CN107421598A - 一种液量监测装置及监测方法 - Google Patents
一种液量监测装置及监测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107421598A CN107421598A CN201710476751.4A CN201710476751A CN107421598A CN 107421598 A CN107421598 A CN 107421598A CN 201710476751 A CN201710476751 A CN 201710476751A CN 107421598 A CN107421598 A CN 107421598A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- liquid measure
- chest
- medicine
- liquid
- mrow
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F22/00—Methods or apparatus for measuring volume of fluids or fluent solid material, not otherwise provided for
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
Abstract
本发明涉及监测技术领域,更具体的涉及一种液量监测装置及监测方法,包括外部校正器,所述液量监测器和外部校正器通信连接;所述液量监测器包括相互盖合的第一盖体和第二盖体,所述第一盖体和第二盖体之间设有电路基板,所述电路基板与第二盖体紧密黏合形成密闭气室,所述第一盖体上设有与通气孔;所述电路基板上设有第一检测装置和第二检测装置,所述外部校正器上设有用于检测流出药箱的流量的第三检测装置;所述电路基板上设有用于处理液量监测装置的检测数值的处理器。本发明液量监测装置能够通过第一检测装置检测的密闭气室压强和第二检测装置检测的环境大气压,通过密闭气室压强和环境大气压的差值得到药箱的液位信息。
Description
技术领域
本发明涉及监测技术领域,更具体的涉及一种液量监测装置及监测方法。
背景技术
农用植保无人机将无人直升机技术施药技术相结合,具有尺寸小、无需专用机场、操控灵活、可在田间地头起降、下洗气流可提升靶标着药效果等优点,非常适用于中、小田块的病虫害防治或大田块局部精准施药,目前越来越受到社会各界的关注。
药箱是植保无人机的作业关键部件,在植保作业过程中,药箱处于变质量状态,其中的药量随着作业推进,逐步减少,是动态变化的过程。因此,飞控手要进行施药的精准控制,必须时刻关注药箱的药量信息,以便根据药箱的药量及时调整植保无人机的飞行操控策略,例如药箱药量与电池电量或油料的优化搭配、断点续喷等,通过实时掌握药箱药量信息,最大限度减少出现频繁起降、电池损耗大、作业效率低下和漏喷等不利现象。
植保无人机药箱液量监测装置设计时,需要有针对性地满足以下需求:
(1)植保无人机作业中机身倾斜、地头转弯等工况较多,液量监测装置要能自动滤除液面震荡、波动和倾斜时的干扰。
(2)液量监测装置需有一定的抗腐蚀、抗污染能力,在植保无人机机身晃动或药液惯性飞溅时避免对监测装置造成污染而出现工作异常。
(3)要求液量监测装置的质量轻、功耗小,避免对植保无人机的有效载荷及滞空时间造成影响。
(4)应具有液量数据输出接口,地面操控手既可以实时远程观测到液量信息,又可以将液量信息融入飞控系统,实现药箱药量与电池电量的优化搭配、断点续喷等自主作业功能,提高施药效率。
(5)需要具有自主标定功能,适应目前市场上各种不同类型、尺寸和形状的植保无人机药箱的液量信息监测,并最大程度适用于各类药箱的安装和使用。
专利申请号为201610181259.X的发明专利《一种液位监测装置及方法》和专利申请号为201620243058.3的使用新型专利《一种液位监测装置》提到的一种液位监测装置及方法提供了农用植保无人机药箱液位监测的有效方案。整套装置体积小、重量轻、功耗低,非常适用于药箱液位监测。但是液位和液量还存在一些差别,液位不能直接表征液量信息,此外单气压式的液位监测装置需要在外界环境大气压变化时重复标定。因此可以滤除环境大气压变化、药箱倾斜和液面晃动影响以及可以输出液量信息的新装置和新方法亟待提出。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种液量监测装置,通过密闭气室、用于检测密闭气压强的第一检测装置、用于检测环境大气压的第二检测装置的设置,使得液量监测装置能够通过第一检测装置检测的密闭气室压强和第二检测装置检测的环境大气压,通过密闭气室压强和环境大气压的差值得到药箱的液位信息;另外通过外部校正器的上设有用于检测流出药箱的流量的第三检测装置的设置,使得药箱流量在校正的过程中可被检测,从而实现了液量监测。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:
