CN102266829B - 一种农药配制喷洒机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种农药配制喷洒机，由于农药喷洒药液配制过程中，采用水泵、药泵抽取，水量流量传感器、药量流量传感器测量所需水、农药体积，比起现场的人工配制来说，农药喷洒液配制的精确度大大提高。整个农药喷洒药液配制在一个配制箱中进行，且配制和喷洒过程都通过无线遥控操作实现，极大地保证了操作人员的人身安全。设置的选药装置，可对多种不同农药进行选择，减少了操作人员换药时的麻烦。另外，农药喷洒完毕后可根据用户要求自行完成清洗和干燥，省去了人工清洗的工作量。最后，农药配制喷洒机整机构造简单，方便检修和维护，造价较低、操作方便。农药配制喷洒机采用履带式驱动方式，可以适应不同的作业环境。

Description

一种农药配制喷洒机

技术领域

本发明属于植保机械技术领域，更为具体地讲，涉及一种农药配制喷洒机。

背景技术

喷洒农药是植物保护的一种重要手段，农药的喷洒长期以来是依靠人工背负喷雾器来实现的，这样由于人处于农药喷洒形成的雾状环境中，容易吸入雾滴，对人体造成伤害。

随着经济的发展和技术的进步，人们开始研制机械农药喷洒机，然后利用拖拉机等农用机械进行牵引实施农药喷洒作业，这样由于人不处于农药喷洒形成的雾状环境中，因而，大大减小了对人体的伤害。

现有技术，如2003年7月30日授权公告，公告号为：CN2562886Y，名称为“变量农药喷洒机”的实用新型专利说明书公开的农药喷洒机，由拖拉机的后动力输出轴驱动隔膜泵，抽取药箱中的喷洒药液，然后在喷洒控制器的控制下，喷洒相应量的农药。该实用新型的改进主要是根据田间调查获得的信息，在实验室根据这些获得的信息生成对该土壤条件下所需喷洒化学农药的处方图，农药的喷洒根据GPS卫星信号确定喷洒位置，然后再依据喷洒位置在处方图中确定该位置处所需的喷洒量传输给喷洒控制器，然后进行喷洒，这样就可以根据所在位置需要进行喷洒的量进行喷洒，减少化学农药在植物保护中的使用数量，减少农药对环境造成的污染。

在2009年8月19日授权公告的、公告号为：CN 201291177Y、名称为“变量农药喷洒机”的中国实用新型专利说明书中公开了一种农药喷洒机，该农药喷洒机通过将喷头设计成脉冲控制的电磁阀喷头，并用脉冲宽度分别控制奇数电磁阀喷头和偶数电磁阀喷头的开启和关闭，可以精确控制电磁阀喷头的开关时间状态，克服了现有技术通过电磁单向阀的开度大小来控制喷头打开或关闭量，调节喷洒量存在的控制不精确，并会发生漂移的缺陷，提高了农药喷洒量得精确性，降低农药喷洒过程中的漂移，提高了农药的有效使用率。

在现有技术的上述两种农药喷洒机中，药箱的喷洒药液都必须事先配制好，然后装入药箱中。然而，喷洒药液的配制通常是在喷洒现场进行的：往药箱中加入预定量的水，然后，加入不同的农药，人工搅拌而成，这样，喷洒药液配制精确度不高，配制过程中，人员不可避免的会接触到配制药液，对操作人员造成伤害。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种农药配制喷洒机，以解决喷洒药液配制精确度不高，配制和喷洒过程中，农药对操作人员造成伤害的技术问题。

为实现上述目的，本发明农药配制喷洒机，包括：

喷洒装置，用于抽取喷洒药液，并对各种植物进行喷洒；

其特征在于，还包括：

一即用即配中心，即用即配中心由位于上方的喷洒药液配制箱和下方的喷洒药液暂存箱两部分构成，喷洒药液配制箱用于配制少量的农药喷洒药液，喷洒药液暂存箱用于暂存少量的农药喷洒液；

喷洒药液配制箱上装有水泵，用于将配制喷洒药液所需的水抽到喷洒药液配制箱中；同时，喷洒药液配制箱上还装有一个水量流量传感器和一个药量流量传感器，分别用于测量抽入到喷洒药液配制箱中水的体积和农药的体积；

喷洒药液配制箱上装有一搅拌器，搅拌器的叶轮置于喷洒药液配制箱内；

喷洒药液配制箱的底部装有一个液位传感器，喷洒药液暂存箱上装有一上一下两个液位传感器；喷洒药液配制箱与喷洒药液暂存箱之间装有一个电磁阀；

一控制中心，用于根据需要配制的农药喷洒药液的比值，确定配制单位喷洒药液配制箱的农药喷洒液需要的水的体积和农药的体积；然后开启水泵，将配制喷洒药液需要的的水抽到喷洒药液配制箱中，水量流量传感器检测抽入水的体积，并反馈回控制中心，当达到确定的所需水的体积后，控制中心关闭水泵；开启药泵，将农药抽入喷洒药液配制箱中，药量流量传感器检测抽入农药的体积，并反馈回控制中心，当达到所需的农药体积后，控制中心关闭药泵；控制中心控制喷洒药液配制箱上的搅拌器对加入喷洒药液配制箱中的水和农药进行混合，在喷洒药液配制箱中得到喷洒药液；

喷洒药液配制好后，控制中心控制位于喷洒药液配制箱和喷洒药液暂存箱之间的电磁阀，将喷洒药液配制箱内配制好的喷洒药液转移到喷洒药液暂存箱内，当喷洒药液配制箱内的液位传感器检测到喷洒药液液位低于其所在位置时，控制中心关闭喷洒药液配制箱和喷洒药液暂存箱之间的电磁阀；

