CN109060074A - 储液装置、被储溶液余量检测方法、储液检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及机械技术领域，涉及一种储液装置、被储溶液余量检测方法、储液检测装置。所述储液装置，包括储液容器，所述储液容器内置空心管体，所述空心管体底部固定于储液容器的底部，其顶部向储液容器的顶部延伸设置；所述空心管体沿其轴向，在其管壁上设置多个用于连通空心管体内部和外部的孔隙。本发明提供的方案，能够提高储液装置中液面高度的检测准确度，进而准确检测储液装置中被储溶液的余量。
Description
技术领域
本发明涉及机械技术领域，具体而言，本发明涉及一种储液装置、被储溶液余量检测方法、储液检测装置。
背景技术
近年来，无人机的广泛应用，使得农业、林业能够符合现代生产的标准化、规模化及机械化生产的要求，植保无人机的应用更是大大弥补了农村劳动力不足的缺陷，促使现代农业自动化的发展。但是在植保无人机作业的时候如何根据药箱的药量调整无人机的飞行操控策略，尤其是在超视距飞行和自动驾驶飞行作业中，药箱药量与电池电量的优化搭配、药箱药量用尽后的断点续航等，若无法掌握精准的药液余量就无法在药液用尽时，及时返回重装药液，也无法明确无人机最后的作业位置，引起作业区农药的漏喷，进而造成病虫害的漏防，或引起作业区农药的重复喷洒，进而造成的农药的浪费、作物的药害和环境的污染，严重影响植保无人机的作业效率和作业效果。
无人机在作业过程中，容易受到阵风、掉头等环境或人工因素干扰，药箱中的药液受到惯性作用，药箱中的液面会出现剧烈波动，而传统的液位监测计如差压式液位测量及浮体式液位测量在液面晃动剧烈时测量的综合误差较大，因此亟需一种在液面晃动时也能准确监测药液余量的方案。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，特别是如何在液面晃动的情况下准确监测溶液余量的问题。
本发明首先提供了一种储液装置，包括储液容器，包括：
所述储液容器内置空心管体，所述空心管体底部固定于储液容器的底部，其顶部向储液容器的顶部延伸设置；
所述空心管体沿其轴向，在其管壁上设置多个用于连通空心管体内部和外部的孔隙。
优选地，所述空心管底部还设置有用于在供电状态下检测并输出空心管体内被储溶液所施加的压力信息的压力传感器。
优选地，所述的储液容器底部呈倒锥状，以使居于所述空心管体底部的所述压力传感器置于储液容器的相对最低位。
优选地，所述空心管体的管壁上所设置的孔隙，在其轴向和/或周向上均设置多个。
优选地，所述空心管体的管壁所设置的孔隙，在其轴向上相邻设置的孔隙，在周向上呈现彼此错开的关系。
优选地，所述储液装置中包括轴向平行的多个空心管体，各所述空心管体内对应设置用于检测所述空心管体内被储溶液所施加的压力信息的压力传感器。
优选地，所述的空心管体的底部与储液容器的底部之间采用可拆卸的固定方式；
压力传感器采用可拆卸的方式固定在空心管体的底部；
所述储液容器的形状为关于中心对称的空心多面体。
进一步地，本发明实施例还提供了一种储液检测装置，包括上述任一技术方案所述的储液装置，还包括：与所述储液装置的压力传感器电性连接的控制单元，该控制单元用于获取所述压力传感器的电信号，以该电信号中的压力信息为基础计算出储液装置的储液高度，以用于计算储液装置中被储溶液的余量。
进一步地，本发明实施例还提供了一种无人机，包括所述的储液检测装置或上述任一技术方案所述的储液装置，所述储液检测装置或储液装置可拆卸装配在无人机上，其中的储液容器用于盛装供无人机驱动喷洒的农用药液或消防溶液。
更进一步地，本发明实施例提供了一种被储溶液余量检测方法，包括：
获取如上述任一技术方案所述的储液装置所附着的载体的垂直加速度，以及储液装置所存储溶液的溶液密度；
接收所述储液装置中压力传感器生成的压力信息，结合所述垂直加速度及所述溶液密度确定所述储液装置中的储液高度；
获取储液装置的倾斜角，根据预先建立的倾斜角、储液高度与储液装置中溶液余量之间的关联关系，确定当前获得的倾斜角及储液高度对应的溶液余量。
