CN109002064B - 液体流量控制方法及其装置、液体喷洒装置、飞行装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及飞行器技术领域，尤其涉及一种液体流量控制方法及其装置、液体喷洒装置、飞行装置，所述方法包括：基于输送管道中输送的液体的粘度信息及预设目标流量，确定驱动装置的目标转速；根据所述目标转速控制所述驱动装置的工作转速，以使所述液体的实际输送流量与预设目标流量一致。本发明能够根据不同的液体粘度和目标流量获取相应的驱动装置的转速，实现输送管道中液体的实际输送流量与预设目标流量一致，实现对液体流量的精准控制。

Description

液体流量控制方法及其装置、液体喷洒装置、飞行装置

【技术领域】

本发明涉及飞行器技术领域，尤其涉及一种液体流量控制方法及其装置、液体喷洒装置、飞行装置。

【背景技术】

在农业应用领域，水泵经常用于输送液体农药剂，例如，在农业植保无人机中，利用水泵将农药从药箱中抽出并输送到无人机的喷头中，最后利用喷头将农药喷向作物。

目前，无人机的喷洒系统对于流量的控制主要通过控制泵的运转功率来实现，并通过流量计来获取系统的流量信息，如通过控制蠕动泵的电机转速来控制药液流量，蠕动泵的电机转速不同，其每分钟所能泵送的液体流量也不同。要获得流量与蠕动泵转速的关系首先要进行试验标定，而这种标定往往是直接用清水来进行的。但在实际喷洒作业中，一些农药药液的粘度要比水的粘度大很多，而对于蠕动泵来说，同一转速下能泵送的不同粘度的液体的流量是不同的，且粘度较大的农药容易对流量计产生不利影响，出现测量不准的问题，例如在蠕动泵电机转速为10000转/min的情况下，所能泵送的水(水的粘度为1mpa·s左右)的流量为500mL/min，而所能泵送的油酸甲酯(其粘度为10mpa·s左右)的流量仅为200mL/min左右，因此，当无人机按照设定参数喷洒高粘度农药时，其实际药液流量远低于目标设定值，严重影响喷施效果及药量估计，无法达到精准喷施的目的。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种适用于输出不同粘度液体的流量控制方法及其装置、液体喷洒装置、飞行装置，以解决喷洒不同粘度液体时无法对流量进行精准控制的问题。

为实现该目的，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种流量控制方法，应用于液体流量控制装置，所述液体流量控制装置包括：

用于输送液体的输送管道及用于驱动所述输送管道中的液体流动的驱动装置，所述方法包括：

基于所述输送管道中输送的液体的粘度信息及预设目标流量，确定驱动装置的目标转速；

根据所述目标转速控制所述驱动装置的工作转速，以使所述液体的实际输送流量与预设目标流量一致。

具体地，基于所述输送管道中输送的液体的粘度信息及预设目标流量，确定驱动装置的目标转速的步骤，包括：实时获取与所述输送管道中输送的液体的粘度信息存在映射关系的相关参数信息，以确定驱动装置的目标转速。

具体地，获取与所述输送管道中输送的液体的粘度信息存在映射关系的相关参数信息的步骤，包括：获取输送管道中输送的液体的粘度信息。

优选地，获取输送管道中输送的液体的粘度信息之前，还包括：创建液体粘度、液体流量与驱动装置转速之间的映射关系，并将该映射关系加以存储以便调用。

具体地，获取所述输送管道中输送的液体的粘度信息之后，包括：调用预设的所述液体粘度、液体流量与驱动装置转速之间的映射关系，根据该映射关系及获取的粘度信息确定实现预设目标流量所需的驱动装置的目标转速。

具体地，创建液体粘度、液体流量与驱动装置转速之间的映射关系的步骤，包括：

当液体流量、液体粘度与驱动装置转速呈函数关系时，获取并存储该函数关系；当液体流量、液体粘度与驱动装置转速不呈函数关系时，获取并存储一系列梯度粘度的液体在不同转速下的流量信息。

优选地，获取与所述输送管道中输送的液体的粘度信息存在预设映射关系的相关参数信息的步骤，包括：

获取输送管道中输送的液体流动预设距离所需的时间信息。

优选地，获取输送管道中输送的液体流动预设距离所需的时间信息之前，还包括：创建液体流动预设距离所需的时间与驱动装置单转流量之间的映射关系并加以存储。

具体地，获取输送管道中输送的液体流动预设距离所需要的时间之后的步骤，包括：

调用所述液体流动预设距离所需的时间与驱动装置单转流量之间的映射关系，根据获取的输送管道中输送的液体流动预设距离所用的时间信息获取驱动装置单转流量；

根据目标流量与驱动装置单转流量之间的关系，确定驱动装置的目标转速。

第二方面，本发明还提供了一种液体流量控制装置，包括：

确定模块，用于基于输送管道中输送的液体的粘度信息及目标流量，确定驱动装置的目标转速；

控制模块，用于根据所述目标转速控制所述驱动装置的工作转速，以使所述液体的实际输送流量与预设目标流量一致。

具体地，确定模块中包括获取单元，所述获取单元用于实时获取与所述输送管道中输送的液体的粘度信息存在预设映射关系的相关参数信息，以确定驱动装置的目标转速。

具体地，获取单元还用于获取输送管道中输送的液体的粘度信息。

优选地，还包括：创建模块，所述创建模块用于创建液体粘度、液体流量与驱动装置转速之间的映射关系并将该映射关系加以存储以便调用。

具体地，确定模块中还包括：调用单元，所述调用单元用于调用预设的所述液体粘度、液体流量与驱动装置转速之间的映射关系；

确定单元，所述确定单元用于根据该映射关系及获取的粘度信息确定实现预设目标流量所需的驱动装置的目标转速。

具体地，创建模块用于当液体流量、液体粘度与驱动装置转速呈函数关系时，获取并存储该函数关系；或者，当液体流量、液体粘度与驱动装置转速不呈函数关系时，获取并存储一系列梯度粘度的液体在不同转速下的流量信息。