控制中心控制喷洒装置从喷洒药液暂存箱内抽取喷洒药液，并对各种植物进行喷洒；

喷洒药液暂存箱中的上液位传感器检测到喷洒药液液位低于上液位传感器所在位置时，控制中心开启配制操作，在喷洒药液配制箱中配制农药喷洒液；当喷洒药液暂存箱中的下液位传感器检测到喷洒药液液位低于下液位传感器所在位置时，控制中心开启喷洒药液配制箱和喷洒药液暂存箱之间的电磁阀，将喷洒药液配制箱中配制好的喷洒药液转移到喷洒药液暂存箱中，当喷洒药液配制箱内的液位传感器检测到喷洒药液液位低于其所在位置时，控制中心关闭喷洒药液配制箱和喷洒药液暂存箱之间的电磁阀。

作为本发明的改进，发明农药配制喷洒机还包括：

一选药装置，用于实现不同农药的选取；选药装置包括用于存放不同的农药多个储药瓶、与每个储药瓶对应的电磁阀以及一个药泵；药泵进药口通过管道与各个电磁阀的一端连接，各个电磁阀的另一端通过管道插入各自的储药瓶中，药泵将抽取的农药通过管道抽入喷洒药液配制箱中；

当抽取农药时，控制中心开启药泵和需要配制的一种农药对应的电磁阀，抽取农药达到所需体积时，控制中心关闭药泵和需要配制的该种农药对应的电磁阀。

与此同时，若需要配制喷洒药液需要的农药有多种时，需要依次开启并关闭药泵和相应的农药对应的电磁阀，将不同的农药抽入至喷洒药液配制箱中。

与现有技术相比，本发明农药配制喷洒机有以下优点：

由于农药喷洒药液配制过程中，采用水泵、药泵抽取，水量流量传感器、药量流量传感器测量配制喷洒药液所需水、农药体积，比起现场的人工配制来说，农药喷洒液配制的精确度大大提高。另外，整个农药喷洒药液配制和喷洒都在即用即配中心密闭的容器，即喷洒药液配制箱与喷洒药液暂存箱中进行，无需人工进行转移，极大地保证了操作人员的人身安全。最后，农药喷洒液的配制采用即用即配的方式，即每次配制少量的喷洒药，快要用完，即喷洒药液暂存箱中的上液位传感器检测到喷洒药液液位低于上液位传感器所在位置时，又开始配制，并在即将用完，即喷洒药液暂存箱中的下液位传感器检测到喷洒药液液位低于下液位传感器所在位置时，控制中心开启喷洒药液配制箱和喷洒药液暂存箱之间的电磁阀，将喷洒药液配制箱中配制好的喷洒药液转移到喷洒药液暂存箱用于喷洒，可以极大的保证农药喷洒液按需配制，减少对农药的浪费，且在喷洒过程中可以方便地实现配制不同浓度农药喷洒液间的转换，从而实现变比例配制和喷洒。

在本发明中，作为改进，还设置的选药装置，可对多种不同农药进行选择，极大的减少了操作人员换药时麻烦。

本发明采用变比例的控制方式实现即用即配，可根据不同的需求实时更改农药喷洒液的浓度和农药喷洒液的种类，满足不同条件下对不同农药喷洒液需求的同时，能够最大限度地减少农药的浪费和农药对环境的污染。

最后，农药配制喷洒机整机构造简单，方便检修和维护，造价较低、操作方便。

附图说明

图1是本发明农药配制喷洒机一种具体实施方式结构图；

图2是图1所示的控制中心结构图；

图3是图1所示的遥控器界面图；

图4是图1所示的农药配制喷洒机开机自检蓄电池流程图；

图5是图1所示即用即配中心结构图；

图6是图1所示的农药配制喷洒机喷洒药液配制流程图；

图7是图3所示遥控器界面的配制按键区界面图；

图8是图1所示的选药装置结构图；

图9是图1所示的农药配制喷洒机农药选择流程图；

图10是对图1所示的喷洒装置的喷杆高度和角度进行调节的装置结构图；

图11是图1所示的农药配制喷洒机的喷杆高度和角度调节流程图；

图12是图3所示遥控器界面的喷杆位置调节按键区界面图；

图13是图1所示喷洒装置的结构图；

图14是图3所示遥控器界面的喷洒控制按键区界面图；

图15是图1所示农药配制喷洒机的底盘结构图；

图16是图3所示遥控器界面的前进、后退和转向控制按键区界面图；

图17是图1所示农药配制喷洒机的驱动、转向和调速流程图；

图18是图1所示即用即配中心在清洗干燥时的结构图；

图19是图3所示遥控器界面的清洗和干燥控制按键区界面图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行描述，以便本领域的技术人员更好地理解本发明。需要特别提醒注意的是，在以下的描述中，当已知功能和设计的详细描述也许会淡化本发明的主要内容时，这些描述在这里将被忽略。

实施例

如图1所示，在本实施例中，农药配制喷洒机包括喷洒装置1、即用即配中心2、选药装置3、控制中心4以及液晶显示器及指示灯5、蓄水箱6、电源7和底盘8。

在本实施例中，控制中心4根据需要配制的农药喷洒药液的比值，确定配制单位喷洒药液配制箱的农药喷洒液需要的水的体积和农药的体积，在本实施例中，单位喷洒药液配制箱为2500ml；然后开启即用即配中心2的喷洒药液配制箱2011上的水泵，将配制喷洒药液的水从蓄水箱6抽到即用即配中心2的喷洒药液配制箱2011内，水量流量传感器检测抽入水的体积，并反馈回控制中心4，当达到确定的所需水的体积后，控制中心4关闭水泵。开启选药装置3上的药泵和需要配制的一种农药对应的电磁阀，将农药抽入即用即配中心2的喷洒药液配制箱2011内(图5所示)，药量流量传感器检测抽入农药的体积，并反馈回控制中心4，当达到确定的所需农药的体积后，控制中心4关闭药泵和需要配制的该种农药对应的电磁阀。需要配制的农药有多种时，依次并开启关闭药泵和相应的农药对应的电磁阀，将不同的农药及相应体积的农药抽入即用即配中心2的喷洒药液配制箱2011内中。