优选地，所述根据预先建立的倾斜角、储液高度与储液装置中溶液余量之间的关联关系，确定当前获得的倾斜角及储液高度对应的溶液余量的步骤，包括：
获取标定的数据库，所述数据库存储有多组不同的倾斜角、储液高度及对应的储液装置中溶液余量；
基于所述数据库确定当前获得的所述倾斜角及储液高度对应的溶液余量。
优选地，所述基于所述数据库确定当前获得的所述倾斜角及储液高度对应的溶液余量的步骤，包括：
当遍历所述数据库检索到与当前获得的倾斜角及储液高度相同或在设定误差范围内的倾斜角及储液高度时，则调取数据库中存储的该倾斜角及储液高度对应的溶液余量；
当遍历所述数据库未能检索到与当前获得的倾斜角和/或储液高度相同及在设定误差范围内的倾斜角和/或储液高度时，调取与该倾斜角或储液高度的数值相邻且已预先存储在数据库中的倾斜角或储液高度，所述倾斜角及储液高度进行组合，调取不同所述组合对应的溶液余量，根据预设规则选取三个所述组合及其对应的溶液余量储液高度溶液确定倾斜角、储液高度及溶液余量之间的组合关系；
将当前获得的所述倾斜角及储液高度作为因变量，结合所述组合关系确定当前获得的所述倾斜角及储液高度对应的溶液余量。
优选地，所述的预设规则不同时，根据不同的预设规则分别确定当前获得的所述倾斜角及储液高度对应的多个溶液余量，计算所述多个液体余量的平均值为当前获得的所述倾斜角及储液高度对应的溶液余量。
本发明实施例提供的储液装置，通过空心管体管壁上的孔隙连通空心管体与储液容器，在储液装置发生倾斜时，由于空心管体中溶液的进出均通过孔隙，降低空心管体中的液面的晃动程度形成相对平稳的液面，有利于提高获得储液装置中液面高度的准确度。该种通过在容器中设置横截面积较小的管体以防止液面剧烈变化的方案，结构简单，降低生产成本。
本发明实施例提供的储液装置，将检测压力信息的压力传感器置于空心管体的底部，则所述压力传感器测得的压力信息为空心管体内溶液的压力信息，该压力信息作为获取储液装置中溶液余量的基础，与测量储液容器中其他地方的压力信息相比，减少检测次数，且压力信息更加接近于储液装置的真实压力信息。
本发明实施例提供的被储溶液余量检测方法，根据预先建立的倾斜角、储液高度及储液装置中溶液余量之间的关联关系，确定当前获得的倾斜角及储液高度对应的溶液余量，该方案提前在预先建立的所述关联关系的基础上，能够较容易地确定当前获得的倾斜角及储液高度对应的溶液余量，降低系统处理复杂度，进而降低系统能耗。
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
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明实施例提供的储液装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的储液装置的结构示意图，重点展示该储液装置中设有压力传感器；
图3为本发明另一实施例提供的储液装置的结构示意图，其重点展示所述储液装置的形状及空心管体的位置；
图4为本发明一种实施例提供的被储溶液余量检测方法的流程示意图；
图5为本发明一种实施例提供的根据预先建立的倾斜角、储液高度与储液装置中溶液余量之间的关联关系，确定当前获得的倾斜角及储液高度对应的溶液余量的步骤的流程示意图；
图6为本发明一种实施例提供的基于所述数据库确定当前获得的所述倾斜角及储液高度对应的溶液余量的步骤的流程示意图；
图7为本发明一种实施例提供的情形一分割矩形的示意图；
图8为本发明一种实施例提供的情形二分割矩形的示意图。
标号说明：
1-储液容器、2-空心管体、3-压力传感器、21-孔隙。
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。
本发明实施例首先提供了一种储液装置，其结构示意图如图1所示，包括：储液容器，所述储液容器内置空心管体，所述空心管体底部固定于储液容器的底部，其顶部向储液容器的顶部延伸设置；所述空心管体沿其轴向，在其管壁上设置多个用于连通空心管体内部和外部的孔隙。