具体地，获取单元还用于获取输送管道中输送的液体流动预设距离所需的时间信息。

优选地，还包括：创建模块，所述创建模块用于创建液体流动预设距离所需的时间与驱动装置单转流量之间的映射关系并加以存储。

具体地，确定模块中还包括：调用单元，所述调用单元用于调用所述液体流动预设距离所需的时间与驱动装置单转流量之间的映射关系，根据获取单元获取的时间信息获取驱动装置单转流量；

确定单元，所述确定单元用于根据目标流量与驱动装置单转流量之间的关系，确定驱动装置的目标转速。

第三方面，本发明还提供一种液体喷洒装置，包括：储液装置、粘度检测装置、驱动装置、控制器、出液口，所述粘度检测装置、驱动装置分布在输送管道上且与控制器电性连接；该输送管道的一端与储液装置相接；另一端设有出液口；所述粘度检测装置用于检测流经的液体粘度；所述驱动装置为输送管道中的液体的流动提供驱动力；所述控制器用于执行上述第一方面所述的液体流量控制方法的步骤。

优选地，液体喷洒装置还包括：流量计，所述流量计设于输送管道中，并且与所述控制器电性连接。

第四方面，本发明还提供了一种液体喷洒装置，包括：储液装置、计时装置、驱动装置、控制器、出液口，所述计时装置、驱动装置分布在输送管道上且与控制器电性连接，该输送管道的一端与储液装置相接，另一端设有出液口，用于获取预设液体总量的液体在输液管道中流动预设距离所需要的时间；所述驱动装置为输送管道内的液体的流动提供驱动力；所述控制器用于执行上述第一方面所述的液体流量控制方法的步骤。

优选地，液体喷洒装置还包括：流量计，所述流量计设于输送管道中，并且与所述控制器电性连接。

优选地，所述计时装置包括：设置在所述驱动装置两侧的第一阀门和第二阀门，所述第一阀门及第二阀门均与控制器电性连接。

第五方面，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序执行时实现上述第一方面所述的液体流量控制方法的步骤。

第六方面，本发明还提供了一种液体流量控制装置，包括：

一个或多个处理器；

存储器；

一个或多个应用程序，其中所述一个或多个应用程序被存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序配置用于：执行上述第一方面所述的液体流量控制方法的步骤。

第七方面，本发明还提供了一种飞行装置，包括第六方面所述的液体流量控制装置；或者，

包括第三方面所述的液体喷洒装置；或者，

包括第四方面所述的液体喷洒装置。

与现有技术相比，本发明具备如下优点：

本发明提供的液体流量控制方法及其装置、液体喷洒装置、飞行装置，基于输送管道中的液体的粘度信息及目标流量确定相应的驱动装置的转速，调整驱动装置的转速驱动输液管道中的液体，不同粘度的液体在不同的转速的驱动下，实际输送流量与预设目标流量一致，实现对液体流量的精准控制的目的。

本发明将液体粘度信息及与之相关的参数建立映射关系，根据该映射关系及已获得的与液体粘度及相关参数能够更为方便地获取驱动装置的转速，预先创建该映射关系并加以存储，方便调用，能够更加迅速地获取相应地驱动装置的目标转速。

本发明预先创建液体粘度、液体流量与驱动装置转速之间的映射关系，仅需获取液体粘度及预设的目标流量，即能直观地根据获取到的输送管道中的液体粘度、目标流量获取驱动装置的目标转速，获取目标转速的过程简单快捷。

本发明预先创建液体流动预设距离所需的时间与驱动装置单转流量之间的映射关系，无需直接获取液体的粘度信息，即能实现根据不同的液体粘度控制不同的驱动力，以获取同样的目标流量。在预先建立映射关系的过程中仅需测量液体流动预设距离所用的时间，根据预先存储的液体流动预设距离所需的时间与驱动装置单转流量之间的映射关系及目标流量与驱动装置单转流量之间的关系，获取驱动装置的目标转速，节约系统存储及计算资源。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

【附图说明】

图1为本发明提供的液体流量控制方法的流程示意图；

图2为本发明提供的一种确定驱动装置的目标转速方法的流程示意图；

图3为本发明提供的另一种确定驱动装置的目标转速方法的流程示意图；

图4为本发明提供的一种液体喷洒装置的结构示意图；

图5为本发明提供的另一种液体喷洒装置的结构示意图；

图6为本发明提供的液体流量控制装置的结构示意图；

图7为本发明提供的液体流量控制装置中确定模块的一种结构示意图；

图8为本发明提供的液体流量控制装置中确定模块的另一种结构示意图；

图9为本发明提供的液体流量控制方法的一种实施例的流程示意图；

图10为本发明图2提供的一种确定驱动装置的目标转速方法中包括预先创建映射关系的流程示意图；

图11为本发明图2提供的一种确定驱动装置的目标转速方法中创建映射关系的流程示意图；

图12为本发明图3提供的另一种确定驱动装置的目标转速方法中包括预先创建映射关系的流程示意图。

【具体实施方式】

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本发明提供了一种液体流量控制方法，应用于液体流量控制装置，在一种实施方式中，所述液体流量控制装置包括：用于输送液体的输送管道及用于驱动所述输送管道中的液体流动的驱动装置，该液体流量控制方法的流程示意图如图1所示，包括S100至S200。

S100，基于所述输送管道中输送的液体的粘度信息及预设目标流量，确定驱动装置的目标转速。

由于驱动装置在同一转速下所能泵送的不同粘度的液体流量是不同的，并且粘度较大的液体容易对流量计产生不利的影响，若按照同一液体粘度进行泵送，其实际流量与预设目标流量不一致，本发明根据液体的不同粘度信息分别设定不同的驱动转速，以使所述液体的实际输送流量与预设目标流量一致。