在本实施例中，在加药的同时，控制中心4控制喷洒药液配制箱2011上的搅拌器2051(图5所示)对加入即用即配中心2的喷洒药液配制箱2011中的水和农药进行搅拌，达到设定的搅拌时间后停止搅拌，在即用即配中心2的喷洒药液配制箱2011内得到喷洒药液；通过液位传感器2081～2083、控制中心4和电磁阀209的共同作用将喷洒药液配制箱2011内配制好的喷洒药液转移到喷洒药液暂存箱2012内，控制中心4控制喷洒装置从即用即配中心2内的喷洒药液暂存箱2012内抽取喷洒药液，并对各种植物进行喷洒。

1、农药配制喷洒机的控制

如图2所示，控制中心4以STC89C51单片机为核心，首先对接收的红外线信号进行滤波、去噪等预处理，然后通过STC89C51单片机对接收的信号进行变比例运算后，根据水量流量传感器、药量流量传感器以及温度传感器，对水泵、药泵、搅拌器、电磁阀、加热器等器件进行控制，实现指定比值、种类喷洒药液的配制。然后，对遥控喷洒装置中的喷干高度调节减速电机、喷干角度调节减速电机以及电磁阀实现定点喷洒。对驱动装置中的两个驱动电机进行控制，完成前进、后退、转向和调速，实现不同点的喷洒。

在整个控制过程中，通过显示屏及指示灯显示系统各部分器件的工作状态，并通过蜂鸣器进行提示。

图3是图1所示的遥控器界面图。

在本实施例中，为了更好地保证操作人员的安全，整个农药配制、喷洒和移动等操作都通过遥控器操作实现，常温下可控距离达25m。遥控器的按键分为农药配制、喷洒、和清洗干燥三个区，共37个按键，遥控器的操作界面如图3所示。

在机器处于短暂空闲状态时，按下待机键即可让机器处于低功耗状态。喷洒药液的配制控制由配制区即图3中1区来完成，通过该区的按键可以设定配制喷洒药液的体积、选择农药以及该农药与水的比值等参数；农药喷洒液的定点定量喷洒由喷洒区即图中2区控制实现，在喷洒药液配制完成后可以通过该区的相关按键实现对农药配制喷洒机的前进方向、前进的速度、喷杆的高度、喷杆的角度和喷头开关的控制，从而实现定点定量喷洒；即用即配中心的喷洒药液配制箱、喷洒药液暂存箱和喷洒管道的清洗和干燥由清洗干燥控制区即图中3区实现，在喷洒完成后通过该区的按键可以控制对即用即配中心内的喷洒药液配制箱、喷洒药液暂存箱和喷洒管道的清洗和干燥。

当按下遥控器的按键时，遥控器将发出一串二进制代码，即一帧数据。根据各部分的功能。可将它们分为5部分，分别为引导码、地址码、地址码、数据码、数据反码。遥控器发射代码时.均是低位在前，高位在后。引导码高电平为4.5ms，低电平为4.5ms。当接收到此码时。表示一帧数据的开始。单片机可以准备接收下面的数据。地址码由8位二进制组成，共256种。在本实施例中，地址码重发了一次，主要是加强遥控器的可靠性，如果两次地址码不相同，则说明本帧数据有错，应丢弃。不同的设备可以拥有不同的地址码，因此该遥控器只要设置地址码不同，也不会相互干扰。所有按键发出的地址码都是相同的，数据码为8位，可编码256种状态，代表实际所按下的键。数据反码是数据码的各位求反，通过比较数据码与数据反码，可判断接收到的数据是否正确。如果数据码与数据反码之间的关系不满足相反的关系，则本次遥控接收有误，数据应丢弃。在同一个遥控器上.所有按键的数据码均不相同。

图4是图1所示的农药配制喷洒机开机自检蓄电池流程图；

在本实施例中，农药配制喷洒机的电源7由两只12v20AH的铅蓄电池组成。电源是整机能否工作的关键，必须随时保证电源的稳定输出才能保证整机的正常工作。在本实施例中，农药配制喷洒机设有电源自动检测和控制程序，在电源总开关开启后，对蓄电池进行检测和控制，其工作流程如图4所示。

手动打开位于农药配制喷洒机控制室上方的电源总开关，控制中心4实现自动对蓄电池蓄能情况进行检测，若蓄电池电能不足，控制中心4发出信号驱动蜂鸣器响起，报警提示蓄电池电能不足，需要进行充电；进行充电完毕后，检测蓄电池电能。

如果蓄电池电能充足，控制中心4还对控制室的温度进行检测，若控制室温度T≥30℃，散热器电源自动开启，降低控制室的温度，当控制室温度T＜30℃时，散热器自动关闭，以便在降温的同时达到节能的目的。

2、喷洒药液的配制

本发明的农药配制喷洒机可以实现一定比值高精度农药喷洒药液的即用即配，从而根据实际喷洒需求配制一定量的农药喷洒液。农药即用即配是本发明的农药配制喷洒机核心技术之一，即用即配中心结构如图5所示。

即用即配中心2用于在喷洒时配制一定比值、浓度要求的农药喷洒药液。如图5所示，即用即配中心有位于一上一下的喷洒药液配制箱2011、喷洒药液暂存箱2012，喷洒药液配制箱2011上装有一个水泵202，用于将配制喷洒药液的水从蓄水箱6中抽到喷洒药液配制箱2011中。同时，喷洒药液配制箱2011还装有一个水量流量传感器203和一个药量流量传感器204，分别用于测量抽入到喷洒药液配制箱2011中水的体积和农药的体积，并反馈回控制中心4，当达到确定的所需体积后，关闭水泵202、药泵和需要配制的该种农药对应的电磁阀(在选药装置中，稍后详细说明)。喷洒药液配制箱2011和喷洒药液暂存箱2012分别装有一个搅拌器2051和2052，搅拌器2051和2052的搅拌叶轮分别置于配喷洒药液配制箱2011和喷洒药液暂存箱2012内，对加入喷洒药液配制箱2011和喷洒药液暂存箱2012中的水和农药进行搅拌，在喷洒液配制箱2011中得到喷洒药液。