由于所述空心管体的管壁上设有用于连通所述空心管体内外的孔隙，在所述储液容器中存储有溶液时，所述溶液通过所述孔隙流入所述空心管体内，直至空心管体内外的液面处于同一水平面上，在储液装置发生倾斜，液面发生剧烈晃动时，储液装置不同位置处的储液高度差别很大，由于空心管体的横截面积小于储液容器的横截面积，截面积较小液面不易晃动，且由于空心管体中溶液与储液容器中的溶液通过孔隙连通，在储液容器中溶液发生液面晃动时，空心管体中的溶液进出的速度较慢，在一定程度上起到溶液倾摆缓冲作用，有利于稳定地展现储液装置内的液面高度。
一种实施例中，所述空心管体底部设置有用于在供电状态下检测并输出空心管体内被储溶液所施加的压力信息的压力传感器。设置有压力传感器的储液装置的结构示意图如图2所示。本发明实施例提出的方案通过在储液容器中设置侧壁上设置有孔隙的空心管体，降低储液容器中溶液的晃动对压力传感器检测液压产生的不利影响，有利于压力传感器检测出精准的液压，进而有利于掌握储液装置中的溶液余量，该具有液位检测功能的储液装置结构简单，有利于降低制作成本。
一种实施例中，所述空心管体的管壁上所设置的孔隙，在其周向和/或轴向上均设置多个，且轴向上相邻设置的孔隙，在周向上呈现彼此错开的关系，使得不同液位下均有至少一个孔隙连通空心管体和储液容器。这种孔隙的设置方式便于溶液的进出，有利于空心管体中溶液压强与储液容器中液压保持一致，提高压力传感器的测量精度。
一种实施例中，设于所述空心管体的管壁四周的孔隙均匀分布，所述孔隙的大小可以根据实际需要调整，所述孔隙均匀分布于所述空心管体的侧壁四周有利于溶液均匀地从所述侧壁四周进出所述空心管体，有利于空心管体内外溶液流通的流畅性。
具体地，所述空心管体具备一定的硬度，即空心管体不会随着储液容器中溶液的晃动而发生形状上的变化或发生晃动。空心管体的这种特质能够使得储液装置内溶液发生晃动时，空心管体中液面的相对稳定，为压力传感器检测液压提供稳定的条件，有利于提高压力传感器的检测精准度。
一种实施例中，所述储液装置的结构示意图如图3所示，所述储液容器优选具备固定形状的壳体，如空心的任意多面体，本发明实施例优选储液容器的形状为中心对称的空心多面体，以便标定所述储液装置的倾斜角，如所述储液容器为空心圆球，若所述储液容器的形状为不规则的储液容器，在标定倾斜角时要标定储液容器的各面分别对应的倾斜角，增加标定的操作复杂度。如所述储液容器的形状为空心的七面体，如图3所示，所述储液容器的顶部可以设置盖板，该盖板的设置便于控制储液容器中液体向外溅射，但不会造成所述储液容器处于完全密封状态，即所述储液容器与大气相连通，以免在密闭环境中液体流出产生真空引起压力传感器的测量误差，如图3所示，所述储液容器的顶面可以与其他面固定连接，也可以不固接，所述储液容器的顶面可以自由地开闭以便溶液的注入与流出。
所述空心管体的底部固接于储液容器底部，优选地，所述的空心管体的底部与储液容器的底部之间采用可拆卸的固定方式，所述可拆卸方式如旋接等方式，增强所述空心管体与储液容器的通用性，降低生产成本。一种实施例中，所述储液容器的底部呈倒锥状，以使居于所述空心管体底部的所述压力传感器置于储液容器的相对最低处，所述空心管体的底部设置于垂直距离所述储液容器顶面的最远位置处。如图3所示，所述空心管体的底部设置于所述储液装置的最低地势处，该种结构能够解决溶液余量很少时，储液装置晃动情况下，压力传感器无法检测液压的问题。
一种实施例中，所述储液装置中包括轴向平行的多个空心管体，所述多个空心管体内对应设置多个用于检测所述空心管体内被储溶液所施加的压力信息的压力传感器，以便后续基于压力传感器测得的压力信息确定储液装置的溶液余量，根据获得的多个溶液余量的平均值确定储液装置的溶液余量，提高测量精度。
优选地，所述储液容器及所述空心管体的制作材料均具有防腐蚀性，有利于延长所述储液装置的寿命，降低所述储液装置的更换成本。