提供一种液量监测装置,包括与药箱连接的液量监测器和用于校正液量监测器的外部校正器,所述液量监测器和外部校正器通信连接;所述液量监测器包括相互盖合的第一盖体和第二盖体,所述第一盖体和第二盖体之间设有电路基板,所述电路基板与第二盖体紧密黏合形成密闭气室,所述第一盖体上设有与环境大气压的通气孔;所述电路基板上设有用于检测密闭气室压强的第一检测装置和用于检测环境大气压的第二检测装置,所述外部校正器上设有用于检测流出药箱的流量的第三检测装置;所述电路基板上设有用于处理液量监测装置的检测数值的处理器。
本发明液量监测装置,通过密闭气室、用于检测密闭气室压强的第一检测装置、用于检测环境大气压的第二检测装置的设置,使得液量监测装置能够通过第一检测装置检测的密闭气室压强和第二检测装置检测的环境大气压,通过密闭气室压强和环境大气压的差值得到药箱的液位信息;另外通过外部校正器上设有用于检测流出药箱的流量的第三检测装置,使得药箱流量在校正的过程中可被检测,从而实现了液量监测。
优选地,所述外部校正器包括用于在药箱处于倾斜状态下进行校正液量的微机械陀螺仪。微机械陀螺仪的设置是为了在药箱处于倾斜状态下进行液量的校正;外部校正器的设置是为了首次使用液量监测装置监测药箱的时,进行外部校正;由于不同的药箱的规格是不同的,因此初次使用需要校正,更新液量监测器内部的存储数据。
优选地,所述电路基板上设有用于提供电能并输出药箱液量的供电通信接口。供电通信接口的设置是为了提供电能并输出药箱液量,便于根据药箱的药箱液量及时调整植保无人机的飞行操控策略,例如药箱药量与电池电量或油料的优化搭配、断点续喷等,通过实时掌握药箱药量信息,最大限度减少出现频繁起降、电池损耗大、作业效率低下和漏喷等不利现象。
优选地,所述外部校正器包括显示器、数据通信端、阀门以及满箱标定按键,所述外部校正器通过阀门与药箱可拆卸连接。这样设置是为了适应不同的药箱,不同的药箱规格不同,便于首次校正。需要说明的是,外部校正器只有首次应用一种药箱才需要,校正后的液量监测器应用于同类型的药箱时不需要校正。
本发明还提供一种监测方法,第三检测装置设于所述外部校正器上;所述监测方法包括校正阶段和监测阶段;
校正阶段:首次应用于被监测药箱时,需校正,校正步骤如下:
(1)首先,将液量监测器与被监测药箱通过空心管连接,空心管的自由端与被监测药箱的空箱位置水平线齐平;空心管的连接端不低于被监测药箱的满箱位置的水平线,同时药箱水平放置;
(2)其次,在被监测药箱内加满药液,关闭外部校正器的阀门,并将外部校正器的阀门连接药箱出药液口;
(3)再次,给外部校正器上电,按下外部校正器的满箱标定按键,外部校正器向液量监测器发送满箱信号,液量监测器收到满箱信号后发送指令,第一检测装置对密闭气室和第二检测装置对环境大气压进行压强的检测并将检测结果传输至处理器,处理器计算出第一检测装置与第二检测装置的测出的压强差值P1,并存储至存储器137;
(4)最后,打开外部校正器的阀门,药箱的药液流过外部校正器的第三检测装置时,外部校正器会发送代表液量变化的脉冲信号至液量监测器,液量监测器检测到脉冲信号自动进入液量检测计数中断服务程序对脉冲进行计数;同时第一检测装置对密闭气室和第二检测装置对环境大气压进行压强的检测并将检测结果传输至处理器,处理器根据第一检测装置与第二检测装置的测出的压强得出压强差值P2;通过脉冲数量可检测到液量总数,以及多个压强差值P2与P1的比值得到液位百分比,再由液量总数减去每个液位百分比对应的已流出液量,得出剩余液量与液位百分比的数据对照表并将其存储;直至药箱内液体排空即液量监测器检测不到脉冲为止;
监测阶段:断开外部校正器与液量监测器的连接,在药箱中重新加满药液;药液流出过程中,第一检测装置对密闭气室和第二检测装置对环境大气压进行压强的检测并将检测结果传输至处理器;处理器根据第一检测装置与第二检测装置测出的压强得出二者压强差值P31及液位百分比,根据剩余液量与液位百分比的数据对照表输出液量值。
需要说明的是,空心管选用空心碳纤维管,这样设置有较强的抗腐蚀和抗污染能力,较好地解决了农药或助剂对液量监测器的腐蚀和污染问题。
优选地,为了提高结果的精确度,减少误差,在监测阶段处理器设有数字滤波算法对压强差值P31进行滤波,具体包括以下步骤:
(1)首先,液量监测器根据第一检测装置与第二检测装置测出的压强得出二者压强差值P31,连续采集N个这样的压强差值数据,得到数组A;N的较佳取值范围为3至14。
(2)其次,去掉N个数据中的最大值和最小值;
(3)最后,得出N-2个数据的算术平均数作为当前的有效压强差值;
(4)在数组末尾加入新采集的2个数据,返回第(2)步,依此类推,循环执行。
优选地,为了保证结果的精确度,同时缩短采集时间,所述N为3至14。