此外，在本实施例中，喷洒液配制箱2011内还装有加热器206、温度传感器207，温度传感器207用于测量加入水的温度，并反馈回控制中心4，当达不到要求温度时，控制中心4开启加热器206对水进行加温。

在本实例中，喷洒药液配制箱2011的底部装有一个液位传感器2081，喷洒药液暂存箱2012上装有一上一下两个液位传感器2082、2083，喷洒药液配制箱2011与喷洒药液暂存箱2012之间装有一个电磁阀209。液位传感器2082检测到喷洒药液暂存箱2012中液位低于液位传感器2082所在位置时，控制中心4开启配制系统配制农药喷洒液，当喷洒药液暂存箱2012中液位低于液位传感器2083所在位置时，控制中心4开启电磁阀209，将喷洒药液配制箱2011中配制好的农药喷洒液转移到喷洒药液暂存箱2012中，当液位传感器2081检测到喷洒药液配制箱内液位低于液位传感器2081所在位置时，控制中心4关闭电磁阀209。

在本实施例中，如图5所示，喷洒装置1通过管道接入即用即配中心2中的喷洒药液暂存箱2012中，其插入喷洒药液端装有过滤网210，用于过滤杂质。

图6是图1所示的农药配制喷洒机喷洒药液配制流程图。

喷洒药液配制过程包括通过操作遥控器实现对所需喷洒药液农药种类以及该农药与水比值的输入，控制中心根据接收到的数据自动选取所需农药、计算配制单位喷洒药液配制箱，农药时所需农药体积和所需水的体积，在本实施例中，喷洒药液配制箱2011的体积为2500ml；加水并检测加入水的体积，即水量，直到达到所需水的体积，完成加水工作。检测水的温度并在温度低于20℃的情况下对水进行加热、搅拌，直到水温达到25℃，关闭喷洒药液配制箱2011上的加热器206和搅拌器2051。加药并检测加入所选农药的体积，即药量，直到到达所需农药体积，加药完成，关闭选药装置中的药泵和对应农药的电磁阀，与此同时，开启搅拌器2051进行搅拌操作，直到达到搅拌时间，关闭搅拌器2051，喷洒药液配制完成。喷洒药液的配制流程如图6所示。

喷洒药液的比值、农药的种类通过遥控器设定，遥控器的键位如图7所示。

如图7所示，首先通过遥控器上按键“0～9”、“·”十个按键输入需要配制的喷洒药液的比值，然后通过遥控器上的“药1”、“药2”、“药3”、“药4”4个键选择不同的农药，实现在不换药的情况下完成指定种类农药喷洒液的配制，选自完毕按按“确定”键，如果选择有误，则按“重置”键重新选择。农药配制喷洒机就计算配制单位喷洒液配制箱(喷洒液配制箱体积为2500ml)的水的体积，即水量，加入农药的体积，即药量，自动开始实现加水、加热、选药加药、搅拌等一系列操作，从而实现指定种类和比值喷洒液的配制。如果输入有误，则按“重置”键重新输入。在整个输入过程中，若输入有误，按下“取消”键则可以取消本次农药喷洒药液配制。

在本实施例中，实现边喷边配，从而最大限度的减少农药的浪费，同时，在喷洒过程中可以实时的改变农药喷洒液的比值和农药喷洒液的种类，从而实现喷洒液变比例控制。

在本实施例中，喷洒药液只包括一种农药，这是通常的使用方式。当然也可以配制包括两种及以上农药的药液，程序上设置多次选药及其比值即可。本发明不限于上述的设置方式，也可以直接输入水量以及相应的农药药量的方式进行设定，在具体实施过程，也可以有几种设定方式，以便操作人员选择输入，省去换算的麻烦。

图8是图1所示的选药装置结构图；

通过对选药装置3的控制，可以实现不同农药的喷洒药液的配制。

在本实施例中，如图8所示，选药装置3由1个药泵301、4个常闭电磁阀3021～3024、4只农药瓶3031～3034、4个过滤网3041～3044构成。4只农药瓶3031～3034分别装有4中不同的农药，药泵301的进口通过管道与各个常闭电磁阀3021～3024的一端同时连接，然后，各个常闭电磁阀3021～3024的另一端分别通过管道插入各自的农药瓶3031～3034中，插入农药瓶3031～3034中的管道端口安装有过滤网3041～3044，用于避免杂物进入即用即配中心2内的喷洒药液配制箱内2011内。选药过程实际上就是对相应电磁阀控制的过程，其流程图9所示。

当下图7中的“药1”按键时，电磁阀3021和药泵301同时开启，药1流入即用即配中心2的喷洒药液配制箱2011内；当按下“药2”按键时，电磁阀3022和药泵301同时开启，药2流入即用即配中心2内的喷洒药液配制箱2011内；当按下“药3”按键时，电磁阀3023和药泵301同时开启，药3流入即用即配中心2的喷洒药液配制箱2011内；当按下“药4”按键时，电磁阀3023和药泵301同时开启，药4流入即用即配中心2的喷洒药液配制箱2011内；4只电磁阀不会同时工作，且其中任意1只电磁阀开启时药泵将自动开启。