所述压力传感器位于所述空心管体的底部，该压力传感器用于在供电状态下检测并输出空心管体内被储溶液所施加的压力信息，但所述压力传感器可以连接于所述空心管体上或者连接于储液容器上，连接方式不限，优选采用可拆卸的方式，即所述压力传感器与所述空心管体的底部之间采用可拆卸的固定方式，优选地，所述压力传感器通过螺纹的方式拧接到所述空心管体的底部，以便于所述压力传感器的拆装、清洁、维护等。
优选地，所述压力传感器的制作材料包括防腐蚀材料，至少包括以下两种情况：其一，所述压力传感器的外表层涂覆有防腐蚀层，所述防腐蚀层的材料可以根据储液容器中存储的溶液特点针对性制备并涂覆与所述压力传感器的外表面；其二，所述压力传感器的制作材料为防腐蚀性材料，如陶瓷材料、不锈钢材料等。所述压力传感器接触到腐蚀性溶液，会减少压力传感器的寿命，也许会影响压力传感器的检测液压的准确度，因此，使所述压力传感器具备防腐蚀性能可以正常压力传感器的寿命，有利于降低所述储液装置的成本。
由于所述空心管体设置于所述储液容器内，所述空心管体的横截面积比储液容器的横截面积小，而且为了提高液压检测精准度，所述空心管体的横截面积应比储液容器的横截面积小得多，这种结构能降低由于储液装置倾斜、震动和晃动等因素引起的液面晃动程度，在储液装置晃动过程中，空心管体内液面保持相对稳定，提高压力传感器的测量精度。
所述空心管体的横截面形状不限，可以是圆形、任意多边形，若所述空心管体的横截面为圆形，所述空心管体的形状可以是空心圆柱体。
一种实施例中，所述储液装置的出液可以通过设置在所述储液装置外部的泵进行抽取，而无需在所述储液容器上设置连通孔，减少对储液容器的破坏。
一种实施例中，所述储液装置还包括：贯穿所述储液容器以便溶液进出所述储液装置的进液口和/或出液口。所述出液口优选设置于所述储液容器的底部，便于利用重力作用将溶液排出储液装置，无需额外动力将储液装置中的溶液抽取出去，有利于降低储液装置的能耗。为了减少储液装置中进出口的数量，可以将所述出液口分时用作进液口。一种实施例中，将储液装置的顶部用作进液口，可以同时进行进液及出液。
进一步地，本发明实施例还提供了一种储液检测装置，包括上述任一技术方案所述的储液装置，还包括：与所述储液装置的压力传感器电性连接的控制单元，该控制单元用于获取所述压力传感器的电信号，以该电信号的压力信息为基础计算出储液装置的储液高度，以用于计算储液装置中被储溶液的余量。
具体地，所述压力传感器在所述空心管体底部检测到溶液的压强信息，将该信号通过有线或无线的方式传送给所述控制单元，以便所述控制单元以该压强信息为基础计算其他所需信息，在本实施例中，控制单元以该压强信息为基础计算出储液装置的储液容器中的储液高度，进而计算储液装置中被储溶液的余量。
进一步地，本发明实施例还提供了一种移动装置，其包括上述的储液检测装置或上述任一技术方案所述的储液装置，所述储液检测装置或储液装置可拆卸装配在移动装置上，其中的储液容器用于盛装供移动装置驱动喷洒的溶液。
优选地，所述移动装置包括无人机、无人车、农机设备，所述溶液优选为农用药液、消防溶液或者除尘剂等。
进一步地，本发明实施例还提供了一种被储溶液余量检测方法，所述溶液被储溶液余量检测方法是基于上述任一技术方案所述的储液装置，其流程示意图如图4所示，包括如下步骤：
S31，获取上述任一技术方案所述的储液装置所附着的载体的垂直加速度，以及储液装置所存储溶液的溶液密度；
S32，接收所述储液装置中压力传感器发送的压力信息，结合所述垂直加速度及所述溶液密度确定所述储液装置中的储液高度；
S33，获取储液装置的倾斜角，根据预先建立的倾斜角、储液高度与储液装置中溶液余量之间的关联关系，确定当前获得的倾斜角及储液高度对应的溶液余量。
所述储液装置所附着的载体包括农机设备、无人机、无人车等，所述储液装置与其载体的位置保持相对静止，则所述载体的垂直加速度与储液装置的垂直加速度保持一致，所述载体上预设有加速度传感器，以用于检测所述载体的加速度，该加速度也是储液装置的加速度。储液装置中盛装的溶液的密度可以预先用密度检测仪进行检测并将所述溶液密度存储起来。
