一种静电喷雾控制方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及喷雾控制技术领域，具体公开了一种静电喷雾控制方法及系统，所述系统包括无人机本体，所述无人机本体上设置有：静电喷雾装置，包括静电喷雾模块、角度补偿模块；横风传感器，用于监测当前风速与风向；数字气压计，用于监测无人机本体当前高度；速度监测装置，用于监测无人机本体当前速度；控制器，与静电喷雾装置、横风传感器、数字气压计及速度监测装置电性连接，用于根据当前的风速、风向、高度及速度计算出最佳角度，通过角度补偿模块使静电喷雾模块调整至最佳角度；本发明专利技术通过静电喷雾模块的角度调节，能够在风力的作用下保证施药的目标区域能够被喷雾模块均匀作用。的目标区域能够被喷雾模块均匀作用。的目标区域能够被喷雾模块均匀作用。

【技术实现步骤摘要】
一种静电喷雾控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及喷雾控制
，具体为一种静电喷雾控制方法及系统。

技术介绍

[0002]近几年随着绿色植保、精准农业、食品安全等热点领域的发展需求，作为农业大国，我国对农业航空施药领域予以了重点扶持，使得航空喷洒技术已广泛应用于各种农作物植保场景中，实现高效、环保、安全的农业植保要求。
[0003]静电喷雾技术是一种较为先进的施药技术，喷施的药剂流经静电喷头时，由于高压静电发生器的作用而使喷出的雾滴带上大量的静电荷，这种荷雾滴在一定电场力的作用下带有强烈的静电性能，与常规喷雾相比，此种技术能够提高农药的利用率，减少施药成本并减少农药对环境造成的污染。
[0004]现有的静电喷雾装置主要固定在无人机等航空装置上并垂直向下进行喷洒，因此作用范围会受到风力作用的影响，使得计划中的靶标不能充分甚至未能吸附雾滴，进而导致最终的施药效果达不到标准。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种静电喷雾控制方法及系统，解决以下技术问题：
[0006]如何在风力影响的状态下提高喷雾作用效果。
[0007]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0008]一种静电喷雾控制系统，所述系统包括无人机本体，所述无人机本体上设置有：
[0009]静电喷雾装置，包括静电喷雾模块、角度补偿模块；
[0010]横风传感器，用于监测当前风速与风向；
[0011]数字气压计，用于监测无人机本体当前高度；
[0012]速度监测装置，用于监测无人机本体当前速度；
[0013]控制器，与静电喷雾装置、横风传感器、数字气压计及速度监测装置电性连接，用于根据当前的风速、风向、高度及速度计算出最佳角度，通过角度补偿模块使静电喷雾模块调整至最佳角度。
[0014]于一实施例中，所述静电喷雾模块包括驱动组件、喷头、输液管、储液箱、水泵及流量传感器；
[0015]所述喷头通过输液管与储液箱连通；
[0016]通过所述水泵控制喷头的进液速度，并通过流量传感器对液体流速进行监测；
[0017]所述喷头包括离心雾化盘、感应电极及风扇；
[0018]所述离心雾化盘及风扇在驱动组件的作用下转动，通过驱动组件的转速及通过喷头的进液速度控制喷雾粒径大小。
[0019]于一实施例中，所述风扇包括环形盒和均匀安装在环形盒周围上的扇叶，所述扇叶与环形盒相对转动并在驱动力的作用下调整扇叶相对环形盒的角度。
[0020]于一实施例中，根据农作物的种类调整扇叶相对环形盒的角度。
[0021]于一实施例中，所述角度补偿模块包括转动架和旋转底座；
[0022]所述旋转底座与无人机本体在水平方向上转动连接并通过旋转电机进行驱动，所述转动架与静电喷雾模块相连接，所述旋转底座与转动架在竖直方向上转动连接并通过摆动电机进行驱动。
[0023]一种静电喷雾控制方法，所述方法包括：
[0024]S1、获取当前环境信息，根据当前环境信息判断是否满足系统运行条件：
[0025]若满足，则进入步骤S2；
[0026]否则，等待系统满足运行条件；
[0027]S2、根据作业的作物类型选择对应的系统参数；
[0028]S3、通过横风传感器采集当前的风速与风向，通过数字气压计采集当前无人机高度，通过速度监测装置采集当前无人机速度，将各参数传递至控制器；
[0029]S4、控制器根据采集到的参数计算出水平朝向及摆动角度β，角度补偿模块按计算出的水平朝向及摆动角度β进行调整；
[0030]S5、通过流量传感器采集液体的流速并将流速传递至控制器，控制器判断流速是否达到目标流速：
[0031]若达到，则进入步骤S6；
[0032]否则，将水泵的电机转速调整至最佳电机转速。
[0033]S6、采集驱动组件中离心电机的转速，并将转速参数传递至控制器，所述控制器将转速参数与标准转速值进行对比：
[0034]若满足，则开始作业；
[0035]否则，调整驱动组件中离心电机的转速。
[0036]于一实施例中，所述S4中水平朝向的计算方法为：
[0037]通过公式计算出风速与无人机速度向量的矢量和
