一种用于农药喷施效果测试的信息采集装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于农药喷施效果测试的信息采集装置，绝缘外框内部为检测板，检测板铅直方向分布有小孔，小孔中放置有绒毛且与检测板绝缘；绒毛由合金丝A、合金丝B和绝缘材料组成，以合金丝A和合金丝B为基体，合金丝A和合金丝B安置在绝缘材料且互不接触；检测板内部设有上下错开的横向通孔和纵向通孔，横向通孔中包裹有绒毛连线A，绒毛连线A与合金丝A连接；纵向通孔包裹有绒毛连线B，绒毛连线B通过二极管与合金丝B连接；绒毛连线A与数据采集模块A输出端连接，绒毛连线B与配套的数据采集模块B输入端连接；数据采集卡A与数据采集卡B均与无线传输模块连接。本发明专利技术同时公开了一种使用信息采集装置进行沉积量信息采集的方法。

An Information Acquisition Device and Method for Testing Pesticide Spraying Effect

The invention discloses an information acquisition device for testing the spraying effect of pesticides. Insulating outer frame is an inspection board with small holes in the vertical direction of the inspection board, and the fluff is placed in the holes and insulated with the inspection board; the fluff is composed of alloy wire A, alloy wire B and insulating material, with alloy wire A and alloy wire B as the matrix, and alloy wire A and alloy wire B are placed in the insulating material and are not connected with each other. Touch; Inside the detection board, there are horizontal and vertical through holes staggered up and down, and the horizontal through holes are wrapped with velvet connection A, and the velvet connection A is connected with alloy silk A; the longitudinal through holes are wrapped with velvet connection B, and the velvet connection B is connected with alloy silk B through diodes; the velvet connection A is connected with the output end of data acquisition module A, and the velvet connection B is connected with the input end of matching data acquisition module B; Data acquisition card A and data acquisition card B are connected with wireless transmission module. The invention also discloses a method for collecting deposit information by using an information acquisition device.

【技术实现步骤摘要】
一种用于农药喷施效果测试的信息采集装置与方法
本专利技术属于智能农业装备领域，涉及一种用于农药喷施效果测试的信息采集装置及应用该装置进行信息采集的方法，可以用于植保装备药液喷洒效果检测。
技术介绍
