电动喷雾壶系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电动喷雾壶系统及其控制方法，包括壶体、壶盖，壶盖内固定有水泵，壶盖底部设有连通壶体的进气孔，壶盖底部下端面贴合有橡胶垫，橡胶垫封住进气孔下端，橡胶垫开设有进气缝，进气缝一端延伸至进气孔下端；壶内和壶外气压平衡时，橡胶垫由于自身弹性扩张作用使得进气缝两侧壁贴合，实现防水目的；壶内气压变低时，外界气体通过进气孔挤压进气缝，进气缝受力变形并撑开，使得外界气体进入壶体。该方案提供了一种手持式电动喷雾壶进气结构，利用橡胶变形进气，进气更可靠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种雾化设备，更具体的说，涉及电动喷雾壶系统及其控制方法。
技术介绍
市场上的电动喷雾壶主要由壶体、微型自吸泵、电源、喷嘴结构组成，通过电源为微型自吸泵提供电源，并且微型自吸泵的吸管伸入到存有药液的壶体中，喷嘴结构将壶体的内部空间密封，通过微型自吸泵的工作使得药液从喷嘴结构中喷出，并将药液进行雾化。现有技术习惯采用大雾滴、大容量喷雾技术，有效利用率低，更造成严重环境污染。雾滴在枝叶表面的沉积率越大、越均匀，农药利用效率越高，因此现代精准喷雾技术以能否达到最佳沉积持留、最少药液飘失为判断依据。对于电动喷雾壶系统的控制尤其重要，因为电动喷雾壶的壶体中的药液在使用的过程中是不断变化的，壶体内的空间是密闭的，由此可知在药液喷出的时候造成药液体积减少，从而使得喷壶中的气压降低，进而影响喷嘴喷雾效果，而对于壶体内部的恒压控制是解决此技术难题的关键。目前，中国专利技术专利“一种自走式喷杆喷雾机”，申请号200620157986.4，公开了一种自走式喷杆喷雾机，包括：自走式高地隙底盘、喷杆喷雾系统、气流辅助风幕系统和精准变量施药系统，所述自走式高地隙底盘联接并驱动所述喷杆喷雾系统、气流辅助风幕系统和精准变量施药系统。由于采用液压驱动轴流风机使得风幕出口风量大、风速高，有效地增大了雾滴的穿透力，同时还采用了精准变量施药系统，能根据需要调节喷药量。但是上述专利均未涉及喷雾作业过程中的进气结构和恒压的控制问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种手持式电动喷雾壶进气结构，进气更可靠，同时采用PID控制，使得气压稳定，提高雾化效果。为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种电动喷雾壶系统，包括壶体、壶盖，壶盖内固定有水泵，壶盖底部设有连通壶体的进气孔，还包括为水泵提供电力的电池、设置于壶体内部用以检测壶体内气压变化并输出模拟信号的气压传感器、连接于气压传感器与水泵之间用以接收传感器的模拟信号并经过数据处理输出控制信号给水泵的PID控制装置，所述PID控制装置包括用以将模拟信号转换成数字信号的A/D转换器、用以进行PID算法数据运算处理的单片机单元、将模拟信号转换成数字信号并输出的D/A转换器。优选的，壶盖底部下端面贴合有橡胶垫，橡胶垫封住进气孔下端，橡胶垫开设有进气缝，进气缝一端延伸至进气孔下端；壶内和壶外气压平衡时，橡胶垫由于自身弹性扩张作用使得进气缝两侧壁贴合，实现防水目的；壶内气压变低时，外界气体通过进气孔挤压进气缝，进气缝受力变形并撑开，使得外界气体进入壶体。通过采用上述方案，橡胶垫密封效果好，而且进气缝能迅速扩张，进气反应速度快，同时橡胶垫更换起来也十分方便。优选的，所述橡胶垫上设有与进气缝垂直交叉的辅助槽。通过采用上述方案，辅助槽让进气缝受力时更易张开，而且形成较大的开口，更利于快速进气。优选的，所述水泵头部设有出水端和吸水端，出水端外壁设有密封圈槽。通过采用上述方案，传统的喷嘴通常螺纹连接在壶盖上，喷嘴的进水口与水泵的出水端之间通常需要配合一个连接头实现密封连接，结构复杂；通过在出水端外壁设置密封圈槽，喷嘴的进水口与出水端可以在喷嘴螺纹拧紧在壶盖上时，实现滑移插接进行配合，并通过在密封圈槽上安装密封圈实现密封，结构更简单紧凑。优选的，所述壶盖底部设有吸水管孔，水泵吸水端连接有软管，软管穿过吸水管孔进入到壶体内，所述橡胶垫上设有对应的通孔。通过采用上述方案，橡胶垫可以包裹住软管，避免了壶体内液体通过吸水管孔进入到壶盖内。优选的，所述软管下端设有过滤组件。所述过滤组件包括过滤座和过滤网，过滤座插接在软管下端开口，过滤网卡扣连接在过滤座内。所述过滤座端面设有插头，所述插头由若干具有通孔的圆台体堆叠而成，每个圆台体底部设有一圈密封环。