本发明专利技术涉及一种烟草抑芽剂对靶施药系统，包括单片机系统、支架、烟草茎秆检测传感器、测速传感器、步进电机、卷轴、钢丝绳、电磁阀、滑块、滑轨、单向阀、喷管、滑轮和轴承座；本发明专利技术由单片机系统根据烟草茎秆检测传感器检测信号的有无控制电磁阀的开闭，根据测速传感器测定的机具作业速度和预先设定的喷药时间控制步进电机的转速和转角，可实现烟草抑芽剂的自动对靶喷施，降低了生产成本，提高了劳动生产率，而且结构简单，施药效果好。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种烟草抑芽剂对靶施药系统，属于烟草管理机械。(ニ)
技术介绍
烟草是ー种重要的经济作物，中国目前栽培面积为95. 9万hm2，且尚有逐年扩大的趋势。烟草进入生长后期后为保证烟叶质量，要及时对烟草进行打顶和抑芽作业。由于抑芽剂对烟草叶片生长具有抑制作用，因此抑芽剂不能喷施到烟草叶片上，通常的喷雾机械不能使用。目前我国烟草抑芽剂施用全部由人工涂抹完成，效率仅为0.033hm2/h，劳动强度大，工作效率低，费エ费吋，不仅增加了烟草种 植的成本，而且延误了抑芽的最佳时机，影响了烟叶的产量和品质。我国对靶施药技术的研究始于七五、八五期间，90年代部分成果已达到实践应用水平。先后有多所大学和科研机构利用卫星导航技术、光机电一体化和自动化控制技术、传感器技木、图像处理技术、微波探测技术、红外靶标自动探测技术等分别研制成功了自动对靶喷雾机和精确施药系统，实现了农药精确对靶喷雾。但尚未开展对烟草抑芽剂对靶施药系统的研究。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种烟草抑芽剂对靶施药系统，可精确完成抑芽剂的喷施，不仅节省大量人力、提高劳动生产率，而且把握了抑芽的最佳时机，提高了烟叶的产量和品质。该系统可实现高效的智能化作业。一种烟草抑芽剂对靶施药系统，包括单片机系统、支架、烟草茎杆检测传感器、测速传感器、步进电机、卷轴、钢丝绳、电磁阀、滑块、滑轨、单向阀、喷管、滑轮、轴承座和步进电机安装支架。轴承座和步进电机安装支架安装在支架的前端，轴承座和步进电机安装支架上分别安装有卷轴和步进电机；支架上安装有滑轨，且滑轨安装在卷轴和步进电机的后面；滑轨上面安装滑块，滑块中心有ー螺纹通孔，单向阀安装在滑块螺纹通孔上端，单向阀通过药液管路与电磁阀相连。滑块螺纹通孔下端安装喷管，喷管通过单向阀与药液管路相通；喷药时，药液经过电磁阀、药液管路、单向阀、滑块到达喷管。行程开关安装在滑轨和轴承座之间，行程开关触点对着滑块。支架后端安装滑轮，钢丝绳一端与滑块相连，另一端绕过卷轴，从滑轨底部绕过滑轮，与滑块另一端连接，在钢丝绳的牵引下，滑块可在滑轨上自由滑动；支架侧面设ー长槽，烟草茎杆检测传感器安装在长槽内；测速传感器安装在作业机具行走轮上；测速传感器、烟草茎杆检测传感器、行程开关、步进电机驱动器和电磁阀均与单片机系统通过线路连接。所述的单片机系统是控制系统的核心，它一方面接收烟草茎杆检测传感器和测速传感器的信号并进行转换计算处理，另一方面根据信号处理结果控制电磁阀的开闭和步进电机的转速及转角，使喷药过程中喷管始終对准烟草茎杆，实现对靶施药。所述的测速传感器用来实时监测作业机具的行进速度；所述的烟草茎杆检测传感器采用反射式红外对管传感器，用来检测烟草茎杆信号;所述的电磁阀采用用来控制药液管路的通断；所述的步进电机通过卷轴来控制滑块的运动。本专利技术可实现抑芽剂自动对靶喷施。当烟草茎杆检测传感器检测到烟草茎杆信号吋，单片机系统一方面控制电磁阀通电开启，实施喷药，调节烟草茎杆检测传感器在支架长槽中的安装位置，使电磁阀开始喷药时，烟草茎杆正处于喷管下方；另ー方面单片机系统根据测速传感器最近一次測定的机组行进速度和卷轴径向尺寸控制步进电机的转速，使滑块的运动速度与作业机具的运动速度相同，方向相反；根据预先设置的喷药时间控制步进电机的转动角度，使滑块在喷药过程中一直保持与作业 机具的运动速度相同但方向相反的运动。步进电机转动时，绕在卷轴上的钢丝绳拉动滑块和喷管向后运动，喷药过程中使喷管始终对准烟草茎杆，实现对靶施药。喷药结束，步进电机反转直到滑块触到行程开关，行程开关输出信号时步进电机停止，滑块和喷管回到初始位置，等待下一次工作信号。若烟草茎杆传感器无检测信号，则电磁阀处于关闭状态，无药液喷出。本设计不仅节省了药液，降低了生产成本，而且避免了抑芽剂对烟草叶片损害，減少了环境污染。附图说明图I是本专利技术的结构示意图。图中I.支架2.钢丝绳3.烟草茎杆检测传感器4.行程开关5.轴承座6.测速传感器7.单片机系统8.步进电机驱动器9.卷轴10.