液体流量控制方法的一种实施例的流程示意图如图9所示，包括：

S1000，实时获取与所述输送管道中输送的液体的粘度信息存在预设映射关系的相关参数信息；

S1001，基于预设映射关系，根据获取的相关参数信息及预设目标流量，确定驱动装置的目标流量；

S200，控制所述驱动装置的工作转速处于所述目标转速，以使所述液体的实际输送流量与预设目标流量一致。

具体地，步骤S100包括：S1000及S1001，实时获取与所述输送管道中输送的液体的粘度信息存在预设映射关系的相关参数信息，基于预设映射关系，根据获取的相关参数信息及及预设目标流量，确定驱动装置的目标转速。

在本实施例中，与液体粘度信息存在预设映射关系的相关参数信息包括液体流量与驱动装置的转速，即液体流量与驱动装置转速、液体粘度三者之间的映射关系。

在已知预设目标流量及已获取所述输送管道中输送的液体的粘度信息时，根据已建立的液体流量与驱动装置转速、液体粘度三者之间的映射关系，确定驱动装置的目标转速。

所述液体流量与驱动装置转速、液体粘度三者之间的映射关系的建立可以是人为设定的，如，在采用该方法进行喷洒杀虫剂的装置，按照以往的喷洒量仅能杀死70％的害虫，使用者为了实现杀死90％害虫的目的，人为地设定驱动装置的转速来提高单位面积杀虫剂的喷洒量，从而实现杀死90％害虫的目的。由于接收该种喷洒装置作业的土地情况并不相同，人为设定液体流量与驱动装置转速、液体粘度三者之间的映射关系的方式能够实现使喷洒装置进行个性化设置，能够最大程度地满足使用者的需求，提升用户体验。

所述液体流量与驱动装置转速、液体粘度三者之间的映射关系的建立也可以是通过模拟不同粘度液体进行实验获取的实验数据进行大数据分析得出的优化结果。创建该种映射关系的流程示意图如图11所示，以该种建立液体粘度、液体流量与驱动装置转速之间的映射关系的步骤如下：

预先通过实验获取液体流量与驱动装置转速、液体粘度的数据；通过大数据分析，判断液体流量、液体粘度与驱动装置转速是否呈函数关系，若液体流量、液体粘度与驱动装置转速之间成函数关系，获取并存储该函数关系；若液体流量、液体粘度与驱动装置转速之间不呈函数关系，获取并存储一系列梯度粘度的液体在不同转速下的流量信息。

以该种方式创建所述映射关系，得出的映射关系更加科学，采用该种映射关系与人为设定方式能够更加准确、合理地分配系统资源。而且，实验数据越多，大数据分析出来的映射关系越精细准确。

优选地，由于在某些领域液体流量的粘度值处于一定的范围，因此在实验模拟过程中，仅收集液体流量的粘度在某个特定范围内的实验数据。如测量液体粘度范围在1mpa·s至600mpa·s内，液体流量与驱动装置转速、液体粘度之间的映射关系。

若所述液体流量、液体粘度与驱动装置转速呈函数关系时，获取并存储该函数关系；

建立所述函数关系如：Q_x∝η_x&r，其中Q_x为液体流量，单位是ml/min，η_x为液体粘度，单位是mpa·s，并将该函数关系存储至控制器中。

当液体流量、液体粘度与驱动装置转速不呈函数关系时，将液体粘度按梯度划分，获取并存储一系列梯度粘度的液体在不同转速下的流量信息。

具体地，若实验数据表明液体流量与液体粘度及驱动装置转速不呈现明显函数关系，而是液体粘度为η₁的液体在r₁的驱动装置转速下，流量为Q₁₁，即三者之间的关系为：η₁—r₁—Q₁₁，η₁—r₁₂—Q₁₂，……，η_a—r_b—Q_ab,则一系列梯度粘度的液体在各转速下的液体流量信息存储至控制器中。

优选地，将一系列梯度粘度的液体在各转速下的液体流量信息以表格的形式存储至控制器中，方便调取。

所述梯度越小，划分的液体粘度越精细，建立的映射关系越可靠，依据该映射关系获取的流量信息或转速信息的误差越小，相应地，需要的实验数据越多，保存一系列梯度粘度的液体在不同转速下的流量信息所占用的系统资源越多。

一种确定驱动装置的目标转速方法的流程示意图如图2所示，在本实施方式中，S100包括如下步骤：

S110，获取所述输送管道中输送的液体的粘度信息；

所述粘度信息通过粘度检测装置获取，在图4所示的液体喷洒装置中，所述粘度检测装置设于输送管道中，且与控制器电性连接，所述粘度检测装置检测输送管道中输送的液体的粘度信息并将该信息发送给与之电性连接的控制器。

S120，调用所述液体流量与驱动装置转速、液体粘度之间的映射关系；

由于上述建立液体粘度、液体流量与驱动装置转速之间的映射关系的过程之后，将该种预先存储至控制器中。调取已建立的所述液体流量与驱动装置转速、液体粘度之间的映射关系，为确定实现目标流量的驱动装置的目标转速做准备。

S130，依据所述映射关系，结合已获取的输送管道中输送的液体的粘度信息及预设流量，确定驱动装置的目标转速。

若所述液体粘度与目标流量及驱动装置的转速之间的关系符合函数关系，则依据所述液体流量与驱动装置转速、液体粘度之间的映射关系，根据已获取的预设的液体输送的目标流量及粘度检测装置发送的输送管道中液体的粘度信息，计算出驱动装置的目标转速；若所述液体粘度与目标流量及驱动装置的转速之间的关系不符合函数关系，则依据所述液体流量与驱动装置转速、液体粘度之间的映射关系或一系列梯度粘度的液体在各转速下的液体流量信息的表格，查找到与已获取的预设的液体输送的目标流量及输送管道中液体的粘度信息相匹配的驱动装置的目标转速。