优选地,为了避免农用植保无人机作用的过程中发生倾斜影响液量和液位百分比的测量,从而影响精准的喷洒药箱的药液;所述监测方法包括微机械陀螺仪的校正,具体包括以下步骤:
(1)首先校正阶段,将液量监测器水平放置,当药箱满箱时,液位高度为H,空心管横截面积为s,液体密度为ρ,重力加速度为g,得出压强差值P1,P1的计算公式为:
(2)其次,在监测阶段喷洒药液作业过程中,药箱发生倾斜角度为Φ1,机身发生倾斜时液量监测器实测的液位高度记为H2,则校正后的压强差值P31,P31的计算公式为:
(3)最后,处理器对压强差值P31利用数字滤波算法进行滤波用于后续处理,得出液位百分比W:
然后利用数据表查出液位百分比对应的液量。
优选地,另一种扩展方法是监测阶段不断开外部校正器与液量监测器的连接,在药箱中重新加满药液,液量监测器根据液位获得植保无人飞机作业前的总液量,作业过程中,药液流过外部校正器的第三检测装置时,外部校正器会发送代表液量变化的脉冲信号至液量监测器,液量监测器计算作业前的总液量与脉冲信号对应的已流出液量得出剩余液量,可以避免测量结果受药箱倾斜和液面晃动干扰,仅需要起飞前标定总液量。
优选地,所述微机械陀螺仪安装于电路基板上。
优选地,所述电路基板上设有用于将药箱流量数据值输出的流量标定数据接口。这样设置是为了用于将药箱流量数据值输出。
优选地,所述外部校正器包括显示器、数据通信端、阀门以及满箱标定按键。这样设置是为了对液量监测器进行校正。
优选地,第三检测装置设于所述外部校正器上。
优选地,所述电路基板上设有用于存储的存储器和用于标志上电的指示灯。
优选地,所述第一检测装置为第一压强传感器,所述第二检测装置为第二压强传感器,所述第三检测装置为流量传感器。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明液量监测装置,通过密闭气室、用于检测密闭气室压强的第一检测装置、用于检测环境大气压的第二检测装置的设置,使得液量监测装置能够通过第一检测装置检测的密闭气室压强和第二检测装置检测的环境大气压,通过密闭气室压强和环境大气压的差值得到药箱的液位信息;另外通过外部校正器的上设有用于检测流出药箱的流量的第三检测装置的设置,使得药箱流量在校正的过程中可被检测,从而实现了液量监测;
同时本发明的监测方法的设置,本发明通过空心管将液面变化引起的气压变化引入到密闭气室内,采用气压间接测量液量的变化,液量波动时,空心管内的液体受到空心管壁的约束,波动较小,同时配合数字滤波算法可较好地滤除液面波动对液量测量的影响;
另外,液量监测器无需与被测液体接触,较好地解决了不同类型的农药或助剂导致药箱中液体的浓度、粘度、导电特性等理化特性各异的问题。考虑到药箱底部气压是相对环境气压而言的,因此选用双传感器法方案,压强差值作为反映液位信息的唯一变量。在使用中基本上不需要在液面上方留空,且采用的传感器、处理器和壳体均可微型封装,体积小、重量轻、功耗低,非常适用于植保无人机药箱这样的小型容器的液量监测。此外,所提到的一种扩展方法可以避免测量结果受药箱倾斜和液面晃动干扰,仅需要起飞前标定总液量。
附图说明
图1为液量监测器的结构示意图。
图2为实际应用示意图。
图3为外部校正器的结构示意图。
图4为液位与剩余液量数据表构建流程图。
图5为数字滤波算法流程图。
图6为陀螺仪角度校正示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中,附图仅用于示例性说明,表示的仅是示意图,而非实物图,不能理解为对本专利的限制;为了更好地说明本发明的实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;对本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件;在本发明的描述中,需要理解的是,若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制,对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
实施例
如图1至6所示为液量监测器的实施例,包括与药箱5连接的液量监测器1和用于校正液量监测器1的外部校正器2,所述液量监测器1和外部校正器2通信连接;所述液量监测器1包括相互盖合的第一盖体11和第二盖体12,所述第一盖体11和第二盖体12之间设有电路基板13,所述电路基板13与第二盖体12紧密黏合形成密闭气室3,所述第一盖体11上设有与密闭气室3相连通的通气孔111;所述电路基板13上设有用于检测密闭气室3压强的第一检测装置132和用于检测环境大气压的第二检测装置131,所述外部校正器2上设有用于检测流出药箱的流量的第三检测装置21;所述电路基板13上设有用于处理液量监测装置的检测数值的处理器133。
需要说明的是,液量监测器1与药箱5通过空心管连接。
