CN101718615B - 移动式无人机农用喷洒作业风场测试设备及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种农用喷洒作业风场测试设备及测试方法，属于农业航空技术领域。该测试设备含有用于安置待测喷洒系统的无人直升机，所述无人直升机安置在固定台上，所述固定台安置在液压伸缩缸最前端的伸缩杆上，所述液压伸缩缸的缸体安置在带滚轮的小车上，所述固定台的周边至少间隔固定三根悬垂端用于与地面固定的可调节缆索。本发明的设备既可在室内也可在室外使用，由于无人直升机工作时完全处于固定的空中位置，可以形成相位稳定的风场，因此能够得到可信的测试数据，为研究无人直升机农药喷洒二相流场及喷洒分布提供科学依据，使航空植保得以扬利抑弊的发展。

Description

移动式无人机农用喷洒作业风场测试设备及测试方法

技术领域

本发明涉及一种测试设备及相应的测试方法，尤其是一种农用喷洒作业风场测试设备及测试方法，属于农业航空技术领域。

背景技术

借助直升机等进行航空植保是未来植保技术的主要发展方向。研究表明，航空植保作业能快速高效地完成病虫草害的防治，特别是能及时有效地防治大面积爆发性有害生物灾害；同时，它不受地理因素的制约，无论山区或平原、水田还是旱田，特别是对于滩涂、沼泽等地面机械难以进入的地域，都可顺利高效的完成作业任务；与地面机械田间作业相比，飞机作业还有降低作业成本、不会留下辙印和损坏农作物的特点。研究资料显示，航空植保作业效率是地面植保作业的3-10倍。

然而，在施药过程中，从标靶上漂移农药是环境污染的主要来源，对顺风方向的庄稼、畜禽和人，特别是河流和水体资源将造成危害。相对于地面喷洒作业，飞机喷洒作业的漂移及沉降更为复杂，飞机的伴流(旋冀与尾冀生产的漩涡气流)对飞机喷洒雾滴在空中经历的运行、漂移、和蒸发和沉降等过程产生影响，从而影响农药喷洒效果。据申请人了解，至今尚无相应的测试设备及测试方法。由于无法进行飞机喷洒的测试，因此此类航空植保难以掌控，弄不好就会带来危害。

发明内容

本发明的目的在于：提出一种移动式无人机农用喷洒作业风场测试设备，同时给出相应的测试方法，从而为研究无人直升机农药喷洒二相流场及喷洒分布提供测试手段，以便使航空植保得以科学发展。

为了达到以上目的，本发明的移动式无人机农用喷洒作业风场测试设备含有用于安置待测喷洒系统的无人直升机，所述无人直升机安置在固定台上，所述固定台安置在液压伸缩缸最前端的伸缩杆上，所述液压伸缩缸的缸体安置在带滚轮的小车上，所述固定台的周边至少间隔固定三根悬垂端用于与地面固定的可调节缆索。

采用本发明上述设备的测试方法包括以下步骤：

第一步、将待测喷洒系统安置在无人直升机上；

第二步、借助小车将液压伸缩缸及无人直升机移送到测试地点；

第三步、启动液压伸缩缸，使喷洒系统升至液压伸缩杆升程范围内的所需高度；

第四步、调节好缆索长度，将其悬垂端与地面固定；

第五步、启动无人直升机和喷洒系统，使喷洒系统在无人直升机形成的风场中完成喷洒。

之后，借助相应测试仪器，完成所需测试即可。本发明的设备既可在室内也可在室外使用，由于无人直升机工作时完全处于固定的空中位置，可以形成相位稳定的风场，因此能够得到可信的测试数据，为研究无人直升机农药喷洒二相流场及喷洒分布提供科学依据，使航空植保得以扬利抑弊的发展。

通常，无人直升机用于高空飞行，因此相关的研究和测试设备完全着眼于机冀产生向上升力的测试，对于无人直升机旋冀产生的向下风场及风场的近地影响则未予考虑。而无人直升机喷洒农药时，将直接受到无人直升机旋冀产生的螺旋向下的旋流风场作用，农药的实际喷洒作业中直升机的飞行高度低(一般在10m以下)，向下的风场对农药喷洒效果影响大。本发明打破无人直升机测试的常规，为研究直升机农药喷洒提供了一种稳定的测试设备及方法。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明一个实施例的结构示意图。

图2为图1实施例无人直升机就位示意图。

图3为图1实施例中无人直升机固定台的结构示意图。

图4为图1实施例无人直升机安装部位的局部放大图。

图5为图1实施例中固定台与液压伸缩缸连接部位局部放大图。

图6为图1实施例中缆索的连接结构示意图。

图7为图1实施例测试示意图。

具体实施方式

实施例一

本实施例的移动式无人机农用喷洒作业风场测试设备基本结构如图1、图2所示，含有待测喷洒系统的无人直升机12安置在固定台11上。该固定台安置在液压伸缩缸7最前端的伸缩杆上，液压伸缩缸7的缸体安置在带滚轮3的小车4上，固定台11的四角分别固定四根悬垂端用于通过开式螺旋扣2和地脚螺栓1与地面固定的缆索10。图中5是电器操纵箱，6是支撑在液压伸缩缸7下部的加强板，8是保持液压伸缩缸7伸展时稳固的放转架。放转架8由分别与每节伸缩杆固定的垂直保持杆8-1、套在伸缩杆上并与之固定的保持环8-2以及折叠环8-3和折叠杆8-4构成。垂直保持杆8-1的下端与折叠环8-3的一侧铰接，折叠环8-3的另一侧与折叠杆8-4的一端铰接，折叠杆8-4的另一端与保持环8-2的一侧铰接，保持环8-2的另一侧与相邻保持杆的上端固连。当伸缩杆伸展时，折叠环和折叠杆随之伸展，因此液压伸缩缸可以升降自如；而借助保持杆和保持环，则可以保证伸缩杆在伸展后具有足够的稳定性，不会移位、转位。