药液分布均匀度是检验植保装备性能以及药液喷洒效果的重要指标。目前已有很多学者针对植保装备药液喷施性能检测方法进行了一系列研究，如以水敏纸作为液滴采集卡以收集喷施液滴,将收集的液滴采集卡逐一用扫描仪扫描，扫描后的图像通过图像处理软件进行分析(陈盛德等，2017)；以荧光粉作为示踪剂，测试悬停无人机变量喷药的液滴沉积规律(王玲等，2016)。此外针对植物叶面的独特结构对药液沉积效果影响的研究也是研究的方向之一。如利用LWS型叶面传感器仿叶片设计，设置一排并联且间距相等的变介电常数电容器，通过介电常数的改变测量沉积量(杨玮等，2017)；针对不同种类的叶面，不同的叶面倾角，不同的药液直径导致喷施效果的差异的研究也已经表明叶面结构对于药液分布均匀度及沉积量与植物叶面结构有紧密的联系(王沛等，2013)。植物叶片的表面形态与当下应用的传感器差异过大，导致传感器测得的喷洒效果、药液沉积量、均匀度等信息与叶面实际存留情况差别较大。本专利技术针对叶片绒毛结构的仿生模拟可以更为接近叶片表面真实结构分布，获得更为真实的药液沉积均匀度与沉积量。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种用于农药喷施效果测试的信息采集装置，以及使用该装置进行沉积量信息采集的方法，针对叶片绒毛结构的仿生模拟可以更为接近叶片表面真实结构分布，获得更为真实的药液沉积均匀度与沉积量。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种用于农药喷施效果测试的信息采集装置，包括绝缘外框、检测板、绒毛、绒毛连线、数据采集模块、监测终端、电源、二极管、定位模块、无线传输模块；绝缘外框内部为检测板，检测板铅直方向分布有小孔，小孔中放置有绒毛且与检测板绝缘；所述绒毛由合金丝A、合金丝B和绝缘材料组成，以合金丝A和合金丝B为基体，合金丝A和合金丝B安置在绝缘材料中且互不接触；检测板内部设有上下错开的横向通孔和纵向通孔，横向通孔中包裹有绒毛连线A，绒毛连线A与其所在排的合金丝A相连接；纵向通孔包裹有绒毛连线B，绒毛连线B经过极性为合金丝B至绒毛连线B的二极管与其所在列的合金丝B相连接；横向通孔中的绒毛连线A与数据采集模块A输出端连接，纵向通孔中的绒毛连线B与配套的数据采集模块B输入端连接；数据采集卡A与数据采集卡B均与无线传输模块相连接，无线传输模块将采集到的电信号与定位模块产生的位置信息传输至监测终端，定位模块附着在绝缘外框上，电源为整个装置工作供电。所述的一种用于农药喷施效果测试的信息采集装置，所述合金丝A和合金丝B均为高强高导电合金丝。所述的一种用于农药喷施效果测试的信息采集装置，所述合金丝A和合金丝B，亦可为细铜丝。所述的一种用于农药喷施效果测试的信息采集装置，所述绒毛为螺旋状空间结构，曲线符合方程：x＝15*cos(t)；y＝15*sin(t)；z＝45*t；t的范围为[0,4*π]，x、y、z单位均为μm。所述的一种用于农药喷施效果测试的信息采集装置，所述绒毛横切面中，在绝缘材料中的合金丝A和合金丝B之间有间隔；合金丝A和合金丝B的截面半径相等均为r1，绝缘材料半径为r2，其中r2＝2r1，5μm≤r1≤100μm；横切面中，合金丝A圆心和合金丝B圆心距离绝缘材料圆心的距离分别为d1和d2，其中d1＝d2，r1<d1<r2；合金丝A和合金丝B在绒面内部间隔为l，0<l<r2；在绒毛的横切面中，合金丝A截面的弧度角为α，合金丝B截面的弧度角为β，其中α＝β，且：α＝β＝2arccos[(2r12r1l-0.25l2)/(2r124r1l)]。本专利技术同时提供一种使用所述信息采集装置进行沉积量信息采集的方法，包括以下步骤：第一步，植保装备开始作业后，药液喷洒到信息采集装置上，药液吸附于检测板，并包裹绒毛中下部；第二步，检测开始时，首先由数据采集模块A通过绒毛连线A为合金丝A提供+3VDC高电平，同时数据采集模块B持续处于信号采集状态，通过绒毛连线B采集合金丝B的电信号；通过药液将合金丝A、合金丝B连接，使合金丝A与合金丝B互相传递电信号；当数据采集模块A为第Ri行合金丝A提供高电平时，若存在药液将合金丝A、合金丝B连接，则将高电平信号通过药液由合金丝A传递到合金丝B上，进而经过二极管通过绒毛连线B传递至数据采集模块B，采集这个高电平信号；第三步，对数据采集模块B采集的信号进行A/D转换，确定有药液包裹的点的坐标(Ri，Li)…；通过数据采集模块A为下一行的合金丝A提供高电平信号，通过数据采集模块B继续采集电信号，继续确定这一行被药液导通的点(Ri+1，Li)…；通过数据采集模块A逐行为合金丝A提供高电平，数据采集模块B持续采集电信号，建立完整的药液分布二维矩阵；进行多轮扫描式的供电建立多个药液分布二维矩阵，直至药液分布几乎稳定；第四步，将所有采集到的信息通过无线传输模块发送至监测终端，在监测终端上输入点坐标(Ri，Li)，获取药液分布位置、药液分布均匀度以及药液分布总面积；若要获取药液分布位置与均匀度，其具体步骤为：S11：读取监测终端输入端编号，分别查找对应的行号与列号；S12：在检测板坐标系中，找出对应的行号与列号，得出药液覆盖的点；S13：监测终端按照对应关系，在显示器显示药液分布位置；S14：通过监测终端显示器显示的药液位置，可反映药液分布均匀度；若要获取药液覆盖的总面积，其具体步骤为：S21：读取监测终端输入端编号，分别查找对应的行号与列号；S22：在检测板坐标系中，找出对应的行号与列号，得出药液覆盖的点；S23：计算总覆盖点数k；S24：以d/2为半径，以药液覆盖的点为圆心做圆，该圆形的面积视为药液覆盖面积，面积为：S25：计算总面积S26：药液覆盖率为第五步，定位模块获取检测装置所在地理位置信息，无线传输模块将地理位置信息、以及前述步骤获取的液滴分布均匀度等信息发送给监测终端，由监测终端显示并存储相关信息。