具体地，在步骤S31之前，还包括：接收所述储液装置所附着的载体中的加速度传感器发送的垂直加速度，调取储液容器中所存储溶液的溶液密度。接收所述压力传感器发送的压力信息，所述压力传感器检测到的压力信息为压强信息，根据溶液压强公式：p＝ρgh，其中p是压力检测装置检测到的压强信息，ρ为溶液密度，g为加速度，当储液装置上下起伏时，会影响到溶液压强p，则g的计算需要补偿掉获取到的储液装置上下起伏的加速度。即g＝G+a，a为所述储液装置上下起伏的加速度，往上的加速度为正，往下的加速度为负，G当地的重力加速度。根据获得的溶液密度、加速度、压强计算出空心管体中储液高度，在储液装置处于无倾斜状态时，所述空心管体的储液高度与所述储液装置的储液高度一致，在储液装置处于倾斜状态时，储液装置的储液容器各处的储液高度不相等，此时用空心管体的储液高度作为储液装置的储液高度，提高储液高度的准确度。获取所述储液装置的倾斜角，一种实施例中，所述储液装置的载体上设置有检测所述储液装置载体倾斜角的姿态传感器，由于所述储液装置与其载体保持相对静止即具有同步倾斜关系，则所述传感器检测到的所述载体的倾斜角可以用作所述储液装置的倾斜角。具体地，若所述储液装置的载体是无人机，无人机上设置有用于检测飞行姿态的传感器，以该传感器检测的姿态信息为基础可以确定无人机的倾斜角，附着于所述无人机上的储液装置的倾斜角与无人机的倾斜角相同。一种实施例中，在储液装置中设置用于检测倾斜角的运动传感器，通过储液装置中的运动传感器测得储液装置的倾斜角。
本实施例根据预先建立的倾斜角、储液高度及储液装置中溶液余量之间的关联关系，确定当前获得的倾斜角及储液高度对应的溶液余量，该方案提前在预先建立的所述关联关系的基础上，能够较容易地确定当前获得的倾斜角及储液高度对应的溶液余量，降低系统处理复杂度，进而降低系统能耗。
在一种实施例中，所述根据预先建立的倾斜角、储液高度与储液装置中溶液余量之间的关联关系，确定当前获得的倾斜角及储液高度对应的溶液余量的步骤，其流程示意图如图5所示，具体包括：
S41，获取标定的数据库，所述数据库存储有多组不同的倾斜角、储液高度及对应的溶液余量；
S42，基于所述数据库确定当前获得的所述倾斜角及储液高度对应的溶液余量。
倾斜角与储液高度相同时，储液装置的形状及横截面积会影响储液装置的溶液余量。因此需要针对不同形状、不同容积的储液装置分别进行标定并存储在相应的数据库中。
一种实施例中，所述数据库的表现形式优选为表格，即所述倾斜角、储液高度与储液装置中溶液余量标定后以表格的形式加以存储。举例说明，倾斜角的波动范围是1°至4°之间的整数值，溶液高度优选为5cm、10cm、15cm、20cm，获取不同倾斜角与溶液高度组合对应的溶液余量，标定后的数据以表格的形式存储如表1：
表1倾斜角、储液高度与溶液余量的标定表
| h＝5cm | h＝10cm | h＝15cm | h＝20cm | |
| θ＝1° | L(1，5) | L(1，10) | L(1，15) | L(1，20) |
| θ＝2° | L(2，5) | L(2，10) | L(2，15) | L(2，20) |
| θ＝3° | L(3，5) | L(3，10) | L(3，15) | L(3，20) |
| θ＝4° | L(4，5) | L(4，10) | L(4，15) | L(4，20) |
溶液余量还与储液装置的横截面积有关，同一倾斜角、溶液高度下，不同形状的储液装置对应的溶液余量是不同的，所以在实际操作中，可以根据常用的几种不同的储液装置进行标定并将标定结果加以存储。
在一种实施例中，所述基于所述数据库确定当前获得的所述倾斜角及储液高度对应的溶液余量的步骤，其流程示意图如图6所示，包括如下步骤：
S51，当遍历所述数据库检索到与当前获得的倾斜角及储液高度相同或在设定误差范围内的倾斜角及储液高度时，则调取数据库中存储的该倾斜角及储液高度对应的溶液余量；
S52，当遍历所述数据库未能检索到与当前获得的倾斜角和/或储液高度相同及在设定误差范围内的倾斜角和/或储液高度时，调取与该倾斜角或储液高度的数值相邻且已预先存储在所述数据库中的倾斜角或储液高度，将所述倾斜角及储液高度进行组合，调取不同所述组合对应的溶液余量，根据预设规则选取三个所述组合及其对应的溶液余量，确定倾斜角、储液高度及溶液余量之间的组合关系；