3、喷洒药液的喷洒

3.1、喷杆调节装置

对喷洒装置1的喷杆进行调节，可实现对不同高度、地点作物的喷洒，极大的提高了喷洒过程的灵活性，其喷杆调节装置如图10所示。

该喷杆调节装置包括：

轴承1和轴承2；

一根丝杆，丝杆两端置于轴承1、轴承2内圈内；

一根支撑杆，将轴承1、轴承2的外圈固定连接；

一底座，轴承1或轴承2的外圈或支撑杆一端固定在底座上；

一喷干高度调节减速电机，安装在底座上，其转轴端上的齿轮1带动丝杆底端固定的齿轮2转动，使丝杆发生转动；

螺母，螺母套在丝杆上；

旋转固定装置，其套在支撑杆上，并与螺母固定连接；旋转固定装置上安装有喷杆。

这样，喷干高度调节减速电机的转动，其转轴端上的齿轮1带动丝杆底端固定的齿轮2转动，使丝杆发生转动，同时，由于螺母通过旋转固定装置固定连接，旋转固定装置又套在支撑杆上，因此，不会发生转动，这样丝杆的转动，使其上下移动，带动旋转固定装置上安装的喷杆上下移动，实现对喷杆高度的调节。

在本实施例中，如图10所示旋转固定装置上安装有两个喷干角度调节减速电机1、2，其可以分别使喷杆1、2发生转动，从而实现了喷干角度的调节。

如图11、12，通过遥控器上喷杆调节区的按键来控制喷干高度调节减速电机以及两个喷干角度调节减速电机1、2工作，实现对喷杆高度和对地角度的调节。其调节过程如下：

当按下遥控器上“h”下面的“+”键，喷干高度调节减速电机顺时针转动，固定在喷干高度调节减速电机上的齿轮1带动固定在丝杆上的齿轮2逆时针转动，同时，由于螺母通过旋转固定装置固定连接，旋转固定装置又套在支撑杆上，因此，不会发生转动，这样丝杆的转动，使其向上移动，带动旋转固定装置上安装的喷杆向上移动，不断升高，从而实现喷杆1、2的升高，再次按下该键时，减速电机1停止转动，喷杆保持所在高度不变。

当按下遥控器上“h”下面的“_”键时，喷杆高度向下调节，其过程与向上调节一样。

当按下遥控器上“θ1”下面的“+”键时，喷干角度调节减速电机1顺时针转动，固定在喷干角度调节减速电机1上的喷杆1顺时针转动，从而实现喷杆1对地角度的增加，当再次按下该键时，喷干角度调节减速电机1停止转动，喷杆1保持所调角度不变；当按下遥控器上“θ1”下面的“_”键时，喷干角度调节减速电机1逆时针转动，固定在喷干角度调节减速电机1上的喷杆逆时针转动，从而实现喷杆1对地角度的减小，当再次按下该键时，喷干角度调节减速电机1停止转动，喷杆1保持所调角度不变。

当按下遥控器上“θ2”下面的“+”键时，喷干角度调节减速电机2顺时针转动，固定在喷干角度调节减速电机2上的喷杆顺时针转动，从而实现喷杆2对地角度的增加。当再次按下该键时，喷干角度调节减速电机2停止转动，喷杆2保持所调角度不变；当按下遥控器上“θ2”下面的“_”键时，喷干角度调节减速电机2逆时针转动，固定在喷干角度调节减速电机2上的喷杆逆时针转动，从而实现喷杆2对地角度的减小，当再次按下该键时，喷干角度调节减速电机2停止转动，喷杆2保持所调角度不变。

喷杆1、2的高度调节由喷干高度调节减速电机同时控制，喷杆1、2对地角度的调节由喷干角度调节减速电机1、2分别独立控制。喷杆1和2的高度、喷杆1的对地角度、喷杆2的对地角度三个参数独立调节控制，互不影响，即在调节喷杆1和2的高度的同时，也可调节喷杆1或2的对地角度。

3.2、喷洒装置

图13是图1所示喷洒装置的结构图，如图13所示，在本实施例中，

喷洒装置1包括一个药液泵101、三个电磁阀1021～1023以及喷杆1、2构成，药液泵101进口通过管道连接到即用即配中心2内的喷洒药液暂存箱2012内，见图5所示，将配制好的农药喷洒液抽出来，药液泵101出口分别接三个电磁阀1021～1023的一端，三个电磁阀1021～1023另一端分别接喷杆1、2和管道接口，电磁阀1021、1022开关状态决定左右喷洒，开启电磁阀1023可以将即用即配中心2内的喷洒药液暂存箱2012内抽出，这样在农药配制喷洒机不方便到达的地方可由传统人工喷洒方式，如背负式喷雾机进行喷洒。对喷洒装置的控制可实现对不同地点农作物进行不同量的喷洒。

图14是图3所示遥控器界面的喷洒控制按键区界面图。

在本实施例中，如图14所示，通过遥控器上喷洒控制区的按键，以控制连接在接喷杆1、2、管道接口与药液泵101之间的电磁阀1021～1023，以此实现左右喷洒和人工多种方式的转换。具体控制过程如下：

当按下喷洒控制区的“左喷洒”键时，电磁阀1021和药液泵101同时开启，喷杆1开始喷洒，再次按下该键时，电磁阀1021和药液泵101同时关闭，喷杆1不再喷洒；当按下喷洒控制区的“右喷洒”键时，电磁阀1022和药液泵101同时开启，喷杆2开始喷洒，当再次按下该键时，电磁阀1022和药液泵101同时关闭，喷杆2不再喷洒。

喷杆1、2采用独立控制的方式进行，可以实现喷杆1、2都不喷洒、喷杆1喷洒喷杆2不喷洒、喷杆2喷洒喷杆1不喷洒和喷杆1、2同时喷洒等四种模式。

当按下喷洒控制区的“人工”键时，电磁阀1023和药液泵101开启，喷洒药液通过电磁阀1023流出去，以方便在农药配制喷洒机不能到达的地方实现人工喷洒，当再次按下该键时，电磁阀1023和药液泵101同时关闭，喷洒药液不再流出。