一种电动喷雾壶系统的控制方法，包括以下步骤：A1：采集某一时刻壶体内的气压变量c（t）和单片机单元输出的控制变量r（t）；A2：将变量函数构成偏差e（k）=r（k）-c（k）；A3：设定参数a0、a1、a2形成控制增量，Δu（k）=a0e（k）+a1e（k-1）a2e（k-2）；并将Δu（k）存入输出单元并输出；A4：将偏差函数时移，为下一时刻做准备，即将e（k-1）变为e（k-2），将e（k）变为e（k-1），最后返回。通过采用上述方案，通过采用增量式PID控制，由于此增量只与最近几次的偏差采样值有关，不需要进行累加，因此不容易产生积累误差，同时误动作小，对气压系统内的气压大小不会造成太大的影响，在启动过程中容易迅速响应。优选的，还包括对偏差函数的优化处理步骤：B1：计算偏差函数e（k），比例项和微分项；B2：判断前一时刻的控制输出函数u（k-1）与最大控制量umax、以及偏差量e（k）的正负情况，（1）、如果u（k-1）≥umax且e（k）>0,或u（k-1）≤umin且e（k）<0，则不计算积分项或积分项为0；（2）、如果umin<u（k-1）<umax,则计算积分项；最后将比例项、积分项、微分项相加给控制变量，形成此时刻的控制输出。通过采用上述方案，可以有效抑制水泵调节壶体内部气压过程中的饱和现象，因为在实际操作过程中，由于水泵器件自身具有最大转速等参数的限制或称为饱和，因此由于其控制量及其变化率往往被限制在一个最大和最小的范围之内，容易增加系统的超调量和调节时间，而通过判断系统是否进入饱和状态，从而在进入饱和区间后，不计算积分项也可以说是削弱积分项的累加，从而有效克服积分饱和问题。优选的，还包括：将控制参数进行Z变换，形成Z传递函数：D（z）=ΔU（z）/E(z)=KP(a0+a1z-1+a2z-2)/(1-z-1),其中，a0=2.45，a1=3.5，a2=1.25；即控制偏量为:Δu（kT）=KP{2.45e(kT)-3.5e[(k-1)T]+1.25e[(k-2)T]本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动喷雾壶系统，包括壶体(1)、壶盖(2)，壶盖(2)内固定有水泵(4)，壶盖(2)底部设有连通壶体(1)的进气孔(9)，其特征是：还包括为水泵(4)提供电力的电池、设置于壶体(1)内部用以检测壶体(1)内气压变化并输出模拟信号的气压传感器、连接于气压传感器与水泵(4)之间用以接收传感器的模拟信号并经过数据处理输出控制信号给水泵(4)的PID控制装置，所述PID控制装置包括用以将模拟信号转换成数字信号的A/D转换器、用以进行PID算法数据运算处理的单片机单元、将模拟信号转换成数字信号并输出的D/A转换器。

【技术特征摘要】
1.一种电动喷雾壶系统，包括壶体(1)、壶盖(2)，壶盖(2)内固定有水泵(4)，壶盖(2)底部设有连通壶体(1)的进气孔(9)，其特征是：还包括为水泵(4)提供电力的电池、设置于壶体(1)内部用以检测壶体(1)内气压变化并输出模拟信号的气压传感器、连接于气压传感器与水泵(4)之间用以接收传感器的模拟信号并经过数据处理输出控制信号给水泵(4)的PID控制装置，所述PID控制装置包括用以将模拟信号转换成数字信号的A/D转换器、用以进行PID算法数据运算处理的单片机单元、将模拟信号转换成数字信号并输出的D/A转换器。
2.根据权利要求1所述的电动喷雾壶系统，其特征是：壶盖(2)底部下端面贴合有橡胶垫(3)，橡胶垫(3)封住进气孔(9)下端，橡胶垫(3)开设有进气缝(10)，进气缝(10)一端延伸至进气孔(9)下端；壶内和壶外气压平衡时，橡胶垫(3)由于自身弹性扩张作用使得进气缝(10)两侧壁贴合；所述橡胶垫(3)上设有与进气缝(10)垂直交叉的辅助槽(11)。
3.根据权利要求2所述的电动喷雾壶系统，其特征是：所述水泵(4)头部设有出水端(4a)和吸水端(4b)，出水端(4a)外壁设有密封圈槽(4a1)。
4.根据权利要求3所述的电动喷雾壶系统，其特征是：所述壶盖(2)底部设有吸水管孔(8)，水泵(4)吸水端(4b)连接有软管(15)，软管(15)穿过吸水管孔(8)进入到壶体(1)内，所述橡胶垫(3)上设有对应的通孔(13)。
5.根据权利要求4所述的电动喷雾壶系统，其特征是：所述软管(15)下端设有过滤组件(14)。
6.根据权利要求5所述的电动喷雾壶系统，其特征是：所述过滤组件(14)包括过滤座(14a)和过滤网(14b)，过滤座(14a)插接在软管(15)下端开口，过滤网(14b)卡扣连接在过滤座(14a)内。
7.根据权利要求6所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文波，张文森，
申请(专利权)人：台州市斯佩雷尔植保机械有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33