CN103636582A - 农业温室自动喷洒农药的电子喷雾杆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于农业温室自动喷洒农药的电子喷雾杆，包括：喷杆、电磁阀、喷头、步进电机、颜色识别传感器、控制电路；喷杆是将农药引致喷头处进行喷洒；电磁阀门可以通过电流控制开启和关闭，开启时农药能通过电磁阀流向喷头，关闭时则不能通过电磁阀门；步进电机可以控制颜色识别传感器确定植物的范围，并能旋转喷头进行喷洒工作，确保农药不会浪费也不会产生植物没有喷洒到农药的现象；颜色识别传感器可以分辨出颜色从而可以确定出植物的所在范围并发送至处理器，处理器通过记录步进电机旋转的角度从而可以获得植物的所在范围，为喷头的旋转提供必要的参数；控制电路能够实现以上全部功能，也能够使整个系统正常运转起来。

Description

农业温室自动喷洒农药的电子喷雾杆
技术领域
本发明涉及一种农业温室自动喷洒农药的电子喷雾杆，具体涉及一种高效率的用于农业温室的能够实现自动喷洒农药电子喷雾杆装置。
背景技术
随着科技的不断发展，农业生产的自动化已经成为一种发展趋势，目前农业上应用的科技比较有限，自动的发展也处于一种半自动化发展情况。为了更能够适应现代社会发展和农业发展的需求，提高农药的喷洒效率和使用效率成为目前农业生产的一个瓶颈。以往农药喷洒靠人工，近几年发展成为半自动化，但效率低下而且会造成很大的浪费。为了提高农药的使用效率和降低成本，我公司顺应科技发展趋势，适时的研制出了一种能够设别绿色植物并能够实现自动喷洒工作的电子喷雾杆。
发明内容
发明目的：本发明的目的是为了提高农药的使用效率降低生产成本和增加市场竞争力，以及提高农业产值，降低体力劳动强度，为进一步实现农业自动化提供技术支持和实践经验，为我国农业的高速发展作出积极贡献，并以此实现公司的社会价值。
技术方案：本发明采取了如下的技术方案：
将电子喷雾杆放置在农作物的上方并与农药压力罐连接，电子喷雾杆的连接部分采用快速连接件，即插即用，快捷方便；开启控制电路后处理器控制步进电机旋转以方便颜色识别传感器识别绿色植物区域，通过传感器返回的信号以及步进电机旋转的角度可以确定绿色植物的区域和喷头旋转的范围；一旦处理器确定绿色植物的区域后发送开启电磁阀门的信号，电磁阀门开启后农药流经喷杆通过电磁阀门到达喷头处，由于压力罐内的压力大于外界压力，当农药从喷头流出后形成伞状，喷到植物上，由于受到旋转角度的限制，喷头只能在绿色植物区域内喷洒农药从而节约了成本和提高了农药的使用效率；纵向移动受到压力罐运动的限制，随压力罐做纵向运动，因此喷头在做横向喷洒工作的同时也随着压力罐做纵向的直线运动的复合运动，根据运动的合成原理，并加以控制横向和纵向运动使喷头的运动趋近与直线运动。
复合运动复合正选函数曲线如图6，公式为：
Y=Asin(wX+Φ)，其中Φ=0，周期为2π／w，周期越小喷洒的重叠区域越多，根据实际情况修订周期，摆幅由A确定(绿色区域的宽度决定)，Y代表步进电机旋转的角度，X是喷头的位置。
有益效果：本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、可以实现远程控制，喷洒农药过程全部由机械代为完成，减少人工成本和人为过失，提高农药的喷洒效率。
2、进一步增加农业领域内的技术含量，不断深化和发展科技引领农业发展的观念，促进农业转型，提高农业产量和降低农业成本。
3、系统通过设置后可以满足不同温室设备使用的要求，系统具有很高的适应性，设备维护简单、系统稳定性强。
4、系统引进了电磁阀门和步进电机以及颜色识别传感器能够更高效的利用农药，以及定位农作物区域和喷洒区域，减少了农药的浪费。
附图说明
图1：控制电路图；
图2：喷雾杆结构采用双层结构；
图3：电磁阀结构；
图4：步进电机结构图
图中：1、定子2、转子3、绕组4、凸轮5、弹簧；
图5：机械转动装置；
图6：喷头运动示意图；
具体实施方式
结合附图做进一步说明：
根据图1说明电子喷雾杆的核心部分是控制电路部分，控制电路可以控制电磁阀的开启和关闭、步进电机的正反转，颜色识别传感器能够识别出植物所在的区域。通过三个系统的整合，由控制电路中单片机实现有条不絮的控制和完成农药的喷洒工作。
图2是电子喷雾杆农药流通的具备耐高压、腐蚀、抗高温的PVC管，能够很好地与压力罐和喷头连接并且由于受到安装的限制和实际应用中可能出现的连接、放置等问题，采用PVC管能够很好地适应各种环境的安装和使用。
图3采用的是两位两通的电磁阀，能够很好地控制农药的流通和截止。
图4采用步进电机能够很好地精确控制喷头的旋转和颜色识别传感器对植物范围的确定，为下一步农药的喷洒奠定基础。
图5显示的是步进电机通过一组齿轮带动喷头和颜色识别器的旋转，主动轮采用的是小齿轮，这样有利于实现精确控制颜色识别传感器和喷头的旋转。如果采用大齿轮为主动轮，则会导致步进电机一个很小的步进角就会使传感器和喷头有一个较大的运动，不利于精确控制。因此整体上通过单片机对于步进电机的控制为颜色识别传感器提供必需的动力，通过对植物范围的确定，记录下步进电机旋转的角度，此后单片机发送命令开启电磁阀，由于农药受到压缩因此具有一定的压力，当电磁阀开启后农药通过电磁阀流向喷头处，同时单片机通过记录下的步进电机的旋转角度重新开启步进电机喷头开始运动喷洒农药，由于步进电机的旋转受到控制，因此农药喷洒的区域总会在植物范围内，当横向运动到达极限时，此处设置行程开关，达到行程开关处单片机收到信号则停止运动和农药的喷洒，此时喷洒工作结束。