具体地,所述校正器2包括用于在药箱处于倾斜状态下进行校正液量的微机械陀螺仪22。微机械陀螺仪的设置是为了在药箱处于倾斜状态下进行液量的校正;外部校正器2的设置是为了首次使用液量监测装置监测药箱的时,进行外部校正;由于不同的药箱的规格是不同的,因此初次使用需要校正,更新液量监测器内部的存储数据。
另外,所述外部校正器2包括显示器222、数据通信端223、阀门224以及满箱标定按键225,所述外部校正器2通过阀门224与药箱可拆卸连接。这样设置是为了适应不同的药箱,不同的药箱规格不同,便于首次校正。
本发明还提供一种监测方法,第三检测装置21设于所述外部校正器2上;所述监测方法包括校正阶段和监测阶段;
校正阶段:首次应用于被监测药箱时,需校正,校正步骤如下:
(1)首先,将液量监测器1与被监测药箱通过空心管连接,空心管的自由端与被监测药箱的空箱位置水平线齐平;空心管的连接端不低于被监测药箱的满箱位置的水平线,同时药箱水平放置;
(2)其次,在被监测药箱内加满药液,关闭外部校正器的阀门224,并将外部校正器2的阀门224连接药箱出药液口;
(3)再次,给外部校正器2上电,按下外部校正器2的满箱标定按键225,外部校正器22向液量监测器1发送满箱信号,液量监测器1收到满箱信号后发送指令,第一检测装置132对密闭气室3和第二检测装置131对环境大气压进行压强的检测并将检测结果传输至处理器133,处理器133计算出第一检测装置132与第二检测装置131的测出的压强差值P1,并存储至存储器137;
(4)最后,打开外部校正器的阀门224,药箱的药液流过外部校正器的第三检测装置21时,外部校正器2会发送代表液量变化的脉冲信号至液量监测器1,液量监测器1检测到脉冲信号自动进入液量检测计数中断服务程序对脉冲进行计数;同时第一检测装置132对密闭气室3和第二检测装置131对环境大气压进行压强的检测并将检测结果传输至处理器133,处理器133根据第一检测装置132与第二检测装置131的测出的压强得出压强差值P2;通过脉冲数量可检测到液量总数,以及多个压强差值P2与P1的比值得到液位百分比,再由液量总数减去每个液位百分比对应的已流液量,得出剩余液量与液位百分比的数据表并将其存储;直至药箱内液体排空即液量监测器检测不到脉为止;
监测阶段:断开外部校正器2与液量监测器1的连接,在药箱中重新加满药液;药液流出过程中,第一检测装置132对密闭气室3和第二检测装置131对环境大气压进行压强的检测并将检测结果传输至处理器133;处理器133根据第一检测装置132与第二检测装置131的测出的压强得出压强差值P31及液位百分比,根据剩余液量与液位百分比的数据表输出液量值。
其中,在监测阶段处理器133设有数字滤波算法对压强差值P31进行滤波,具体包括以下步骤:
(1)首先,液量监测器根据第一检测装置132与第二检测装置131测出的压强得出二者压强差值P31,连续采集N个这样的压强差值数据,得到数组A;N的较佳取值范围为3至14。
(2)其次,去掉N个数据中的最大值和最小值;
(3)最后,得出N-2个数据的算术平均数作为当前的有效压强差值;
(4)在数组末尾加入新采集的2个数据,返回第(2)步,依此类推,循环执行。
其中,所述监测方法包括微机械陀螺仪22的校正,具体包括以下步骤:
(1)首先校正阶段,将液量监测器1水平放置,当药箱满箱时,液位高度为H,空心管横截面积为s,液体密度为ρ,重力加速度为g,得出压强差值P1,P1的计算公式为:
(2)其次,在监测阶段喷洒药液作业过程中,药箱发生倾斜角度为Φ1,机身发生倾斜时液量监测器1实测的液位高度记为H2,则校正后的压强差值P31,P31的计算公式为:
(3)最后,处理器133对压强差值P31利用数字滤波算法进行滤波用于后续处理,得出液位百分比W:
然后利用数据表查出液位百分比对应的液量。
另一种扩展方法是监测阶段不断开外部校正器2与液量监测器1的连接,在药箱中重新加满药液,液量监测器1根据液位获得植保无人飞机作业前的总液量,作业过程中,药液流过外部校正器2的第三检测装置21时,外部校正器2会发送代表液量变化的脉冲信号至液量监测器1,液量监测器1计算作业前的总液量与脉冲信号对应的已流出液量得出剩余液量,可以避免测量结果受药箱倾斜和液面晃动干扰,仅需要起飞前标定总液量。
另外,所述微机械陀螺仪21安装于电路基板13上。
其中,所述电路基板13上设有用于提供电能并输出药箱液量的供电通信接口134。供电通信接口的设置是为了提供电能并输出药箱液量,便于根据药箱的药箱液量及时调整植保无人机的飞行操控策略,例如药箱药量与电池电量或油料的优化搭配、断点续喷等,通过实时掌握药箱药量信息,最大限度减少出现频繁起降、电池损耗大、作业效率低下和漏喷等不利现象。
另外,所述电路基板13上设有用于将药箱流量数据值输出的流量标定数据接口135。
其中,第三检测装置21设于所述外部校正器2上。