所述相匹配的驱动装置的目标转速包括两种情况：一种情况是，获取的输送管道中液体的粘度值与预设的液体输送的目标流量值已直接存储在控制器中，对比已建立的映射关系或映射表格，找到相应的驱动装置的目标转速；另一种情况是，获取的输送管道中液体的粘度值与预设的液体输送的目标流量值并未直接存储在控制器中，控制器则需要经过预设的算法，选择输送管道中液体的粘度值与预设的液体输送的目标流量值相近的粘度信息与目标流量信息，以确定驱动装置的目标转速。

所述预设的算法包括：采取与输送管道中液体的粘度值及预设的液体输送的目标流量值的绝对值相差最小的已存储的液体粘度及液体流量所对应的驱动装置的转速，该转速选定为目标转速。

在确定目标流量所需的电机转速之前，驱动装置按照目标流量的清水对应的驱动装置的转速工作。

本实施方式还存在一种优选方案，具体流程示意图如图10所示，在S110之前，还包括S1101，创建液体粘度、液体流量与驱动装置转速之间的映射关系，并将该映射关系加以存储以便调用。

本实施例预先创建液体粘度、液体流量与驱动装置转速之间的映射关系，仅需获取液体粘度及预设的目标流量，即能直观地根据获取到的输送管道中的液体粘度、目标流量获取驱动装置的目标转速，获取目标转速的过程简单快捷。

S200，根据所述目标转速控制所述驱动装置的工作转速，以使所述液体的实际输送流量与预设目标流量一致。

根据S100确定的目标转速对所述驱动装置的转速进行调整，生成包括目标转速的控制信号，将该控制信号发送至驱动装置，使所述驱动装置按照该目标转速工作，从而保证所述输送管道中输送的液体的实际流量与预设目标流量一致。

本发明所提供的方案中，还包括如下情形，输送管道中的液体为清水或与清水的粘度信息相同的液体，即目标转速与初始转速一致，则不需要调整驱动装置的转速，即能实现所述液体的实际输送流量与预设目标流量一致。

在另一种实施方式中，发明人考虑到不同粘度液体经同一转速驱动装置驱动的过程中，由于粘度不同其在管道中流动时所受到的摩擦力、粘滞力不同，因此，不同粘度液体在管道中的流速不同，驱动装置单转所能输送的液体的量也不尽相同。例如，当驱动装置中的电机转速为10000转/min时，清水在管道中流动50cm的距离只需2s，电机每转一圈所能输送的流量为1ml，而同样条件下粘度为10mpa·s的甘油溶液在管道中流动50cm的距离需4s，电机每转一圈所能输送的流量为0.8ml。因此，步骤S100包括：实时获取与所述输送管道中输送的液体的粘度信息存在预设映射关系的相关参数信息，及预设目标流量，以确定驱动装置的目标转速。其中，与上一实施方式不同的是，所述液体粘度信息存在预设映射关系的相关参数信息包括输送管道中输送的液体流动预设距离所需的时间信息及驱动装置每转所能输送的液体流量，即建立液体流动预设距离所需的时间与驱动装置单转流量之间的映射关系。

本实施方式提供的液体流量控制方法，还包括：创建液体流动预设距离所需的时间与驱动装置单转流量之间的映射关系并加以存储。

所述创建映射关系的具体过程如下：

利用计时装置记录输送管道中流动的液体流动预设距离所用的时间t(单位为s)，获取该时间内输送管道输送的液体总量q(单位为ml)，获取在所述t时间段内驱动装置的电机的总转数T(单位为转)，则驱动装置的电机单转所能输送的液体流量Δq(单位为ml/转)可以通过如下公式计算：Δq＝q/T。

经研究发现，驱动装置的转速R(单位为转/min)与液体流量Q(ml/min)及驱动装置单转流量Δq之间的关系如下：R＝Q/Δq。

通过上述计算过程建立液体流动预设距离所需的时间与驱动装置单转流量之间的映射关系，并将该映射关系加以存储便于后续调用。

另一种确定驱动装置的目标转速方法的流程示意图如图3所示，本实施方式中，S100包括如下步骤：

S111，获取输送管道中输送的液体流动预设距离所需的时间信息。

通过计时装置获取所述输送管道中输送的液体流动预设距离所需的时间信息，在图5所示的液体喷洒装置中，所述计时装置包括第一阀门和第二阀门，当液体流经第一阀门时记录时间点为t₁，流经第二阀门时为时间点t₂；阀门通过传感器将时间信息传递给控制器，计算出默认情况下液体从第一阀门处运动至第二阀门处的时间为Δt＝t₂-t₁(单位为s)，即获取输送管道中输送的液体从第一阀门流动至第二阀门所需的时间。

S121，调用所述液体流动预设距离所需的时间与驱动装置单转流量之间的映射关系，根据获取的输送管道中输送的液体流动预设距离所用的时间信息获取驱动装置单转流量。

根据已获取的液体流动预设距离所需的时间，如图5中，液体从第一阀门处运动至第二阀门处的时间为Δt＝t₂-t₁(单位为s)，依据已建立的所述液体流动预设距离所需的时间与驱动装置单转流量之间的映射关系，确定驱动装置单转流量Δq。

S131，根据目标流量与驱动装置单转流量之间的关系，确定驱动装置的目标转速。

结合上述步骤，再依据驱动装置的转速R(单位为转/min)与液体流量Q(ml/min)及驱动装置单转流量Δq之间的关系，获取输送目标流量时驱动装置所需要的目标转速。

本实施方式还存在一种优选方案，具体流程示意图如图12所示，在步骤S111之前，还包括步骤S1111，创建液体流动预设距离所需的时间与驱动装置单转流量之间的映射关系并将加以存储。