S53，将当前获得的所述倾斜角及储液高度作为因变量，结合所述组合关系确定当前获得的所述倾斜角及储液高度对应的溶液余量。
具体地，接收存储有不同倾斜角、溶液高度及对应的溶液余量的数据库，在获得当前的倾斜角及储液高度后，调取所述数据库，并在所述数据库中遍历所述倾斜角及储液高度，若找到对应相同或在设定误差范围内的倾斜角及储液高度，则调取该倾斜角及储液高度对应的溶液余量，举例说明，当前获得的倾斜角为3°，储液高度为15cm，遍历如表1所示的标定表中，检索到对应的溶液余量为L(3，15)，则为当前获得的倾斜角及液面告诉对应的溶液余量。若假设倾斜角3°的误差范围为2.95°至3.04°，当前获得的倾斜角为3.03°，储液高度为15cm，倾斜角处于设定的误差范围内，则相应调取倾斜角为3°，储液高度为15cm对应的溶液余量。
一种实施例中，所述预设规则为确定当前获得的倾斜角在数据库中的两个相邻倾斜角，确定当前获得的储液高度在数据库中的两个相邻储液高度，将倾斜角与储液高度进行交叉组合获得四个组合，将所述四个组合作为顶点连接起来形成矩形，连接任一对角线，将所述矩形分割成两个三角形，根据所述获得的倾斜角与储液高度形成的组合处于哪个三角形中，则调取该三角形的三个顶点组合作为确定倾斜角、储液高度及溶液余量之间组合关系的已知组合。
该种预设规则下获取获得的倾斜角与储液高度对应的溶液余量包括如下情形：情形一，根据任一对角线确定所述获得的倾斜角与储液高度形成的组合处于哪个三角形中，则调取该三角形的三个顶点组合作为确定倾斜角、储液高度及溶液余量之间组合关系的已知组合，进而确定三者之间的组合关系，将当前获得的所述倾斜角及储液高度作为因变量，结合所述组合关系确定当前获得的所述倾斜角及储液高度对应的溶液余量。
情形二，根据另一对角线将矩形分割成另外两个三角形，确定获得的倾斜角与储液高度形成的组合处于哪个三角形中，则调取该三角形的三个顶点组合作为确定倾斜角、储液高度及溶液余量之间组合关系的已知组合，进而确定三者之间的组合关系，将当前获得的所述倾斜角及储液高度作为因变量，结合所述组合关系确定当前获得的所述倾斜角及储液高度对应的溶液余量。
情形三，根据情形一确定当前获得的所述倾斜角及储液高度对应的第一溶液余量，根据情形二确定当前获得的所述倾斜角及储液高度对应的第二溶液余量，根据第一溶液余量及第二溶液余量的平均值确定所述倾斜角及储液高度对应的溶液余量。
以上三种情形的示例分别如下：
情形一，若当前获得的倾斜角为2.1°，储液高度为8cm，则遍历检索预先建立的表格，并未找到该倾斜角或该储液高度，则无法从表1中直接获取对应的溶液余量。根据步骤S52，首先确定倾斜角2.1°在表格中的相邻数值2°、3°，储液高度8cm在表格中的相邻值5cm、10cm。然后将所述已预先存储在表格中的倾斜角及储液高度进行组合，则组合为(2，5)、(2，10)、(3，5)、(3，10)，这些组合及其对应的溶液余量均已存储在表1所示的标定表中，将这四个组合作为顶点连接起来形成矩形，首先连接(2，5)、(3，10)形成矩形的对角线，将所述矩形分成左上、右下两个三角形，如图7所示，当前获得的倾斜角与储液高度的组合(2.1，8)处于图示的区域1中，选取区域1所在三角形的三个顶点组合(2，5)、(3，5)、(3，10)，已知组合中的倾斜角、储液高度及其对应的溶液余量，确定倾斜角、储液高度及溶液余量之间的组合关系，一种实施例中，所述组合关系为如下的平面方程A1θ+B1h+C1L1＝1，其中，该平面方程以倾斜角θ、储液高度h及溶液余量L1作为因变量，A1、B1、C1为所述三角形所在平面的法向量，根据所述三角形的三个顶点确定一个平面的法向量，即确定A1、B1、C1的值，若其中任意两个因变量的值已知，另一因变量能唯一确定。即将已知的三个组合及对应的溶液余量带入所述平面方程，获得参数A1、B1、C1的数值，然后将当前获得的倾斜角、储液高度带入参数确定的平面方程确定对应的溶液余量L1。