4、农药配制喷洒机的移动

农药配制喷洒机的前进、后退、转向和调速是实现不同地点喷洒和定量喷洒的关键。

在本实施例中，如图15所示，农药配制喷洒机的底盘8有驱动装置，包括驱动轮、导向轮、支重轮、托轮、以及履带、缓冲弹簧、电机、减速齿轮箱、调速器、行走架和若干轴承组成。驱动轮在履带的紧边——驱动段及接地段(支撑段)产生一个拉力，企图把履带从支重轮下拉出，由于支重轮下的履带与地面间有足够的附着力，阻止履带的拉出，迫使驱动轮卷动履带，导向轮再把履带铺设到地面上，从而使机器借支重轮沿着履带轨道向前运行。

电机1和电机2协同工作实现转向和驱动，直流电机空载最大速度为6000r/min，采用200∶1齿轮减速箱实现减速，从而产生强大的扭矩推动机器前进。调速器可调速度范围为2～5km/h，调速结合喷头实现不同需求量农药喷洒；行走架负责支撑机器的其他装置。相应的控制通过无线遥控实现，遥控器上的控制按键区如图16所示。

通过图16中的按键，可以实现对机器前进、后退、左转、右转以及速度的控制。

如图17所示，当按下图16中的的“左转”键后，电机1顺时针转动，电机2逆时针转动，通过减速齿轮箱变速后，通过驱动轮实现带动履带1逆时针转动和履带2逆时针转动，实现机器向左转。同理，当按下图16中的的“右转”键后，实现机器右转。

当按下图16中的“前进”键后，减速电机1、2同时顺时针转动，通过减速齿轮箱变速后，通过驱动轮带动履带1、2同时逆时针转动，实现机器前进。当再次按下该键，电机1、2都停止转动，机器停止。同理，当按下图16中的“后退”键后，实现机器后退。

当按下图16中的“速度加”键后，通过调速器的作用，电机1和电机2的转速提高，从而实现机器速度增加，当再次按下该键，减速电机2保持转速不变；同理，当按下图16中的“速度减”键后，实现机器速度的降低。

该底盘的每条履带的驱动力可达50kg，接比压为5kPa，具有很好的越野性能和稳定性，爬坡能力为80％，转弯半径为100cm，灵活性好。

在本发明中，设置的履带式底盘移动机构，可以方便农药配制喷洒机在不同的地理环境中正常作业。

5、农药配制喷洒机的清洗和干燥

为了方便对农药配制喷洒机进行清洗和干燥，在本实施例中，如图18所示，在即用即配中心2内的喷洒药液配制箱2011和喷洒液暂存箱2012上分别安装了一个风扇2111、2112。

清洗和干燥都由遥控器控制完成，清洗和干燥由操作人员根据实际需要进行选择决定，遥控器上的控制按键区如图19所示。

清洗和干燥由农药配制喷洒机自动实现，当喷洒完毕后。若操作人员需要对即用即配中心2内的喷洒药液配制箱2011、喷洒药液暂存箱2012和喷洒管道进行清洗，则图19中的“清洗”按键，农药配制喷洒机控制水泵202自动从蓄水箱6向即用即配中心2内的喷洒药液配制箱2011加入一定量的清水、搅拌一定时间、开启喷洒药液配制箱2011和喷洒药液暂存箱2012之间的电磁阀209，将水转移到喷洒药液暂存箱2012内，喷洒药液暂存箱2012上的搅拌器2052搅拌一定时间后开启喷洒装置1中电磁阀1021、电磁阀1022和药液泵101同时开启，水经喷洒管道流出喷洒药液暂存箱2012，完成第一次清洗后自动实现第二次、第三次清洗。若操作人员需要对农药喷洒液即用即配中心2内的喷洒药液配制箱2011和喷洒药液暂存箱2012进行干燥，则按下图21中的“干燥”按键，控制中心4开启安装在喷洒药液配制箱2011上的风扇2111和喷洒药液暂存箱2012上的风扇2112，一定时间后自动关闭两只风扇，完成喷洒药液配制箱2011和喷洒药液暂存箱2012的清洗和干燥。

6、农药配制喷洒机的参数技术指标

6.1整机指标如下表所示

整机指标

项目	指标参数
		整机质量	30Kg
整机体积	100cm×40cm×60cm
		整机最大功率	275W
作业平均功率	200W
		蓄水箱容量	40L
单只药瓶容量	250ml
		可实现选药种类	4
最大行进速度	6km/h
		最大作业宽度	10m
作业效率	15000m2/h

单次时间作业面积	7500m2
		喷洒液配制箱容量	2500mL
喷洒液暂存箱容量	2500ml
		蓄电池容量	12V20AH两只
遥控距离	25m

即配即用中心是实现变比例农药配制的关键，其相关参数如下

项目	相关指标
		单位喷洒液配制箱容量	2500ml
单位喷洒液暂存箱容量	2500ml
		配制单位喷洒液配制箱需要的时间	20s
喷洒单位喷洒液暂存箱所需时间	40s
		液位传感器2081响应时喷洒液配制箱内液体体积	50ml
液位传感器2082响应时喷洒液暂存箱内液体体积	1500ml
		液位传感器2083响应时喷洒液暂存箱内液体体积	250ml
配制箱喷洒液转移至喷洒液暂存箱所需时间	5s
		搅拌器1、2转速	100r/min
喷洒液预设温度	25℃
		加热器功率	240w
干燥风扇	8w
		干燥时间	5～10min

