上目的，本技术的施药装备田间雾滴沉积分布仿真测试系统的基 本技术方案包括： 试验架一一所述试验架为安置在轨道上的可移动立体框架，所述框架设有用于布 置测试纸卡的三维坐标网格； 驱动装置一一所述驱动装置由与试验架底部行进机构传动连接的调速驱动电机 构成； 气流发生器一一所述气流发生器位于试验架一侧，用以产生仿真测试所需大小和 方向的气流； 整流栅一一所述整流栅为截面积大于试验架对应截面的蜂窝结构框架，安置在气 流发生器与被测施药装备之间，用以使气流发生器产生的气流形成均匀稳定的风场； 计算机控制装置一一所述计算机控制装置的控制输出端分别接驱动装置和气流 发生器的受控端，用以调控所述驱动装置和气流发生器分别驱使试验架按预定速度行进和 发生预定风速的气流，并对输入的施药后测试纸卡上雾滴的辨识数据进行分析处理，得出 试验结果。 进一步，所述试验架底部通过滑块与轨道构成移动副，所述轨道的一侧固定与调 速驱动电机带动的齿轮啮合的齿条。 进一步，所述气流发生器的底部具有可锁定滚轮。 采用本技术仿真测试系统进行测试方法包括以下步骤： 第一步、试验准备一一将试验架连同轨道安置在待测施药装备一侧，将测试纸卡 布置在可移动试验架的三维坐标网格中，将至少一台气流发生器以气流方向平行于试验架 行进方向的位置安置在试验架一侧； 第二步、测试设置一一根据被测施药装备田间作业时的行进速度以及该行进速度 喷雾作业时产生的相对气流速度，设定计算机控制装置对试验架行进速度和气流发生器发 生气流速度的控制参数； 第三步、启动施药测试--启动被测施药装备使其喷洒荧光剂水溶液雾滴;待其 达到额定作业工况后，启动气流发生器，通过整流栅向被测施药装备输出均匀气流的稳定 风场;再启动试验架以设定速度沿轨道自动行进； 第四步、动态采集一一利用试验架上的测试纸卡在相对运动过程中采样被测施药 装备喷雾区域的沉积雾滴，直至试验架离开被测施药装备喷雾区域，关闭被测施药装备、气 流发生器及试验架驱动装置； 第五步、测试处理一一收集采样的测试纸卡，进行标记、分类，并借助荧光分光光 度计测出荧光剂水溶液雾滴测试数据； 第六步、得出测试结果一一将测试数据输入计算机，得出包括被测施药装备喷洒 雾滴的三维空间沉积分布变异系数在内的测试结果。 必要时，可以按需改变试验架与被测施药装备之间的距离，重复以上第三步至第 六步，从而得到被测施药装备整个射程范围内的测试结果。 本技术合理利用相对运动原理，在不移动施药装备的情况下，根据被测施药 装备田间作业时的行进速度、以及相应行进速度下喷雾作业形成的相对气流设置控制参 数，通过可移动试验架的行进，实现动态模拟采样，产生与实际情况吻合的雾滴运动，得到 与田间实情基本一致的喷洒雾滴三维空间沉积分布变异系数等测试结果。 本技术通过仿真模拟，不仅可有效提高测试精度，避免耗费大量人力物力进 行田间试验，节约了试验成本，且不受作物生长季所限，缩短了试验周期。并且由于本测试 系统的可移动试验架行进速度以及气流发生器产生的气流参数均精准可调，因而可以满足 不同作业参数、作业特性的施药装备测试要求。【附图说明】 下面结合附图对本技术作进一步的说明。 图1为本技术一个实施例的系统构成示意图。 图2为图1实施例的试验架结构示意图。 图3为图2的仰视图。图4为图1实施例的整流概机构不意图。【具体实施方式】 实施例一本实施例的施药装备田间雾滴沉积分布仿真测试系统如图1所示，包括安置在一 对轨道1上的可移动立体框架结构的试验架2,框架的各边框上间隔分布有间距20cm的定位 孔，利用尼龙绳穿过定位孔形成三维坐标网格，用于布置测试纸卡。试验架2底部的行进机 构与调速驱动电机3传动连接，具体到本实施例的试验架2,如图2、图3所示，其底部通过滑 块2-1与轨道1构成移动副，轨道1的一侧固定与调速驱动电机3带动的齿轮3-1啮合的齿条 1-1，构成驱动装置。 试验架2-侧安放气流发生器4,用以产生仿真测试所需大小和方向的气流。气流 发生器4与被测施药装备5之间安置整流栅6,整流栅6如图4所示，为截面积大于试验架2对 应截面的蜂窝结构框架，使气流发生器4产生的气流形成均匀稳定的风场，其底部具有可锁 定滚轮6-1，便于移动后定位。 此外，测试系统控制台和PLC控制器组成的计算机控制装置的相应的控制输出端 通过驱动器接驱动装置的受控端，以及通过变频控制器接气流发生器的受控端，用以调控 所述驱动装置和气流发生器，驱使试验架2按预定速度行进以及发生预定风速的气流，并对 施药后测试纸卡上雾滴的辨识数据进行分析处理，得出试验结果。 采用本实施例仿真测试系统进行测试方法具体步骤为： 第一步、试验准备一一将试验架连同轨道安置在待测施药装备一侧，将测试纸卡 依据被仿真试验作物的冠层形态布置在可移动试验架的三维坐标网格中，这样可以利用测 试纸卡模拟被仿真试验作物冠层高度、密度、叶片倾角的冠层形态，将二台气流发生器以气 流方向平行于试验架行进方向的位置安置在试验架一侧。 第二步、测试设置一一根据被测施药装备田间作业时的行进速度以及该行进速度 喷雾作业时产生的相对气流速度，设定计算机控制装置对试验架行进速度和气流发生器发 生气流速度的控制参数；第三步、启动施药测试--启动被测施药装备使其喷洒BSF(brillant sulfo flavin--荧光剂磺基四羟酮醇BSF上海翊圣生物科技有限公司产)荧光剂水溶液雾滴，荧 光剂水溶液雾滴;待其达到额定作业工况后，启动气流发生器，通过整流栅向被测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种施药装备田间雾滴沉积分布仿真测试系统，其特征在于包括：试验架——所述试验架为安置在轨道上的可移动立体框架，所述框架设有用于布置测试纸卡的三维坐标网格；驱动装置——所述驱动装置由与试验架底部行进机构传动连接的调速驱动电机构成；气流发生器——所述气流发生器位于试验架一侧，用以产生仿真测试所需大小和方向的气流；整流栅——所述整流栅为截面积大于试验架对应截面的蜂窝结构框架，安置在气流发生器与被测施药装备之间，用以使气流发生器产生的气流形成均匀稳定的风场；计算机控制装置——所述计算机控制装置的控制输出端分别接驱动装置和气流发生器的受控端，用以调控所述驱动装置和气流发生器分别驱使试验架按预定速度行进和发生预定风速的气流，并对输入的施药后测试纸卡上雾滴的辨识数据进行分析处理，得出试验结果。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：龚艳，张晓，王果，陈晓，刘德江，缪友谊，冯耀宁，
申请(专利权)人：农业部南京农业机械化研究所，
类型：新型
国别省市：江苏;32