情形二，当前获得的倾斜角为2.1°，储液高度为8cm，则遍历检索预先建立的表格，并未找到该倾斜角或该储液高度，则无法从表1中直接获取对应的溶液余量。根据步骤S52，首先确定倾斜角2.1°在表格中的相邻数值2°、3°，储液高度8cm在表格中的相邻值5cm、10cm。然后将所述已预先存储在表格中的倾斜角及储液高度进行组合，则组合为(2，5)、(2，10)、(3，5)、(3，10)，这些组合及其对应的溶液余量均已存储在表1中，将这四个组合作为顶点连接起来形成矩形，连接(3，5)、(2，10)形成矩形的对角线，将所述矩形分成左下、右上两个三角形，如图8所示，当前获得的倾斜角与储液高度的组合(2.1，8)处于图示的区域2中，选取区域2所在三角形的三个顶点组合(2，10)、(3，5)、(3，10)，已知组合中的倾斜角、储液高度及其对应的溶液余量，确定倾斜角、储液高度及溶液余量之间的组合关系，一种实施例中，所述组合关系为如下的平面方程A2θ+B2h+C2L2＝1，所述A2、B2、C2为参数，将已知的三个组合及对应的溶液余量带入所述平面方程，获得参数A2、B2、C2的数值，然后将当前获得的倾斜角、储液高度带入参数确定的平面方程确定对应的溶液余量L2。
情形三，首先根据情形一所述的方案确定第一溶液余量L1，再根据情形二所述的方案确定第二溶液余量L2，计算第一溶液余量L1与第二溶液余量L2的平均值，即为当前获得的倾斜角及储液高度对应的溶液余量。
本发明实施例提供了三种方案来解决获得的倾斜角和/或储液高度并未存储于数据库中如何确定对应溶液余量的问题，情形一及情形二提供的方案有利于降低获取溶液余量的计算量，降低系统能耗，情形三所提供的方案有利于获得更加精准的溶液余量。
若所述储液装置的载体为无人机，本发明提供的被储溶液余量检测方法可以避免操控者同时设置飞行速度和喷洒流速容易造成的飞行速度和喷洒流速不合适所造成的无人机还没有对某一区域的作物喷洒完毕，而药物已经用光；或者无人机提前完成对某一区域的作业，但药物还有大量剩余的问题。而且，本发明提供的被储溶液余量检测方法不受无人机作业期间晃动的影响，能精确测量药箱内药液的剩余量，进而提高无人机的作业效率和作业效果。
进一步地，本发明实施例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任一技术方案所述的被储溶液余量检测方法的步骤。
所述计算机可读存储介质可以是如存储器形式的计算机程序产品，存储器可以是诸如闪存、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、EPROM、硬盘或者ROM之类的电子存储器。存储器具有存储用于执行上述技术方案所述的方法步骤的程序代码的存储空间。例如，存储程序代码的存储空间可以存储分别用于实现上面的方法中的各种步骤的程序代码，这些程序代码可以从一个或者多个计算机程序产品中读出或者写入到这一个或者多个计算机程序产品中。这些计算机程序产品包括诸如硬盘、存储卡或者软盘之类的程序代码载体。这样的计算机程序产品通常为便携式或者固定存储单元。该存储单元可以具有所述存储器类似布置的存储段、存储空间等。程序代码可以例如以适当形式进行压缩。通常，存储单元包括用于执行本发明的方法步骤的计算机可读代码，即可以由诸如之类的处理器读取的代码，当这些代码由计算设备运行时，导致该计算设备执行上面所描述的方法中的各个步骤。
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 (13)
1.一种储液装置，包括储液容器，其特征在于，包括：
所述储液容器内置空心管体，所述空心管体底部固定于储液容器的底部，其顶部向储液容器的顶部延伸设置；
所述空心管体沿其轴向，在其管壁上设置多个用于连通空心管体内部和外部的孔隙。
2.根据权利要求1所述的储液装置，其特征在于，所述空心管底部还设置有用于在供电状态下检测并输出空心管体内被储溶液所施加的压力信息的压力传感器。