6.1、采用STC89C52单片机为主控CPU，工作频率11.592MHZ，工作电压5V。

6.2、喷杆升降采用螺杆旋转式，上升的最大高度为0.8m，上升速度1m/min，力矩为0.7N.m。

6.3、由两只12V20AH蓄电池供电，可持续供电3-4小时，以维持农药配制喷洒机正常运行2～3小时。

6.4、采用四分口流量传感器YF-G1/2和二分口流量传感器YF-2103分别作为水量流量传感器和药量流量传感器来控制水量和药量。其主要技术参数如表1所示。

表1

6.5、采用DS18B20温度传感器控制温度，3.0V～5.5V供电，9～12位可调分辨率，感温范围宽-55℃～+125℃。

6.6、采用普兰迪PLD-1205隔膜泵加水。该泵的技术参数如表2所示。

电压(V)	12
		电流(A)	1.3～1.8
最大压力(Mpa)	0.8
		平时压力	0.5-0.6Mpa
耐热温度(℃)	80
		流量(L/min)	5.5
外形尺寸(mm)	160X100X60mm
		最大吸程	2m
最大扬程	40-60m

表2

6.7、采用FL-3203电动高压水泵作为药液泵，对喷洒药液进行加压，该泵的技术参数如表3所示。

电压(V)	12(9～14.4)
		电流(A)	4.5
最大流量(L/min)	5.0
		最大压力	100PSI(7.0BAR)
最大流量	5.0L(1.30GPM)
		最大吸程	3m
最大扬程	80-100m

表3

6.8、喷洒装置能承受的水压为7公斤(100PSI)，出水量每分钟5升，电流为4.5安(不伤电池)，重量为1.3公斤。

6.9、机器采用两个GW31ZY涡轮蜗杆直流减速电机作为驱动电机和转向电机，直流马达的主要技术参数为，单只电机的工作情况如下

电压(V)	24
		空载转速(r/min)	100
负载转速(r/min)	80-90
		输出扭矩(N.m)	2.0
额定功率(w)	40
		额定电流(A)	1.7
重量(kg)	1.38

表4

6.10、采用3片铝壳式PTC加热器对喷洒药液进行加热，工作电压：12V；功率：240W。

6.11、采用DC12V 2.25A 12CM FFB1212SHE风扇对配药箱进行干燥，工作电压：12V；功率：8W。

6.12、农药配制喷洒机总体积(不配药情况下)重达30kg，最大承载重量60kg，载重40kg左右的水行走，能实现小面积农田的喷洒工作。

采用可调喷杆，其主要参数如下表所示

项目	参数
		喷杆高度调节范围(距离地面)	0-175cm
喷杆宽度调节范围(距离机器侧面)	10-90cm

在本实施例中，本发明的农药配制喷洒机与现有的农药喷洒机相比，具有以下创新：

农用安全无线遥控变比例农药精确配制喷洒机，整个配制在密闭即用即配中心内的喷洒液配制箱和喷洒液暂存箱内完成，无需人工进行转移，而喷洒则采用无线遥控操作的方式进行，极大的保证了操作人员的人身安全。

农药配制喷洒机采用即配即用方式进行配制，且配制比值可以通过遥控器实时进行更改，实现了变比例农药配制。

农药配制喷洒机采用新型流量传感器控制加水加药，可以最大限度的提高农药喷洒液配制精度。

农药配制喷洒机设有选药装置，可供多种不同农药喷洒药液的选择，极大的减少了操作人员换药时麻烦。

农药配制喷洒机采用高度和角度可遥控调节喷杆，大大的提高了喷洒过程的灵活性。

农药配制喷洒机采用可调速电机作为机器的驱动、喷杆左右独立开关，极大的满足了不同农作物对农药喷洒液的需求。

农药配制喷洒机在喷洒完后能够实现自动清洗和干燥，极大的方便了操作人员。

农药配制喷洒机装有恒温系统，可以保持药液维持在最佳药效的温度，提高农药的利用率。

农药配制喷洒机设有加热装置，可以在水温较低的情况下实现对水加热，以便农药混合得更加均匀，同时还能保证农药最佳药效。

农药配制喷洒机设有喷洒外接口，以方便在机器不能到达的地方外接管道进行喷洒或将喷洒液转到其他喷洒装置中喷洒，如背负式喷雾器进行喷洒。

农药配制喷洒机整机构造简单，方便检修和维护，造价较低、操作方便。

该农药配制喷洒机的底盘由封闭的包裹有橡胶带的金属链履带围绕在引导轮、驱动轮上，履带与驱动轮轮齿咬合完成行走动作，驱动力强，接比压小，具有很好的越野性能和稳定性，爬坡能力强，转弯半径为小，灵活性好。不仅可用于高尔夫球场的草坪、球道、果岭、花草树木、足球场或飞机场等草坪的杀菌和除虫喷药工作，还可以用于田间和大棚等进行作业。

尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

Claims (10)

1.一种农药配制喷洒机，包括：

喷洒装置，用于抽取喷洒药液，并对各种植物进行喷洒；

其特征在于，还包括：

一即用即配中心，即用即配中心由位于上方的喷洒药液配制箱和下方的喷洒药液暂存箱两部分构成，喷洒药液配制箱用于配制少量的农药喷洒药液，喷洒药液暂存箱用于暂存少量的农药喷洒液；

喷洒药液配制箱上装有水泵，用于将配制喷洒药液所需的水抽到喷洒药液配制箱中；同时，喷洒药液配制箱上还装有一个水量流量传感器和一个药量流量传感器，分别用于测量抽入到喷洒药液配制箱中水的体积和农药的体积；

喷洒药液配制箱上装有一搅拌器，搅拌器的叶轮置于喷洒药液配制箱内；

喷洒药液配制箱的底部装有一个液位传感器，喷洒药液暂存箱上装有一上一下两个液位传感器；喷洒药液配制箱与喷洒药液暂存箱之间装有一个电磁阀；

一控制中心，用于根据需要配制的农药喷洒药液的比值，确定配制单位喷洒药液配制箱的农药喷洒液需要的水的体积和农药的体积；然后开启水泵，将配制喷洒药液需要的水抽到喷洒药液配制箱中，水量流量传感器检测抽入水的体积，并反馈回控制中心，当达到确定的所需水的体积后，控制中心关闭水泵；开启药泵，将农药抽入喷洒药液配制箱中，药量流量传感器检测抽入农药的体积，并反馈回控制中心，当达到所需的农药体积后，控制中心关闭药泵；控制中心控制喷洒药液配制箱上的搅拌器对加入喷洒药液配制箱中的水和农药进行混合，在喷洒药液配制箱中得到喷洒药液；