其中,所述电路基板13上设有用于存储的存储器137和用于标志上电的指示灯136。
另外,所述第一检测装置132为第一压强传感器,所述第二检测装置131为第二压强传感器,所述第三检测装置21为流量传感器。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种液量监测装置,包括与被监测药箱连接的液量监测器(1)和用于校正液量监测器(1)的外部校正器(2),其特征在于,所述液量监测器(1)和外部校正器(2)通信连接;所述液量监测器(1)包括相互盖合的第一盖体(11)和第二盖体(12),所述第一盖体(11)和第二盖体(12)之间设有电路基板(13),所述电路基板(13)与第二盖体(12)紧密黏合形成密闭气室(3),所述第一盖体(11)上设有与环境大气压相连通的通气孔(111);所述电路基板(13)上设有用于检测密闭气室(3)压强的第一检测装置(132)和用于检测环境大气压的第二检测装置(131),所述外部校正器(2)上设有用于检测流出药箱的流量的第三检测装置(21);所述电路基板(13)上设有用于处理液量监测装置的检测数值的处理器(133)。
2.根据权利要求1所述的液量监测装置,其特征在于,所述液量监测器(1)包括用于在药箱处于倾斜状态下进行校正液量的微机械陀螺仪(22)。
3.根据权利要求2所述的液量监测装置,其特征在于,所述外部校正器(2)包括显示器(222)、数据通信端(223)、阀门(224)以及满箱标定按键(225),所述外部校正器(2)通过阀门(224)与药箱可拆卸连接。
4.一种利用权利要求3所述的液量监测装置的监测方法,其特征在于,第三检测装置(21)设于所述外部校正器(2)上;所述监测方法包括校正阶段和监测阶段;
校正阶段:首次应用于被监测药箱时,需校正,校正步骤如下:
(1)首先,将液量监测器(1)与被监测药箱通过空心管连接,空心管的自由端与被监测药箱的空箱位置水平线齐平;空心管的连接端不低于被监测药箱的满箱位置的水平线,同时药箱水平放置;
(2)其次,在被监测药箱内加满药液,关闭外部校正器的阀门(224),并将外部校正器(2)的阀门(224)连接药箱出药液口;
(3)再次,给外部校正器(2)上电,按下外部校正器(2)的满箱标定按键(225),外部校正器(2)向液量监测器(1)发送满箱信号,液量监测器(1)收到满箱信号后发送指令,第一检测装置(132)对密闭气室(3)和第二检测装置(131)对环境大气压进行压强的检测并将检测结果传输至处理器(133),处理器(133)计算出第一检测装置(132)与第二检测装置(131)的测出的压强差值P1,并存储至电路基板(13);
(4)最后,打开外部校正器的阀门(224),药箱的药液流过外部校正器(2)的第三检测装置(21)时,外部校正器(2)会发送代表液量变化的脉冲信号至液量监测器(1),液量监测器(1)检测到脉冲信号自动进入液量检测计数中断服务程序对脉冲进行计数;同时第一检测装置(132)对密闭气室(3)和第二检测装置(131)对环境大气压进行压强的检测并将检测结果传输至处理器(133),处理器(133)根据第一检测装置(132)与第二检测装置(131)的测出的压强得出压强差值P2;通过脉冲数量可检测到液量总数,以及多个压强差值P2与P1的比值得到液位百分比,再由液量总数减去每个液位百分比对应的已流出液量,得出剩余液量与液位百分比的数据对照表并将其存储;直至药箱内液体排空即液量监测器检测不到脉冲为止;
监测阶段:断开外部校正器(2)与液量监测器(1)的连接,在药箱中重新加满药液;药液流出过程中,第一检测装置(132)对密闭气室(3)和第二检测装置(131)对环境大气压进行压强的检测并将检测结果传输至处理器(133);处理器(133)根据第一检测装置(132)与第二检测装置(131)测出的压强得出二者压强差值P31及液位百分比,根据剩余液量与液位百分比的数据对照表输出液量值。
5.根据权利要求4所述的监测方法,其特征在于,在监测阶段处理器(133)设有数字滤波算法对压强差值P31进行滤波,具体包括以下步骤:
(1)首先,液量监测器根据第一检测装置(132)与第二检测装置(131)测出的压强得出二者压强差值P31,连续采集N个这样的压强差值数据,得到数组A;N的较佳取值范围为3至14。
(2)其次,去掉N个数据中的最大值和最小值;
(3)最后,得出N-2个数据的算术平均数作为当前的有效压强差值;
(4)在数组末尾加入新采集的2个数据,返回第(2)步,依此类推,循环执行。
6.根据权利要求4所述的监测方法,其特征在于,所述监测方法包括基于微机械陀螺仪(22)的倾斜干扰校正算法,具体包括以下步骤:
(1)首先校正阶段,将液量监测器(1)水平放置,当药箱满箱时,液位高度为H,空心管横截面积为s,液体密度为ρ,重力加速度为g,得出压强差值P1,P1的计算公式为:
<mrow>
<mi>P</mi>
