CN102759379A - 风助喷药机风速测控平台装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及测控技术领域，特别涉及一种风助喷药机风速测控平台装置及方法。该风助喷药机风速测控平台装置，包括：一个或多个二维风速风向仪（1），用于测量喷药机（6）出口处的风速和风向数据；一个或多个三维风速风向仪（2），用于测量环境的风速和风向数据；一个或多个气象站（3），用于测量环境的温度和湿度数据。本发明提出的风助喷药机风速测控平台装置及方法，提高了测试试验的精度，可以满足果园农药喷洒均匀性水平测试较为繁琐的问题，搭建一个轻便快捷的风助喷雾机风速测控平台。
Description
技术领域
本发明涉及测控技术领域，特别涉及一种风助喷药机风速测控平台装置及方法。
背景技术
化学农药作为植物生长的病虫害防治的有效手段受到了各国农民的普遍欢迎，然而随着化学农药大量使用，随之产生的问题也不断增加，如土壤板结，在一定程度上降低了土壤的肥力，给粮食增产带来了阻力；如大气、水体污染，对人类自身以及其他动物造成了危害。经过多年研究，结合国外技术成果，农药的飘移沉积为诸上危害的主要来源，而沉积规律受到风速和风向影响最大，所以需要对农药雾滴在不同工作条件下的沉积飘移规律进行研究。
目前，国内做此研究的技术人员主要采用单点数据代替整个流场的气象数据，而实际情况是空间中每点气象数据各不相同，而且实时变化，从而带来了一定的试验误差，降低试验数据和分析结果的可靠性。而且，国内试验条件数据，如压力，流量，风速，风向等，采用机械仪表测量，随之产生的误差不可忽视。本发明，从这两个影响实验数据可靠性的主要问题着手，第一对试验测量点周围的气象数据进行记录，第二实验条件的数据直接由数据记录仪将模拟信号转换为数字信号从而实现数据实时采集。
发明内容
（一）要解决的技术问题
本发明的目的是为了解决现在果园农药喷洒均匀性水平测试较为繁琐的问题，提高试验的科学性和试验的精度。
（二）技术方案
为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种风助喷药机风速测控平台装置，包括：一个或多个二维风速风向仪，用于测量喷药机出口处的风速和风向数据；一个或多个三维风速风向仪，用于测量环境的风速和风向数据；一个或多个气象站，用于测量环境的温度和湿度数据。
优选地，还包括：数据记录仪和处理设备，所述数据记录仪用于将测量的各数据转换为数字信号，保存并传输至处理设备；处理设备，用于对来自数据记录仪的数字信号进行时序分析，将各个时刻的数据进行归类，并进行统计和分析处理。
优选地，还包括：流量传感器，用于测量喷药机的流量数据。
优选地，还包括：压力传感器，用于测量喷药机的压力数据。
另一方面，本发明还提供了一种利用上述风助喷药机风速测控平台装置进行测控的方法，
包括步骤：
S1、测量喷药机出口处距离风扇中心不同距离的风速和风向数据；
S2、测量试验果园田间环境的风速和风向数据；
S3、测量试验周边果园农田环境的温度和湿度数据。
优选地，还包括：测量喷药机的流量数据。
优选地，还包括：测量喷药机的压力数据。
优选地，还包括：数据记录仪将测量的各数据转换为数字信号，保存并传输至处理设备。
优选地，对来自数据记录仪的数字信号进行时序分析，将各个时刻的数据进行归类，并进行统计和分析处理。
（三）有益效果
本发明提出的风助喷药机风速测控装置及方法，提高了测试试验的精度，可以满足果园农药喷洒均匀性水平测试较为繁琐的问题，搭建一个轻便快捷的风助喷雾机风速测控平台。
附图说明
下面参照附图并结合实例来进一步描述本发明；
其中：
图1为根据本发明的风助喷药机风速测控平台装置的示意性结构图；
图2为根据本发明的风助喷药机风速测试平台装置的工作原理图；
图3为本发明利用风助喷药机风速测试平台装置进行测控方法的流程示意图。
附图标记说明：
1-二维风速风向仪，2-三维风速风向仪，3-气象站，4-数据记录仪，
5-处理设备，6-喷雾机。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1-2所示，本发明的风助喷药机风速测控平台装置包括二维风速风向仪1、三维风速风向仪2、气象站3、数据记录仪4、流量传感器、压力传感器和处理设备5。
工作时，首先进行传感器的校准，采用同一型号的多组风向仪在同一位置点同时测试，根据多个风向仪的参数进行统计运算后，用来完成该试验环境下的校准。
二维风速风向仪1用于测量喷药机6出口处的风速和风向数据，完成不同高度或者同一高度风场边缘和中心的风送喷雾参数。
三维风速风向仪2用于测量环境的风速和风向数据，测试不同高度风场风流紊乱对喷雾影响的参数。
流量传感器，用于测量喷药机的流量数据。
压力传感器，用于测量喷药机的压力数据。
气象站3用于测量环境的温度和湿度数据，测试距离喷雾风扇不同距离的温、湿度等气象参数，为测试试验研究提供标准的参照数据。