喷洒药液配制好后，控制中心控制位于喷洒药液配制箱和喷洒药液暂存箱之间的电磁阀，将喷洒药液配制箱内配制好的喷洒药液转移到喷洒药液暂存箱内，当喷洒药液配制箱内的液位传感器检测到喷洒药液液位低于其所在位置时，控制中心关闭喷洒药液配制箱和喷洒药液暂存箱之间的电磁阀；

控制中心控制喷洒装置从喷洒药液暂存箱内抽取喷洒药液，并对各种植物进行喷洒；

喷洒药液暂存箱中的上液位传感器检测到喷洒药液液位低于上液位传感器所在位置时，控制中心开启配制操作，在喷洒药液配制箱中配制农药喷洒液；当喷洒药液暂存箱中的下液位传感器检测到喷洒药液液位低于下液位传感器所在位置时，控制中心开启喷洒药液配制箱和喷洒药液暂存箱之间的电磁阀，将喷洒药液配制箱中配制好的喷洒药液转移到喷洒药液暂存箱中，当喷洒药液配制箱内的液位传感器检测到喷洒药液液位低于其所在位置时，控制中心关闭喷洒药液配制箱和喷洒药液暂存箱之间的电磁阀。

2.根据权利要求1所述的农药配制喷洒机，其特征在于，还包括：一选药装置，用于实现不同农药的选取；选药装置包括用于存放不同的农药多个储药瓶、与每个储药瓶对应的电磁阀以及一个药泵；药泵进药口通过管道与各个电磁阀的一端连接，各个电磁阀的另一端通过管道插入各自的储药瓶中，药泵将抽取的农药通过管道抽入喷洒药液配制箱中；

当抽取农药时，控制中心开启药泵和需要配制的一种农药对应的电磁阀，抽取农药达到所需体积时，控制中心关闭药泵和需要配制的该种农药对应的电磁阀。

3.根据权利要求1所述的农药配制喷洒机，其特征在于，所述的控制中心包括有一遥控器，遥控器的按键分为农药配制、喷洒和清洗干燥三个区，通过遥控器实现对农药配制喷洒机进行控制。

4.根据权利要求1所述的农药配制喷洒机，其特征在于，还包括蓄电池，用于农药配制喷洒机的供电；

控制中心在整机开始时进行电源自检：

手动打开位于农药配制喷洒机控制室上方的电源总开关，控制中心实现自动对蓄电池蓄能情况进行检测，若蓄电池电能不足，控制中心发出信号驱动蜂鸣器响起，报警提示蓄电池电能不足，需要进行充电；进行充电完毕后，检测蓄电池电能；

如果蓄电池电能充足，控制中心还对控制室的温度进行检测，若控制室温度T≥30℃，散热器电源自动开启，降低控制室的温度，当控制室温度T＜30℃时，散热器自动关闭，以便在降温的同时达到节能的目的。

5.根据权利要求1所述的农药配制喷洒机，其特征在于，所述的喷洒药液配制箱内还装有加热器、温度传感器，温度传感器用于测量加入水的温度，并反馈回控制装置，当达不到要求时，控制装置开启加热器进行加温。

6.根据权利要求1所述的农药配制喷洒机，其特征在于，还包括一喷杆调节装置；

喷杆调节装置包括：

轴承1和轴承2；

一根丝杆，丝杆两端置于轴承1、轴承2内圈内；

一根支撑杆，将轴承1、轴承2的外圈固定连接；

一底座，轴承1或轴承2的外圈或支撑杆一端固定在底座上；

一喷杆高度调节减速电机，安装在底座上，其转轴端上的齿轮1带动丝杆底端固定的齿轮2转动，使丝杆发生转动；

螺母，螺母套在丝杆上；

旋转固定装置，其套在支撑杆上，并与螺母固定连接；旋转固定装置上安装有喷杆1、喷杆2。

7.根据权利要求6所述的农药配制喷洒机，其特征在于，所述的旋转固定装置上安装有喷杆角度调节减速电机1、喷杆角度调节减速电机2，其可以分别使喷杆1、喷杆2发生转动，从而实现了喷杆角度的调节。

8.根据权利要求1所述的农药配制喷洒机，其特征在于，所示的喷洒装置包括一个药液泵、三个电磁阀以及喷杆1、喷杆2；

药液泵进口通过管道连接到喷洒药液暂存箱内，将配制好的农药喷洒液抽出来，药液泵出口分别接三个电磁阀的一端，三个电磁阀另一端分别接喷杆1、喷杆2和管道接口，接喷杆1、喷杆2的电磁阀开关状态决定左右喷洒，管道接口电磁阀开启可以将喷洒药液暂存箱内的喷洒药液抽出。

9.根据权利要求3所述的农药配制喷洒机，其特征在于，农药配制喷洒机的底盘上装有履带式驱动装置，由遥控器控制其前进、后退、停止和转向，实现农药配制喷洒机的移动；

所述的农药配制喷洒机还包括一蓄水箱，配制喷洒药液所需的水从蓄水箱中抽取。

10.根据权利要求1所述的农药配制喷洒机，其特征在于，所述的喷洒药液配制箱和喷洒药液暂存箱上还装有风扇，喷洒药液暂存箱上还装有搅拌器，搅拌器的搅拌叶轮喷洒药液暂存箱内，用于清洗干燥时，对配制箱进行干燥。

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