[0038][0039]其中，为无人机速度向量；为风速向量；
[0040]的方向即为水平朝向。
[0041]于一实施例中，所述S4中摆动角度的计算公式为：
[0042][0043]其中，β为最佳摆动角度；α为风向与无人机前进方向夹角；n为离心电机转速，r/min；R为离心雾化盘半径，m；k为补偿系数。
[0044]于一实施例中，所述S5中最佳电机转速的计算公式为：
[0045][0046]其中，n为最佳电机转速；H为水泵扬程；Q为水泵流量；g为重力加速度；ρ为工质密度；n为最佳电机转速；T为电机转矩。
[0047]于一实施例中，所述S6中标准转速值的计算公式为：
[0048][0049]其中，n
标
为标准转速值；n0为初始转速；A1、A2、t1、t2为拟合系数；Q为水泵流量。
[0050]本专利技术的有益效果：
[0051](1)本专利技术通过静电喷雾模块的角度调节，能够在风力的作用下对喷雾的角度进行适应性的补偿，补偿后的静电喷雾模块能够保证施药的目标区域能够充分的吸收雾滴，保证了在喷雾系统风力作用的有效施药。
[0052](2)本专利技术通过控制离心电机的转速及喷头的进液速度，能够控制喷雾粒径大小保持均匀的状况下使得喷雾满足作业的要求。
[0053](3)本专利技术通过对扇叶倾角的调整，能够根据不同的应用状况对喷雾的喷幅范围进行适应性调整，满足不同的需求。
[0054](4)本专利技术根据农作物的种类对扇叶的倾角进行适应性调节，进而使得系统的喷幅符合该农作物的喷雾要求，提高了不同状态下喷雾作用的适应性。
[0055](5)本专利技术通过对静电喷雾模块角度的调整、液体流速的控制及风扇及离心雾化盘转速的控制，使得在不同风力状况下及不同作业条件下，能够保证施药喷雾范围的准确性及喷雾速度及喷雾颗粒大小的均匀性，保证了喷雾系统的作用效果。
附图说明
[0056]下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。
[0057]图1是本专利技术一个实施例中的静电喷雾控制系统的结构示意图；
[0058]图2是本专利技术一个实施例中的静电喷雾模块的结构示意图；
[0059]图3是本专利技术一个实施例中的静电喷雾模块的正视图；
[0060]图4是本专利技术一个实施例中的角度补偿模块的结构示意图；
[0061]图5是本专利技术一个实施例中的角度补偿模块的正视图；
[0062]图6是本专利技术一个实施例中的风扇内部结构示意图；
[0063]图7是本专利技术一个实施例中静电喷雾控制方法的逻辑框图；
[0064]图8是本专利技术一个实施例中角本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种静电喷雾控制系统，其特征在于，所述系统包括无人机本体，所述无人机本体上设置有：静电喷雾装置(1)，包括静电喷雾模块、角度补偿模块；横风传感器(2)，用于监测当前风速与风向；数字气压计(3)，用于监测无人机本体当前高度；速度监测装置(4)，用于监测无人机本体当前速度；控制器(5)，与静电喷雾装置(1)、横风传感器(2)、数字气压计(3)及速度监测装置(4)电性连接，用于根据当前的风速、风向、高度及速度计算出最佳角度，通过角度补偿模块使静电喷雾模块调整至最佳角度。2.根据权利要求1所述的一种静电喷雾控制系统,其特征在于，所述静电喷雾模块包括驱动组件(11)、喷头(12)、输液管(13)、储液箱(14)、水泵(15)及流量传感器(16)；所述喷头(12)通过输液管(13)与储液箱(14)连通；通过所述水泵(15)控制喷头(12)的进液速度，并通过流量传感器(16)对液体流速进行监测；所述喷头(12)包括离心雾化盘(121)、感应电极(122)及风扇(123)；所述离心雾化盘(121)及风扇(123)在驱动组件(11)的作用下转动，通过驱动组件(11)的转速及喷头(12)的进液速度控制喷雾粒径大小。3.根据权利要求2所述的一种静电喷雾控制系统,其特征在于，所述风扇(123)包括环形盒(1231)和均匀安装在环形盒周围上的扇叶(1232)，所述扇叶(1232)与环形盒(1231)相对转动并在驱动力的作用下调整扇叶(1231)相对环形盒的角度。4.根据权利要求3所述的一种静电喷雾控制系统,其特征在于，根据农作物的种类调整扇叶(1231)相对环形盒的角度。5.根据权利要求1所述的一种静电喷雾控制系统,其特征在于，所述角度补偿模块包括转动架(17)和旋转底座(18)；所述旋转底座(18)与无人机本体在水平方向上转动连接并通过旋转电机(181)进行驱动，所述转动架(17)与静电喷雾模块相连接，所述旋转底座(18)与转动架(17)在竖直方向上转动连接并通过摆动电机(171)进行驱动。6.一种如权利要求2所述的静电...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘立超，何家勋，孙可可，陈黎卿，马庆，张春岭，王韦韦，
申请(专利权)人：安徽农业大学，
类型：发明
国别省市：