Claims (6)

1.一种用于农业温室自动喷洒农药的电子喷雾杆，包括喷雾杆和电子控制部分，其特征在于：所述电子喷雾杆部分包括喷雾杆、电磁阀、颜色识别传感器、步进电机、控制电路、机械连接部分；电磁阀将喷雾杆分成两段，用于控制开启和关闭农药的流通；颜色识别传感器对农作物的区域进行识别，保证农药全部喷洒到农作物上；步进电机为颜色识别传感器旋转提供必要的动力；控制电路控制电磁阀门的开启关闭、步进电机的旋转；机械连接部分将步进电机和颜色识别传感器以及喷头连接起来。
2.根据权利要求1所述的用于农业温室自动喷洒农药的电子喷雾杆，其特征在于：它还包括电源处理部分，将220v交流电通过电源开关模块输出为9v／12v直流电源供给设备用电。
3.根据权利要求1所述的用于农业温室自动喷洒农药的电子喷雾杆，其特征在于：采用耐高压、腐蚀、抗高温的PVC软管，根据实际情况调整喷头的位置，使用软管可以方便调整，也有利于与高压管和电磁阀连接。
4.根据权利要求1所述的用于农业温室自动喷洒农药的电子喷雾杆，其特征在于：电磁阀采用二位二通电磁阀，控制电路根据采集到的信息，一旦确定绿色植物范围后将开启电磁阀和步进电机，同时喷头开始喷洒农药。
5.根据权利要求1所述的用于农业温室自动喷洒农药的电子喷雾杆，其特征在于：采用颜色识别传感器，能够识别出植物所在的区域，当颜色识别传感器识别出来绿色区域并通过单片机记录步进电机的步进角来控制喷头的旋转范围，从而保证农药全部喷洒到农作物上。
6.根据权利要求1所述的用于农业温室自动喷洒农药的电子喷雾杆，其特征在于：喷头和颜色识别传感器固定在同一个旋转轴上，把传感器放置在喷头的两侧，通过步进电机带动，分别确定两端的绿色区域，由于农药经过高压处理，经由喷头时喷洒会成伞状，保证能够覆盖到传感器两侧的绿色区域。
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