若要进行下一次测试，以吹风或鼓风装置吹绒毛及其根部，将药液吹干，重复步骤三，如显示所有合金丝A4、合金丝B5均不是高电平，则表明检测装置的药液已吹干，可以进行下一次测试。附图说明图1为本专利技术所述检测板网格状微孔分布图图2为本专利技术所述检测板的绒毛排列方式结构正视图图3为本专利技术所述检测板的绒毛排列方式结构左视图图4为本专利技术所述绒毛空间曲线图图5为本专利技术结构放大图图6为本专利技术所述绒毛横截面图图中：1-检测板、2-绒毛、3-绒毛连线、4-数据采集模块、5-监测终端、6-电源、7-定位模块、8-无线传输模块、9-绝缘外框、10-二极管、11-合金丝A、12-合金丝B、13-绒毛连线A、14-绒毛连线B、15-数据采集模块A、16-数据采集模块B、17-绝缘材料具体实施方式以下结合附图详细介绍本专利技术的技术方案：一种用于农药喷施效果测试的信息采集装置，包括绝缘外框9、检测板1、绒毛2、绒毛连线3、数据采集模块4、监测终端5、电源6、定位模块7、无线传输模块8、二极管10、绝缘材料17；绝缘外框9内部为矩形的检测板1，检测板1铅直方向分布有小本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于农药喷施效果测试的信息采集装置，其特征在于，包括绝缘外框、检测板、绒毛、绒毛连线、数据采集模块、监测终端、电源、二极管、定位模块、无线传输模块；绝缘外框内部为检测板，检测板铅直方向分布有小孔，小孔中放置有绒毛且与检测板绝缘；所述绒毛由合金丝A、合金丝B和绝缘材料组成，以合金丝A和合金丝B为基体，合金丝A和合金丝B安置在绝缘材料中且互不接触；检测板内部设有上下错开的横向通孔和纵向通孔，横向通孔中包裹有绒毛连线A，绒毛连线A与其所在排的合金丝A相连接；纵向通孔包裹有绒毛连线B，绒毛连线B通过极性为合金丝B至绒毛连线B的二极管与其所在列的合金丝B相连接；横向通孔中的绒毛连线A与数据采集模块A输出端连接，纵向通孔中的绒毛连线B与配套的数据采集模块B输入端连接；数据采集卡A与数据采集卡B均与无线传输模块相连接，无线传输模块将采集到的电信号与定位模块产生的位置信息传输至监测终端，定位模块附着在绝缘外框上，电源为整个装置工作供电。

【技术特征摘要】
1.一种用于农药喷施效果测试的信息采集装置，其特征在于，包括绝缘外框、检测板、绒毛、绒毛连线、数据采集模块、监测终端、电源、二极管、定位模块、无线传输模块；绝缘外框内部为检测板，检测板铅直方向分布有小孔，小孔中放置有绒毛且与检测板绝缘；所述绒毛由合金丝A、合金丝B和绝缘材料组成，以合金丝A和合金丝B为基体，合金丝A和合金丝B安置在绝缘材料中且互不接触；检测板内部设有上下错开的横向通孔和纵向通孔，横向通孔中包裹有绒毛连线A，绒毛连线A与其所在排的合金丝A相连接；纵向通孔包裹有绒毛连线B，绒毛连线B通过极性为合金丝B至绒毛连线B的二极管与其所在列的合金丝B相连接；横向通孔中的绒毛连线A与数据采集模块A输出端连接，纵向通孔中的绒毛连线B与配套的数据采集模块B输入端连接；数据采集卡A与数据采集卡B均与无线传输模块相连接，无线传输模块将采集到的电信号与定位模块产生的位置信息传输至监测终端，定位模块附着在绝缘外框上，电源为整个装置工作供电。2.如权利要求1所述的一种用于农药喷施效果测试的信息采集装置，其特征在于，所述合金丝A和合金丝B均为高强高导电合金丝。3.如权利要求1所述的一种用于农药喷施效果测试的信息采集装置，其特征在于，所述绒毛为螺旋状空间结构，曲线符合方程：x＝15*cos(t)；y＝15*sin(t)；z＝45*t；t的范围为[0,4*π]，x、y、z单位均为μm。4.如权利要求1所述的一种用于农药喷施效果测试的信息采集装置，其特征在于，所述绒毛横切面中，在绝缘材料中的合金丝A和合金丝B之间有间隔；合金丝A和合金丝B的截面半径相等均为r1，绝缘材料半径为r2，其中r2＝2r1，5μm≤r1≤100μm；横切面中，合金丝A圆心和合金丝B圆心距离绝缘材料圆心的距离分别为d1和d2，其中d1＝d2，r1<d1<r2；合金丝A和合金丝B在绒面内部间隔为l，0<l<r2；在绒毛的横切面中，合金丝A截面的弧度角为α，合金丝B截面的弧度角为β，其中α＝β，且：α＝β＝2arccos[(2r12-r1l-0.25l2)/(2r12+r1l)]。5.一种使用如权利要求1所述的信息采集装置进行沉积量信息采集的方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，植保装备开始作业后，药液喷洒到...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐江涛，张铭铎，姜顺，惠耀祖，王昱智，邹宗峰，袁洪方，李杨，黄东岩，庄健，孙会彬，田宏丽，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22