步进电机安装支架11.步进电机12.单向阀13.电磁阀14.滑块15.滑轨16.滑轮具体实施例方式一种烟草抑芽剂对靶施药系统，步进电机(11)和卷轴(9)分别通过步进电机安装支架(10)、轴承座(5)安装在支架(I)上。滑轨(15)用螺栓固定在支架(I)上，滑块(14)安装在滑轨(15)上，喷管装在滑块(14)下方，单向阀(12)安装在滑块(14)上面，行程开关(4)安装在轴承座(5)和滑轨(15)之间，安装高度由滑块(14)的安装高度決定。测速传感器(6)安装在机具的行走轮上，可实时检测机具的行走速度。滑轮(16)安装在支架(I)后端面上。钢丝绳(2)—端与滑块(14)连接，另一端绕过卷轴(9)，从滑轨(15)底部穿过绕过滑轮(16)，与滑块(14)另一端连接，调整滑轮与滑轨的安装高度使上面的钢丝绳与滑轨保持平行。烟草茎杆检测传感器(3 )安装在支架(I)侧面的长槽内。作业时，首先根据烟草打顶高度调整支架(I)的安装高度，调至喷管高出打顶高度I 2cm。机具作业时，烟草茎杆检测传感器(3)和测速传感器(6)的检测信号传给单片机系统(7)。当烟草茎杆检测传感器(3)检测到烟草茎杆信号时，烟草茎杆检测传感器输出高电平信号，反之，如果未检测到烟草茎杆信号，传感器信号端则输出低电平信号；单片机系统(7)接收到高电平信号后，一方面控制电磁阀(13)通电开启，实施喷药；另ー方面单片机系统扫描测速传感器(6)的检测信号，在烟草茎杆检测传感器(3)检测到烟草茎杆信号吋，单片机系统(7)根据测速传感器(6)在最近一次的检测信号计算机组行进速度，然后结合卷轴直径计算出步进电机(11)的转速；再根据预先设定的电磁阀(13)开启时间和机组行进速度计算步进电机的转动角度，控制步进电机(11)转动，步进电机(11)转动时，绕在卷轴上的钢丝绳(2)拉动滑块(14)和喷管向后运动，使滑块(14)的运动速度与机具作业速度相同，方向相反，喷药过程中滑块一直处于运动状态，始終对准烟草茎杆，实现对靶施药。药液经喷管喷射到烟草茎杆顶部并沿茎杆流淌下至每个叶腋部位，抑制腋芽的生长。当步进电机(11)转到计算出的角度后，单片机系统(7)控制步进电机(11)反转，当滑块碰触到行程开关时(4)，输出低电平信号，单片机系统(7)接收到信号后，控制步进电机(11)停止转动。等待下ー个工作信号。烟草茎杆检测传感器(3)在支架(I)侧面长槽中的安装位置可前后调整，调整依据为电磁阀(13)开始喷药瞬间，烟草茎杆正处于喷管下方，使电磁阀喷药开始喷药瞬间对准烟草茎杆。本设计中测速传感器脉冲频率为1000个脉冲/转，每隔0. 5秒检测机组前进速度I次，测速和步进电机转动计算过程如下设，机组行走 轮直径为D，卷轴直径为d，喷药时间为t，最近I次测速传感器输出脉冲X个，则机组在最近0. 5秒内的前进速度^米/秒，要使滑块、喷管运动速度与机组前进速度相同(方向相反)，则卷轴转速需满足〃 =^^1000//转/秒，在喷药时卷轴和步进电机转速为バ=7^转/秒，转动角度为冶=7^x360/,I UuU^/I (K)U ゾ步进电机姆步可转I. 8度，由此可知步进电机转动步数/=本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种烟草抑芽剂对靶施药系统，其特征在于包括由单片机系统、支架、烟草茎秆检测传感器、测速传感器、步进电机、卷轴、钢丝绳、电磁阀、滑块、滑轨、单向阀、喷管、滑轮、轴承座和步进电机安装支架；轴承座和步进电机安装支架安装在支架的前端，轴承座和步进电机安装支架上分别安装有卷轴和步进电机；支架上安装有滑轨，且滑轨安装在卷轴和步进电机的后面；滑轨上面安装滑块，滑块中心有一螺纹通孔，单向阀安装在滑块螺纹通孔上端，单向阀通过药液管路与电磁阀相连；滑块螺纹通孔下端安装喷管，喷管通过单向阀与药液管路相通；喷药时，药液经过电磁阀、药液管路、单向阀、滑块到达喷管；行程开关安装在滑轨和轴承座之间，行程开关触点对着滑块；支架后端安装滑轮，钢丝绳一端与滑块相连，另一端绕过卷轴，从滑轨底部绕过滑轮，与滑块另一端连接，在钢丝绳的牵引下，滑块可在滑轨上自由滑动；支架侧面设一长槽，烟草茎秆检测传感器安装在长槽内；测速传感器安装在作业机具行走轮上；测速传感器、烟草茎秆检测传感器、行程开关、步进电机驱动器和电磁阀均与单片机系统通过线路连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张晓辉，耿爱军，侯存良，
申请(专利权)人：山东农业大学，
类型：发明
国别省市：
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