数据记录仪4用于将测量的各数据转换为数字信号，保存并传输至处理设备，其具有多个外接传感器接口，并配套有自身的机器时钟，可实现数据采集的同步性。另外，可以将传感器信号处理后通过RS-232串口数据线发送给计算机的串口。
处理设备5用于对来自数据记录仪的数字信号进行时序分析，将各个时刻的数据进行归类，并进行统计和分析处理，其可以是计算机或者其它具有处理、运算能力的处理装置，处理设备上设计有专门为本发明的风助喷药机风速测控装置进行数据分析处理的软件，可以对数据进行时序分析，将各个时刻的数据进行归类，并进行各种的统计和处理分析。该软件系统可采集风场的数据并进行分析，也可根据设定的所需要的试验风场参数，通过软件自动控制变频器的参数，通过变频器动态的控制喷雾风扇的电机转速，实现动态控制喷雾风送风扇的转速，实现喷雾测试系统的自动反馈调节，提高测试试验的精度。并且，可以用来满足果园农药喷洒均匀性水平测试较为繁琐的问题，搭建一个轻便快捷的风助喷雾机风速测控平台。
如图3所示，利用本发明提供的风助喷药机风速测控平台装置可以进行以下方式的测控，包括步骤：
S 1、测量喷药机出口处的风速和风向数据；
S2、测量环境的风速和风向数据；
S3、测量环境的温度和湿度数据。
S4、测量喷药机的流量数据；
S5、测量喷药机的压力数据。
S6、将测量的各数据转换为数字信号，保存并传输至处理设备。
S7、对接收到的数字信号进行时序分析，将各个时刻的数据进行归类，并进行统计和分析处理。
需要说明的是，上述步骤所实现的测量数据并不一定需要逐步完成，具体操作可根据实际需求而定，上述测量数据步骤也可同时进行。
实施例1
通过3个英国Gill公司的Metpak小型气象站记录环境的温湿度等信息，2个英国Gill公司的WindMaster pro采集试验环境下的风速风向数据，用6个英国Gill公司的WindObserver II采集喷雾机出口处的风速风向信息，同时用喷雾机上的流量传感器、压力传感器采集喷雾机的流量和压力数据。以上这些数据信息都通过DT800数据记录仪一并收集，并通过与计算机的串口连接传入计算机，实现实时数据采集和处理。
本发明通过实时测量试验条件（如环境温度，相对湿度，风速风向，喷雾压力等），并传送到计算机，方便快速地给出测试的实验条件，然后为后续喷洒效果的分析提供数据支持。这种方法相比较传统的手工记录数据和手动控制风扇具有非常重要的进步，不但提高作业效率，同时还提高了试验的科学性和试验的精度。
本发明提出的风助喷药机风速测控平台装置及方法，提高了测试试验的精度，可以满足果园农药喷洒均匀性水平测试较为繁琐的问题，搭建一个轻便快捷的风助喷雾机风速测控平台。
本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
Claims (9)
1.一种风助喷药机风速测控平台装置，其特征在于，包括：
一个或多个二维风速风向仪（1），用于测量喷药机（6）出口处的风速和风向数据；
一个或多个三维风速风向仪（2），用于测量环境的风速和风向数据；
一个或多个气象站（3），用于测量环境的温度和湿度数据。
2.如权利要求1所述的风助喷药机风速测控平台装置，其特征在于，包括：流量传感器，用于测量喷药机的流量数据。
3.如权利要求1所述的风助喷药机风速测控平台装置，其特征在于，包括：压力传感器，用于测量喷药机的压力数据。
4.如权利要求1-3任一项所述的风助喷药机风速测控平台装置，其特征在于：包括：数据记录仪（4）和处理设备（5），数据记录仪（4）用于将测量的各数据转换为数字信号，保存并传输至处理设备；处理设备（5），用于对来自数据记录仪的数字信号进行时序分析，将各个时刻的数据进行归类，并进行统计和分析处理。
5.一种利用风助喷药机风速测控平台装置进行测控的方法，包括步骤：
S1、测量喷药机出口处距离风扇中心不同距离的风速和风向数据；
S2、测量试验果园田间环境的风速和风向数据；
S3、测量试验周边果园农田环境的温度和湿度数据。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于：还包括：测量喷药机的流量数据。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于：还包括：测量喷药机的压力数据。
8.如权利要求6-7任一项所述的方法，其特征在于：还包括：使用数据记录仪将测量的各数据转换为数字信号，保存并传输至处理设备。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，包括：对来自数据记录仪的数字信号进行时序分析，将各个时刻的数据进行归类，并进行统计和分析处理。
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