<mn>1</mn>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mi>&rho;</mi>
<mi>g</mi>
<mi>H</mi>
</mrow>
<mi>s</mi>
</mfrac>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>i</mi>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>;</mo>
</mrow>
(2)其次,在监测阶段喷洒药液作业过程中,药箱发生倾斜角度为Φ1,机身发生倾斜时液量监测器(1)实测的液位高度记为H2,则校正后的压强差值P31,P31的计算公式为:
<mrow>
<mi>P</mi>
<mn>31</mn>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mi>&rho;</mi>
<mi>g</mi>
<mfrac>
<mrow>
<mi>H</mi>
<mn>2</mn>
</mrow>
<mrow>
<mi>c</mi>
<mi>o</mi>
<mi>s</mi>
<mi>&phi;</mi>
<mn>1</mn>
</mrow>
</mfrac>
</mrow>
<mi>s</mi>
</mfrac>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>i</mi>
<mi>i</mi>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>;</mo>
</mrow>
(3)最后,处理器(133)对压强差值P31利用数字滤波算法进行滤波用于后续处理,得出液位百分比W:
<mrow>
<mi>W</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mi>P</mi>
<mn>31</mn>
</mrow>
<mrow>
<mi>P</mi>
<mn>1</mn>
</mrow>
</mfrac>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mi>H</mi>
<mn>2</mn>
<mo>/</mo>
<mi>c</mi>
<mi>o</mi>
<mi>s</mi>
<mi>&phi;</mi>
<mn>1</mn>
</mrow>
<mi>H</mi>
</mfrac>
<mo>*</mo>
<mn>100</mn>
<mi>%</mi>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>i</mi>
<mi>i</mi>
<mi>i</mi>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>;</mo>
</mrow>
然后利用数据表查出液位百分比对应的液量。
7.根据权利要求4所述的监测方法,其特征在于,在监测阶段,可不断开外部校正器(2)与液量监测器(1)的连接,在药箱中重新加满药液;液量监测器(1)根据液位获得植保无人飞机作业前的总液量,作业过程中,药液流过外部校正器(2)的第三检测装置(21)时,外部校正器(2)会发送代表液量变化的脉冲信号至液量监测器(1),液量监测器(1)计算作业前的总液量与脉冲信号对应的已流出液量得出剩余液量,可以避免测量结果受药箱倾斜和液面晃动干扰,仅需要起飞前标定总液量。
8.根据权利要求4至7任一项所述的监测方法,其特征在于,所述电路基板(13)上设有用于提供电能并输出药箱液量的供电通信接口(134)。
9.根据权利要求8所述的监测方法,其特征在于,所述电路基板(13)上设有用于将药箱流量数据值输出的流量标定数据接口(135)。
10.根据权利要求9所述的监测方法,其特征在于,所述第一检测装置(132)为第一压强传感器,所述第二检测装置(131)为第二压强传感器,所述第三检测装置(21)为流量传感器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710476751.4A CN107421598B (zh) | 2017-06-21 | 2017-06-21 | 一种液量监测装置及监测方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710476751.4A CN107421598B (zh) | 2017-06-21 | 2017-06-21 | 一种液量监测装置及监测方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107421598A true CN107421598A (zh) | 2017-12-01 |