如图3所示，固定台11由四面具有T形槽的空心型钢13、14、15、17围成“日”字形框架构成。如图4所示，无人直升机12底部的固定架19被中部凸起的固定架压板16压持在固定台11两侧边的上表面，借助卡在T形槽内的T形螺栓和螺母18固定。缆索10上端通过吊眼21与卡在固定台11下表面T形槽内的T形螺母21连接。如图5所示，液压伸缩缸7最前端的伸缩杆通过过渡连接板14，并借助紧固螺栓22、23以及卡在T形槽内的T形螺母20，与固定台“日”字形框架的中间档固连。

如图6所示，缆索10由一端为环眼、另一端为调节吊钩26的联接叉25相互串联构成，因此其长度可以按需设置并调节。

测试时，按以下步骤进行(参见图7)：

第一步、将待测喷洒系统安置在无人直升机上；

第二步、借助小车将液压伸缩缸及无人直升机移送到测试地点；

第三步、启动液压伸缩缸，使喷洒系统升至液压伸缩杆升程范围内的所需高度；

第四步、调节好缆索长度，将其悬垂端与地面固定；

第五步、启动无人直升机和喷洒系统，使喷洒系统在无人直升机形成的风场中完成喷洒。

再借助相应测试仪器，得出测试数据即可完成所需测试。采用不同的测试仪器，可以进行：①无人直升机风场测试；②喷洒系统喷洒液滴在空中及地面喷洒分布、沉积、漂移性能测试；③二相流喷洒性能测试；④外部气象条件下的直升机风场测试；⑤外部气象条件下的液滴在空中及地面喷洒分布、沉积、漂移性能测试；⑥外部气象条件下二相流喷洒性能测试等。

在以上过程中，本实施了的液压升降台可以提供4-10m的测试高度；放转架以及四角的固定钢缆拉紧调节结构保证了直升机固定台的稳定，使之不会因直升机的启动而晃动，同时减少了固定台对下的拉力，保证了液压缸的安全使用。

Claims (8)

1.一种移动式无人机农用喷洒作业风场测试设备，其特征在于：含有用于安置待测喷洒系统的无人直升机，所述无人直升机安置在固定台上，所述固定台安置在液压伸缩缸最前端的伸缩杆上，所述液压伸缩缸的缸体安置在带滚轮的小车上，所述固定台的周边至少间隔固定三根悬垂端用于与地面固定的可调节缆索。

2.根据权利要求1所述的移动式无人机农用喷洒作业风场测试设备，其特征在于：所述固定台由四面具有T形槽的空心型钢围成“日”字形框架构成。

3.根据权利要求2所述的移动式无人机农用喷洒作业风场测试设备，其特征在于：所述无人直升机底部的固定架被中部凸起的固定架压板压持在固定台两侧边的上表面，借助卡在T形槽内的T形螺栓和螺母固定。

4.根据权利要求3所述的移动式无人机农用喷洒作业风场测试设备，其特征在于：所述液压伸缩缸最前端的伸缩杆通过过渡连接板，并借助紧固螺栓以及卡在T形槽内的T形螺母与固定台“日”字形框架的中间档固连。

5.根据权利要求1或4所述的移动式无人机农用喷洒作业风场测试设备，其特征在于：所述液压伸缩缸装有放转架；所述放转架由分别与每节伸缩杆固定的垂直保持杆、套在伸缩杆上并与之固定的保持环以及折叠环和折叠杆构成；所述垂直保持杆的下端与折叠环的一侧铰接，所述折叠环的另一侧与折叠杆的一端铰接，所述折叠杆的另一端与保持环的一侧铰接，所述保持环的另一侧与相邻保持杆的上端固连。

6.根据权利要求5所述的移动式无人机农用喷洒作业风场测试设备，其特征在于：所述可调节缆索由一端为环眼、另一端为调节吊钩的联接叉相互串联构成。

7.根据权利要求6所述的移动式无人机农用喷洒作业风场测试设备，其特征在于：所述可调节缆索上端通过吊眼与卡在固定台下表面T形槽内的T形螺母连接。

8.根据权利要求1所述移动式无人机农用喷洒作业风场测试设备的测试方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步、将待测喷洒系统安置在无人直升机上；

第二步、借助小车将液压伸缩缸及无人直升机移送到测试地点；

第三步、启动液压伸缩缸，使待测喷洒系统升至液压伸缩杆升程范围内的所需高度；

第四步、调节好可调节缆索长度，将其悬垂端与地面固定；

第五步、启动无人直升机和待测喷洒系统，使待测喷洒系统在无人直升机形成的风场中完成喷洒。

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