本实施方式无需直接获取液体的粘度信息，即能实现根据不同的液体粘度控制不同的驱动力，以获取同样的目标流量。在预先建立映射关系的过程中仅需测量液体流动预设距离所用的时间，根据预先存储的液体流动预设距离所需的时间与驱动装置单转流量之间的映射关系及目标流量与驱动装置单转流量之间的关系，获取驱动装置的目标转速。与前述实施方式相比，无需占用太多存储资源，实验获取次数也大大减少，节省系统资源。

相应地，本发明还提供了一种液体流量控制装置，如图6所示，包括：确定模块10、控制模块20。

所述确定模块10，用于基于输送管道中输送的液体的粘度信息及目标流量，确定驱动装置的目标转速；

由于驱动装置在同一转速下所能泵送的不同粘度的液体流量是不同的，并且粘度较大的液体容易对流量计产生不利的影响，若按照同一液体粘度进行泵送，其实际流量与预设目标流量不一致，本发明根据液体的不同粘度信息分别设定不同的驱动转速，以使所述液体的实际输送流量与预设目标流量一致。

所述确定模块10中包括获取单元，所述获取单元用于实时获取与所述输送管道中输送的液体的粘度信息存在预设映射关系的相关参数信息，以确定驱动装置的目标转速。

在一种优选实施例中，与液体粘度信息存在预设映射关系的相关参数信息包括液体流量与驱动装置的转速，即液体流量与驱动装置转速、液体粘度三者之间的映射关系。

在已知预设目标流量及已获取所述输送管道中输送的液体的粘度信息时，根据已建立的液体流量与驱动装置转速、液体粘度三者之间的映射关系，确定驱动装置的目标转速。

所述液体流量与驱动装置转速、液体粘度三者之间的映射关系的建立可以是人为设定的，如，在采用该方法进行喷洒杀虫剂的装置，按照以往的喷洒量仅能杀死70％的害虫，使用者为了实现杀死90％害虫的目的，人为地设定驱动装置的转速来提高单位面积杀虫剂的喷洒量，从而实现杀死90％害虫的目的。由于接收该种喷洒装置作业的土地情况并不相同，人为设定液体流量与驱动装置转速、液体粘度三者之间的映射关系的方式能够实现使喷洒装置进行个性化设置，能够最大程度地满足使用者的需求，提升用户体验。

所述液体流量与驱动装置转速、液体粘度三者之间的映射关系的建立也可以是通过模拟不同粘度液体进行实验获取的实验数据进行大数据分析得出的优化结果。

所述装置还包括创建模块30，所述创建模块30用于创建液体粘度、液体流量与驱动装置转速之间的映射关系，包括：

预先通过实验获取液体流量与驱动装置转速、液体粘度的数据；通过大数据分析，建立液体流量与驱动装置转速、液体粘度之间的映射关系；将所述映射关系加以存储。

以该种方式创建所述映射关系，得出的映射关系更加科学，采用该种映射关系与人为设定方式能够更加准确、合理地分配系统资源。而且，实验数据越多，大数据分析出来的映射关系越精细准确。

优选地，由于在某些领域液体流量的粘度值处于一定的范围，因此在实验模拟过程中，仅收集液体流量的粘度在某个特定范围内的实验数据。如测量液体粘度范围在1mpa·s至600mpa·s内，液体流量与驱动装置转速、液体粘度之间的映射关系。

若所述液体流量、液体粘度与驱动装置转速呈函数关系时，获取并存储该函数关系；

建立所述函数关系如：Q_x∝η_x&r，其中Q_x为液体流量，单位是ml/min，η_x为液体粘度，单位是mpa·s，并将该函数关系存储至控制器中。

当液体流量、液体粘度与驱动装置转速不呈函数关系时，将液体粘度按梯度划分，获取并存储一系列梯度粘度的液体在不同转速下的流量信息。

具体地，若实验数据表明液体流量与液体粘度及驱动装置转速不呈现明显函数关系，而是液体粘度为η₁的液体在r₁的驱动装置转速下，流量为Q₁₁，即三者之间的关系为：η₁—r₁—Q₁₁，η₁—r₁₂—Q₁₂，……，η_a—r_b—Q_ab,则一系列梯度粘度的液体在各转速下的液体流量信息存储至控制器中。

优选地，将一系列梯度粘度的液体在各转速下的液体流量信息以表格的形式存储至控制器中，方便调取。

所述梯度越小，划分的液体粘度越精细，建立的映射关系越可靠，依据该映射关系获取的流量信息或转速信息的误差越小，相应地，需要的实验数据越多，保存一系列梯度粘度的液体在不同转速下的流量信息所占用的系统资源越多。

本实施例优选通过实验获取的液体流量与驱动装置转速、液体粘度的映射关系，并将该映射关系预先存储于控制器中。

如图7所示，确定模块10中包括获取单元110、调用单元120、确定单元130。

获取单元110，所述获取单元用于获取所述输送管道中输送的液体的粘度信息；

所述粘度信息通过粘度检测装置获取，在图4所示的液体喷洒装置中，所述粘度检测装置设于输送管道中，且与控制器电性连接，所述粘度检测装置检测输送管道中输送的液体的粘度信息并将该信息发送给与之电性连接的控制器。

调用单元120，所述调用单元用于调用所述液体流量与驱动装置转速、液体粘度之间的映射关系；

由于上述建立液体粘度、液体流量与驱动装置转速之间的映射关系的过程之后，将该种预先存储至控制器中。调取已建立的所述液体流量与驱动装置转速、液体粘度之间的映射关系，为确定实现目标流量的驱动装置的目标转速做准备。

确定单元130，所述确定单元用于依据所述映射关系，结合已获取的输送管道中输送的液体的粘度信息及预设流量，确定驱动装置的目标转速。

若所述液体粘度与目标流量及驱动装置的转速之间的关系符合函数关系，则依据所述液体流量与驱动装置转速、液体粘度之间的映射关系，根据已获取的预设的液体输送的目标流量及粘度检测装置发送的输送管道中液体的粘度信息，计算出驱动装置的目标转速；若所述液体粘度与目标流量及驱动装置的转速之间的关系不符合函数关系，则依据所述液体流量与驱动装置转速、液体粘度之间的映射关系或一系列梯度粘度的液体在各转速下的液体流量信息的表格，查找到与已获取的预设的液体输送的目标流量及输送管道中液体的粘度信息相匹配的驱动装置的目标转速。

所述相匹配的驱动装置的目标转速包括两种情况：一种情况是，获取的输送管道中液体的粘度值与预设的液体输送的目标流量值已直接存储在控制器中，对比已建立的映射关系或映射表格，找到相应的驱动装置的目标转速；另一种情况是，获取的输送管道中液体的粘度值与预设的液体输送的目标流量值并未直接存储在控制器中，控制器则需要经过预设的算法，选择输送管道中液体的粘度值与预设的液体输送的目标流量值相近的粘度信息与目标流量信息，以确定驱动装置的目标转速。

所述预设的算法包括：采取与输送管道中液体的粘度值及预设的液体输送的目标流量值的绝对值相差最小的已存储的液体粘度及液体流量所对应的驱动装置的转速，该转速选定为目标转速。

在确定目标流量所需的电机转速之前，驱动装置按照目标流量的清水对应的驱动装置的转速工作。

控制模块20，用于根据所述目标转速控制所述驱动装置的工作转速，以使所述液体的实际输送流量与预设目标流量一致。

根据确定模块10确定的目标转速对所述驱动装置的转速进行调整，生成包括目标转速的控制信号，将该目标转速发送至驱动装置，使所述驱动装置按照该目标转速工作，从而保证所述输送管道中输送的液体的实际流量与预设目标流量一致。

本发明所提供的方案中，还包括如下情形，输送管道中的液体为清水或与清水的粘度信息相同的液体，即目标转速与初始转速一致，则不需要调整驱动装置的转速，即能实现所述液体的实际输送流量与预设目标流量

在另一种实施方式中，发明人考虑到不同粘度液体经同一转速驱动装置驱动的过程中，由于粘度不同其在管道中流动时所受到的摩擦力、粘滞力不同，因此，不同粘度液体在管道中的流速不同，驱动装置单转所能输送的液体的量也不尽相同。例如，当驱动装置中的电机转速为10000转/min时，清水在管道中流动50cm的距离只需2s，电机每转一圈所能输送的流量为1ml，而同样条件下粘度为10mpa·s的甘油溶液在管道中流动50cm的距离需4s，电机每转一圈所能输送的流量为0.8ml。因此，确定步骤10包括：实时获取与所述输送管道中输送的液体的粘度信息存在预设映射关系的相关参数信息，及预设目标流量，以确定驱动装置的目标转速。其中，与上一实施方式不同的是，所述液体粘度信息存在预设映射关系的相关参数信息包括输送管道中输送的液体流动预设距离所需的时间信息及驱动装置每转所能输送的液体流量，即建立液体流动预设距离所需的时间与驱动装置单转流量之间的映射关系。

所述液体流量控制装置，还包括：创建模块30，所述创建模块用于创建液体流动预设距离所需的时间与驱动装置单转流量之间的映射关系并加以存储。

所述创建模块包括：利用计时装置记录输送管道中流动的液体流动预设距离所用的时间t(单位为s)，获取该时间内输送管道输送的液体总量q(单位为ml)，获取在所述t时间段内驱动装置的电机的总转数T(单位为转)，则驱动装置的电机单转所能输送的液体流量Δq(单位为ml/转)可以通过如下公式计算：Δq＝q/T。

经研究发现，驱动装置的转速R(单位为转/min)与液体流量Q(ml/min)及驱动装置单转流量Δq之间的关系如下：R＝Q/Δq。

通过上述计算过程建立液体流动预设距离所需的时间与驱动装置单转流量之间的映射关系，并将该映射关系加以存储便于后续调用。

如图8所示，本实施例中，确定模块10包括：获取单元111、调用单元121、确定单元131。

获取单元111，用于获取输送管道中输送的液体流动预设距离所需的时间信息。

通过计时装置获取所述输送管道中输送的液体流动预设距离所需的时间信息，在图5所示的液体喷洒装置中，所述计时装置包括第一阀门和第二阀门，当液体流经第一阀门时记录时间点为t₁，流经第二阀门时为时间点t₂；阀门通过传感器将时间信息传递给控制器，计算出默认情况下液体从第一阀门处运动至第二阀门处的时间为Δt＝t₂-t₁(单位为s)，即获取输送管道中输送的液体从第一阀门流动至第二阀门所需的时间。

调用单元121，用于调用所述液体流动预设距离所需的时间与驱动装置单转流量之间的映射关系，根据获取的输送管道中输送的液体流动预设距离所用的时间信息获取驱动装置单转流量；

根据已获取的液体流动预设距离所需的时间，如图5中，液体从第一阀门处运动至第二阀门处的时间为Δt＝t₂-t₁(单位为s)，依据已建立的所述液体流动预设距离所需的时间与驱动装置单转流量之间的映射关系，确定驱动装置单转流量Δq。

确定单元131，用于根据目标流量与驱动装置单转流量之间的关系，确定驱动装置的目标转速。

依据驱动装置的转速R(单位为转/min)与液体流量Q(ml/min)及驱动装置单转流量Δq之间的关系，获取输送目标流量时驱动装置所需要的目标转速。

本实施方式无需直接获取液体的粘度信息，即能实现根据不同的液体粘度控制不同的驱动力，以获取同样的目标流量。在预先建立映射关系的过程中仅需测量液体流动预设距离所用的时间，根据预先存储的液体流动预设距离所需的时间与驱动装置单转流量之间的映射关系及目标流量与驱动装置单转流量之间的关系，获取驱动装置的目标转速。与前述实施方式相比，无需占用太多存储资源，实验获取次数也大大减少，节省系统资源。

相应地，本发明还提供了一种液体喷洒装置，结构如图4所示，包括：储液装置11、粘度检测装置12、驱动装置14、控制器1000、出液口15，所述粘度检测装置12、驱动装置14分布在输送管道上且与控制器1000电性连接；该输送管道的一端与储液装置11相接；另一端设有出液口15；所述粘度检测装置用于检测流经的液体粘度；所述驱动装置为输送管道中的液体的流动提供驱动力；所述控制器用于执行一种实施方式所述的液体流量控制方法的步骤。

所述储液装置包括各种形状的储液箱。

所述驱动装置包括驱动电机，驱动电机为驱动装置提供动力，使得驱动装置能够输送液体。与所述驱动装置电性连接的所述控制器通过对驱动装置，尤其是驱动电机的转速进行控制液体的输送流量。

以蠕动泵为例，驱动电机与液体的输送管道相连，驱动电机转动挤压输送管道，以使液体通过输送管道向外输送。并且驱动电机的转速越快，挤压输送管道的速度越快，驱动装置输送的液体流量越大。

优选地，所述液体喷洒装置还设有流量计13，在图4中，所述流量计设于输送管道中，设于粘度检测装置12与驱动装置14之间，并与控制器1000电性连接，用于监测所述液体喷洒装置中是否有液体流经。

本发明还提供了另外一种液体喷洒装置，如图5所示，包括：储液装置21、计时装置(23、25)、驱动装置24、控制器2000、出液口26，所述计时装置(23、25)、驱动装置24所述计时装置依次顺序分布在输送管道上且与控制器2000电性连接，该输送管道的一端与储液装置21相接，另一端设有出液口26，用于获取预设液体总量的液体在输液管道中流动预设距离所需要的时间；所述驱动装置为输送管道内的液体的流动提供驱动力；所述控制器用于执行另一种实施方式所述的液体流量控制方法的步骤。

所述计时装置可以有多种形式，只要能够计算出液体流动预设距离所需要的时间即可，具体结构不作限制。

如图5所示，本实施例优选所述计时装置包括设于驱动装置进液口前的第一阀门(23)与设于驱动装置出液口后的第二阀门(25)。当液体流经第一阀门时记录时间点为t₁，流经第二阀门时为时间点t₂；阀门通过传感器将时间信息传递给控制器，计算出预设液体总量的液体在输液管道中从第一阀门处运动至第二阀门处的时间为Δt＝t₂-t₁(单位为s)。

所述储液装置包括各种形状的储液箱。

所述驱动装置包括驱动电机，驱动电机为驱动装置提供动力，使得驱动装置能够输送液体。与所述驱动装置电性连接的所述控制器通过对驱动装置，尤其是驱动电机的转速进行控制液体的输送流量。

所述驱动装置包括但不仅限于蠕动泵、隔膜泵；以蠕动泵为例，驱动电机与液体的输送管道相连，驱动电机转动挤压输送管道，以使液体通过输送管道向外输送。并且驱动电机的转速越快，挤压输送管道的速度越快，驱动装置输送的液体流量越大。

优选地，所述液体喷洒装置还设有流量计22，在图5中，所述流量计设于输送管道中，与储液装置21相邻，并与控制器2000电性连接，用于监测所述液体喷洒装置中是否有液体流经。

进一步地，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序执行时实现上述技术方案所述的液体流量控制方法的步骤。

相应地，本发明还提供了一种液体流量控制装置，包括：

一个或多个处理器；

存储器；

一个或多个应用程序，其中所述一个或多个应用程序被存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序配置用于：执行上述技术方案所述的液体流量控制方法的步骤。

更进一步地，本发明还提供了一种飞行装置，其包括上述技术方案所述的液体流量控制装置。

相应地，本发明还提供了一种飞行装置，其包括上述一种实施方式所述的液体喷洒装置。

更进一步地，本发明还提供了一种飞行装置，其包括上述另一种实施方式所述的液体喷洒装置。

本发明提供的液体流量控制方法及其装置、液体喷洒装置、飞行装置，能够根据不同的液体粘度和目标流量获取相应的驱动装置的转速，实现输送管道中液体的实际输送流量与预设目标流量一致，实现对液体流量的精准控制。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (22)

1.一种液体流量控制方法，应用于液体流量控制装置，其特征在于，所述液体流量控制装置包括：用于输送液体的输送管道及用于驱动所述输送管道中的液体流动的驱动装置；所述方法包括：

基于所述输送管道中输送的液体的粘度信息及预设目标流量，确定驱动装置的目标转速，包括：获取与所述输送管道中输送的液体的粘度信息存在预设映射关系的相关参数信息；基于预设映射关系，根据获取的相关参数信息及预设目标流量，确定驱动装置的目标转速；所述预设映射关系包括液体粘度、液体流量与驱动装置转速三者之间的映射关系；其中，所述确定驱动装置的目标转速，包括：调用液体流动预设距离所需的时间与驱动装置单转流量之间的映射关系，根据获取输送管道中输送的液体流动预设距离所需的时间信息获取驱动装置单转流量；根据目标流量与驱动装置单转流量之间的关系，确定驱动装置的目标转速；

根据所述目标转速控制所述驱动装置的工作转速，以使所述液体的实际输送流量与预设目标流量一致。

2.根据权利要求1所述的液体流量控制方法，其特征在于，基于所述输送管道中输送的液体的粘度信息及预设目标流量，确定驱动装置的目标转速的步骤，包括：

实时获取与所述输送管道中输送的液体的粘度信息存在预设映射关系的相关参数信息，以确定驱动装置的目标转速。

3.根据权利要求2所述的液体流量控制方法，其特征在于，获取与所述输送管道中输送的液体的粘度信息存在预设映射关系的相关参数信息的步骤，包括：获取输送管道中输送的液体的粘度信息。

4.根据权利要求3所述的液体流量控制方法，其特征在于，获取输送管道中输送的液体的粘度信息之前，还包括：创建液体粘度、液体流量与驱动装置转速之间的映射关系，并将该映射关系加以存储以便调用。

5.根据权利要求3所述的液体流量控制方法，其特征在于，获取所述输送管道中输送的液体的粘度信息之后，包括：调用预设的所述液体粘度、液体流量与驱动装置转速之间的映射关系，根据该映射关系及获取的粘度信息确定实现预设目标流量所需的驱动装置的目标转速。

6.根据权利要求4所述的液体流量控制方法，其特征在于，创建液体粘度、液体流量与驱动装置转速之间的映射关系的步骤，包括：

当液体流量、液体粘度与驱动装置转速呈函数关系时，获取并存储该函数关系；当液体流量、液体粘度与驱动装置转速不呈函数关系时，获取并存储一系列梯度粘度的液体在不同转速下的流量信息。

7.根据权利要求1所述的液体流量控制方法，其特征在于，获取输送管道中输送的液体流动预设距离所需的时间信息之前，还包括：创建液体流动预设距离所需的时间与驱动装置单转流量之间的映射关系并加以存储。

8.一种液体流量控制装置，其特征在于，包括：

确定模块，用于基于输送管道中输送的液体的粘度信息及目标流量，确定驱动装置的目标转速；所述确定模块，还用于获取与所述输送管道中输送的液体的粘度信息存在预设映射关系的相关参数信息；基于预设映射关系，根据获取的相关参数信息及预设目标流量，确定驱动装置的目标转速；所述预设映射关系包括液体粘度、液体流量与驱动装置转速三者之间的映射关系；其中，所述确定驱动装置的目标转速，包括：调用液体流动预设距离所需的时间与驱动装置单转流量之间的映射关系，根据获取输送管道中输送的液体流动预设距离所需的时间信息获取驱动装置单转流量；根据目标流量与驱动装置单转流量之间的关系，确定驱动装置的目标转速；

控制模块，用于根据所述目标转速控制所述驱动装置的工作转速，以使所述液体的实际输送流量与预设目标流量一致。

9.根据权利要求8所述的液体流量控制装置，其特征在于，确定模块中包括获取单元，所述获取单元用于实时获取与所述输送管道中输送的液体的粘度信息存在预设映射关系的相关参数信息，以确定驱动装置的目标转速。

10.根据权利要求9所述的液体流量控制装置，其特征在于，获取单元还用于获取输送管道中输送的液体的粘度信息。

11.根据权利要求10所述的液体流量控制装置，其特征在于，还包括：创建模块，所述创建模块用于创建液体粘度、液体流量与驱动装置转速之间的映射关系并将该映射关系加以存储以便调用。

12.根据权利要求10所述的液体流量控制装置，其特征在于，确定模块中还包括：

调用单元，所述调用单元用于调用预设的所述液体粘度、液体流量与驱动装置转速之间的映射关系；

确定单元，所述确定单元用于根据该映射关系及获取的粘度信息确定实现预设目标流量所需的驱动装置的目标转速。

13.根据权利要求11所述的液体流量控制装置，其特征在于，创建模块用于当液体流量、液体粘度与驱动装置转速呈函数关系时，获取并存储该函数关系；或者，当液体流量、液体粘度与驱动装置转速不呈函数关系时，获取并存储一系列梯度粘度的液体在不同转速下的流量信息。

14.根据权利要求8所述的液体流量控制装置，其特征在于，还包括：创建模块，所述创建模块用于创建液体流动预设距离所需的时间与驱动装置单转流量之间的映射关系并加以存储。

15.一种液体喷洒装置，其特征在于，包括：储液装置、粘度检测装置、驱动装置、控制器、出液口，所述粘度检测装置、驱动装置分布在输送管道上且与控制器电性连接；该输送管道的一端与储液装置相接；另一端设有出液口；所述粘度检测装置用于检测流经的液体粘度；所述驱动装置为输送管道中的液体的流动提供驱动力；所述控制器用于执行如权利要求1-6任一项所述的液体流量控制方法的步骤。

16.根据权利要求15所述的液体喷洒装置，其特征在于，还包括：流量计，所述流量计设于输送管道中，并且与所述控制器电性连接。

17.一种液体喷洒装置，其特征在于，包括：储液装置、计时装置、驱动装置、控制器、出液口，所述计时装置、驱动装置分布在输送管道上且与控制器电性连接，该输送管道的一端与储液装置相接，另一端设有出液口，用于获取预设液体总量的液体在输液管道中流动预设距离所需要的时间；所述驱动装置为输送管道内的液体的流动提供驱动力；所述控制器用于执行如权利要求1、2、7任一项所述的液体流量控制方法的步骤。

18.根据权利要求17所述的液体喷洒装置，其特征在于，还包括：流量计，所述流量计设于输送管道中，并且与所述控制器电性连接。

19.根据权利要求17所述的液体喷洒装置，其特征在于，所述计时装置包括：设置在所述驱动装置进液侧的第一阀门和出液侧的第二阀门，所述第一阀门及第二阀门均与控制器电性连接。

20.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，该计算机程序执行时实现权利要求1至7任一项所述液体流量控制方法的步骤。

21.一种液体流量控制装置，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；

存储器；

一个或多个应用程序，其中所述一个或多个应用程序被存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序配置用于：执行根据权利要求1至7任一项所述的液体流量控制方法的步骤。

22.一种飞行装置，其特征在于，包括如权利要求15或16所述的液体喷洒装置；或者，

包括权利要求17至19任一项所述的液体喷洒装置；或者，

包括如权利要求20所述的计算机可读存储介质；或者，

包括如权利要求21所述的液体流量控制装置。

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