CN107421598B CN107421598B (zh) | 2020-12-11 |
Family
ID=60426574
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710476751.4A Active CN107421598B (zh) | 2017-06-21 | 2017-06-21 | 一种液量监测装置及监测方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN107421598B (zh) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109060074A (zh) * | 2018-08-10 | 2018-12-21 | 广州极飞科技有限公司 | 储液装置、被储溶液余量检测方法、储液检测装置 |
CN109297561A (zh) * | 2018-09-19 | 2019-02-01 | 清远市飞凡创丰科技有限公司 | 一种无人机植保药箱液位检测方法及装置 |
CN109556452A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-04-02 | 中国人民解放军陆军工程大学 | 一种利用上一次检测数据的火炮复进机液量检查方法 |
CN111096314A (zh) * | 2019-09-03 | 2020-05-05 | 苏州极目机器人科技有限公司 | 流量校准方法、装置和系统 |
CN111815930A (zh) * | 2020-06-28 | 2020-10-23 | 南京智鹤电子科技有限公司 | 油位传输方法、装置及电子设备 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1712788A1 (ru) * | 1989-04-04 | 1992-02-15 | Волгодонской Химический Завод Им.50-Летия Влксм | Устройство дл контрол уровн жидкости в емкост х, наход щихс под давлением |
CN102564536A (zh) * | 2012-02-03 | 2012-07-11 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种油罐容积表校正系统和方法 |
CN103499373A (zh) * | 2013-09-30 | 2014-01-08 | 中国计量学院 | 带自校准的汽车油罐车容量自动检定装置与方法 |
CN105277260A (zh) * | 2015-11-05 | 2016-01-27 | 湖北三环专用汽车有限公司 | 一种用于汽车燃油仪表校对的系统 |
CN105716685A (zh) * | 2016-03-28 | 2016-06-29 | 华南农业大学 | 一种液位监测装置及方法 |
CN105716684A (zh) * | 2016-02-24 | 2016-06-29 | 深圳高科新农技术有限公司 | 无人机液位测量装置及方法 |
-
2017
- 2017-06-21 CN CN201710476751.4A patent/CN107421598B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1712788A1 (ru) * | 1989-04-04 | 1992-02-15 | Волгодонской Химический Завод Им.50-Летия Влксм | Устройство дл контрол уровн жидкости в емкост х, наход щихс под давлением |
CN102564536A (zh) * | 2012-02-03 | 2012-07-11 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种油罐容积表校正系统和方法 |
CN103499373A (zh) * | 2013-09-30 | 2014-01-08 | 中国计量学院 | 带自校准的汽车油罐车容量自动检定装置与方法 |
CN105277260A (zh) * | 2015-11-05 | 2016-01-27 | 湖北三环专用汽车有限公司 | 一种用于汽车燃油仪表校对的系统 |
CN105716684A (zh) * | 2016-02-24 | 2016-06-29 | 深圳高科新农技术有限公司 | 无人机液位测量装置及方法 |