3.根据权利要求2所述的储液装置，其特征在于，所述的储液容器底部呈倒锥状，以使居于所述空心管体底部的所述压力传感器置于储液容器的相对最低位。
4.根据权利要求1所述的储液装置，其特征在于，所述空心管体的管壁上所设置的孔隙，在其轴向和/或周向上均设置多个。
5.根据权利要求1所述的储液装置，其特征在于，所述空心管体的管壁所设置的孔隙，在其轴向上相邻设置的孔隙，在周向上呈现彼此错开的关系。
6.根据权利要求1所述的储液装置，其特征在于，所述储液装置中包括轴向平行的多个空心管体，各所述空心管体内对应设置用于检测所述空心管体内被储溶液所施加的压力信息的压力传感器。
7.根据权利要求2所述的储液装置，其特征在于，所述的空心管体的底部与储液容器的底部之间采用可拆卸的固定方式；
压力传感器采用可拆卸的方式固定在空心管体的底部；
所述储液容器的形状为关于中心对称的空心多面体。
8.一种储液检测装置，其特征在于，包括如权利要求1至7任一项所述的储液装置，还包括：与所述储液装置的压力传感器电性连接的控制单元，该控制单元用于获取所述压力传感器的电信号，以该电信号中的压力信息为基础计算出储液装置的储液高度，以用于计算储液装置中被储溶液的余量。
9.一种无人机，其特征在于，包括如权利要求8的储液检测装置或如权利要求1至7任一项所述的储液装置，所述储液检测装置或储液装置可拆卸装配在无人机上，其中的储液容器用于盛装供无人机驱动喷洒的农用药液或消防溶液。
10.一种被储溶液余量检测方法，其特征在于，包括：
获取如权利要求1至7任一项所述的储液装置所附着的载体的垂直加速度，以及储液装置所存储溶液的溶液密度；
接收所述储液装置中压力传感器生成的压力信息，结合所述垂直加速度及所述溶液密度确定所述储液装置中的储液高度；
获取储液装置的倾斜角，根据预先建立的倾斜角、储液高度与储液装置中溶液余量之间的关联关系，确定当前获得的倾斜角及储液高度对应的溶液余量。
11.根据权利要求10所述的被储溶液余量检测方法，其特征在于，所述根据预先建立的倾斜角、储液高度与储液装置中溶液余量之间的关联关系，确定当前获得的倾斜角及储液高度对应的溶液余量的步骤，包括：
获取标定的数据库，所述数据库存储有多组不同的倾斜角、储液高度及对应的储液装置中溶液余量；
基于所述数据库确定当前获得的所述倾斜角及储液高度对应的溶液余量。
12.根据权利要求11所述的被储溶液余量检测方法，其特征在于，所述基于所述数据库确定当前获得的所述倾斜角及储液高度对应的溶液余量的步骤，包括：
当遍历所述数据库检索到与当前获得的倾斜角及储液高度相同或在设定误差范围内的倾斜角及储液高度时，则调取数据库中存储的该倾斜角及储液高度对应的溶液余量；
当遍历所述数据库未能检索到与当前获得的倾斜角和/或储液高度相同及在设定误差范围内的倾斜角和/或储液高度时，调取与该倾斜角或储液高度的数值相邻且已预先存储在数据库中的倾斜角或储液高度，所述倾斜角及储液高度进行组合，调取不同所述组合对应的溶液余量，根据预设规则选取三个所述组合及其对应的溶液余量储液高度溶液确定倾斜角、储液高度及溶液余量之间的组合关系；
将当前获得的所述倾斜角及储液高度作为因变量，结合所述组合关系确定当前获得的所述倾斜角及储液高度对应的溶液余量。
13.根据权利要求12所述的被储溶液余量检测方法，其特征在于，所述的预设规则不同时，根据不同的预设规则分别确定当前获得的所述倾斜角及储液高度对应的多个溶液余量，计算所述多个液体余量的平均值为当前获得的所述倾斜角及储液高度对应的溶液余量。
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| 王文东 等: "带密度修正和缓冲腔的液位检测系统设计", 机械科学与技术, vol. 30, no. 3, pages 479 - 488 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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