CN105716685A (zh) * | 2016-03-28 | 2016-06-29 | 华南农业大学 | 一种液位监测装置及方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
周志艳 等: "《液位监测技术在植保无人机中的应用分析》", 《农业机械学报》 * |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109060074A (zh) * | 2018-08-10 | 2018-12-21 | 广州极飞科技有限公司 | 储液装置、被储溶液余量检测方法、储液检测装置 |
CN109297561A (zh) * | 2018-09-19 | 2019-02-01 | 清远市飞凡创丰科技有限公司 | 一种无人机植保药箱液位检测方法及装置 |
CN109556452A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-04-02 | 中国人民解放军陆军工程大学 | 一种利用上一次检测数据的火炮复进机液量检查方法 |
CN109556452B (zh) * | 2018-11-27 | 2020-11-03 | 中国人民解放军陆军工程大学 | 一种利用上一次检测数据的火炮复进机液量检查方法 |
CN111096314A (zh) * | 2019-09-03 | 2020-05-05 | 苏州极目机器人科技有限公司 | 流量校准方法、装置和系统 |
CN111096314B (zh) * | 2019-09-03 | 2021-11-02 | 苏州极目机器人科技有限公司 | 流量校准方法、装置和系统 |
CN111815930A (zh) * | 2020-06-28 | 2020-10-23 | 南京智鹤电子科技有限公司 | 油位传输方法、装置及电子设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107421598B (zh) | 2020-12-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107421598A (zh) | 一种液量监测装置及监测方法 | |
CN207502965U (zh) | 一种植保无人机药液液量监测系统 | |
CN107576365A (zh) | 一种显示流量的液体容器及其液体流量检测方法 | |
AU2019219753B2 (en) | System for automatic determination of liquid volume | |
CN103111000B (zh) | 一种基于悬臂梁测力传感器的输液报警装置及其方法 | |
US20140137632A1 (en) | Device for checking the calibration of catching instruments measuring rainfall intensity | |
CN105716684A (zh) | 无人机液位测量装置及方法 | |
CN108536170A (zh) | 一种航空变量施药监控装置及方法 | |
CN103217176A (zh) | 一种消除mems陀螺零漂的方法 | |
CN106932055A (zh) | 一种高精度自动取样校准超声波液位监测系统 | |
CN108363335A (zh) | 农用无人机航空施药作业监控装置 | |
CN112722279B (zh) | 一种无人机植保作业监控方法及系统 | |
CN109917798A (zh) | 一种农业航空施药方法及系统 | |
CN105716685A (zh) | 一种液位监测装置及方法 | |
CN109060074A (zh) | 储液装置、被储溶液余量检测方法、储液检测装置 | |
CN111135387B (zh) | 一种基于多传感器融合的滴速监测装置及方法 | |
CN205593601U (zh) | 一种农用喷药无人机余药量无线检测装置 | |
CN209306904U (zh) | 高空作业平台车 | |
JP3554823B2 (ja) | コンバインタンクの流入穀量の計測法及び装置 | |
CN116952338B (zh) | 植保无人机流量计校准方法和装置 | |
CN208672092U (zh) | 储液装置、储液检测装置及无人机 | |
CN206624216U (zh) | 物联网铝制液氮罐 | |
CN201440077U (zh) | 一种危化品运输监控设备的检测标定装置 | |
CN105242063B (zh) | 一种基于压力传感器的储水池流速测量方法 | |
WO2021083282A1 (zh) | 校准方法、可移动平台以及计算机可读存储介质 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |