CN110301424A - 一种集液位与流量监测的一体化装置及含其的药箱 - Google Patents

Abstract

本发明属于无人机技术领域，具体涉及一种集液位与流量监测的一体化装置及含其的药箱，一体化装置包括测量装置、第一输入管、第二输入管和输出管，第一输入管的一端与药箱的出药口连接，另一端与测量装置连接，第二输入管的一端由药箱底部插入药箱内，另一端与测量装置连接；测量装置包括壳体以及设于壳体内的流量传感器和贴片式液位计，流量传感器用于检测流过其的药液量，贴片式液位计贴设在壳体内；输出管用于输送经过流量传感器后流出测量装置的药液。本发明所提供一体化装置及含其的药箱，将液位计和流量传感器集成于一个装置内，省去了分别安装液位计和流量传感器的操作，简化了管路连接，操作方便且快捷。

Description

一种集液位与流量监测的一体化装置及含其的药箱

技术领域

本发明涉及无人机技术领域，具体涉及一种集液位与流量监测的一体化装置及含其的药箱。

背景技术

无人机是一种由无线电遥控设备或自身程序控制装置操纵的无人驾驶飞行器。随着无人机行业的迅速发展，越来越多的无人机被应用到农业、林业、电力、测绘、遥测等行业。利用植保无人机喷洒农药，不仅可以节省人力物力，还可以远离遥控操作，避免喷洒作业人员接触农药，提高了农药喷洒作业的安全性和喷洒效率。

植保无人机在喷洒农药的过程中需要采用流量计监测农药喷洒量，采用液位计监测药箱内药液量，流量计通常粘贴在药箱外，通过软管连接药箱的出液口和水泵，由于流量计采用胶粘贴在药箱外壁，固定不牢靠，容易脱落。液位计通常采用浮球式液位计和贴片式液位计，浮球式液位计的安装需要改变药箱原有的结构，而且适配性较低，一种药箱结构适配一种浮球式液位计，另外，也不方便根据需要监测药箱内剩余药量；贴片式液位计需要考虑安装位置，而且采用粘接的方式固定在药箱外壁上，长期暴露在外，容易脱落。另外，液位计和流量计分开安装，需要采用多条连接软管，安装繁琐复杂，不便于拆装，各连接软管容易弯折，造成液体流动无法通畅，从而影响测量的准确性。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，提供了一种集液位与流量监测的一体化装置及含其的药箱，该一体化装置使得流量计和液位计安装方便且快捷，简化各软管连接，有利于提高流量和液位测量的准确性。

为达到上述技术效果，本发明采用以下技术方案：本发明提供了一种集液位与流量监测的一体化装置，该一体化装置与药箱底部的出药口连接，所述一体化装置包括测量装置、第一输入管、第二输入管和输出管，所述第一输入管的一端与药箱的出药口连接，另一端与所述测量装置连接，所述第二输入管的一端由药箱底部插入药箱内，另一端与所述测量装置连接；所述测量装置包括壳体以及设于壳体内的流量传感器和贴片式液位计，所述流量传感器用于检测流过其的药液量，所述贴片式液位计贴设在所述壳体内；所述输出管用于输送经过流量传感器后流出测量装置的药液。

本发明所提供的集液位与流量监测的一体化装置，能够对药箱内液体进行流量和液位监测，安装方便，只需将第一输入管和第二输入管分别与药箱连接即可，简化了管路连接，无需考虑流量计和液位计在药箱的安装位置，操作方便，适配不同药箱，有利于提高测量准确性。

作为本发明结构上的改进，所述测量装置的壳体内形成有密封仓和液体流量测量仓，所述密封仓内对应所述第二输入管的位置贴设有电容贴片式液位计；所述液体流量测量仓内设有安装所述流量传感器的容纳腔，所述容纳腔与形成于所述液体流量测量仓内的液体通道相接，所述液体通道有三个，包括第一液体通道、第二液体通道和第三液体通道，所述第一液体通道的一端与所述第一输入管相接，另一端与所述容纳腔相接，所述第二液体通道的一端与所述容纳腔相接，另一端沿着所述液体直线流动方向贯穿所述测量装置后连通所述输出管；所述第三液体通道的一端与所述第二输入管相接，另一端与所述第一液体通道相通。

作为本发明结构上的改进，所述第一液体通道上临近所述容纳腔的一端处设有控制药液通断的阀门。

作为本发明结构上的改进，所述阀门包括阀体，所述阀体端部连接有旋钮，所述阀体上设有与所述第一液体通道相通的通孔，所述测量装置上由侧部向内开设有与所述第一液体通道交叉贯通的插槽，所述插槽包括槽口，所述阀体由所述槽口插接在所述插槽内，所述槽口设有安装盖，所述阀体卡设于所述安装盖内侧，所述旋钮穿过所述安装盖且位于所述安装盖外侧。

作为本发明结构上的改进，还包括沿着液体流动方向设置的过滤装置，所述过滤装置包括外壳、过滤网架和连接盖，所述外壳一端开口，另一端与所述测量装置相接，所述连接盖连接在所述外壳的开口处，所述连接盖上开设有输送通孔，所述输出管与所述输送通孔连接。

另一方面，本发明提供了一种药箱，包括箱体，所述箱体底部设有出药口，还包括药箱盖，所述药箱盖螺纹连接在所述出药口，所述药箱盖底部开设有过药口，还包括上述的一体化装置，所述一体化装置连接在所述过药口处。

采用上述技术方案，包括以下有益效果：本发明所提供的集液位与流量监测的一体化装置及含其的药箱，将液位计和流量传感器集成于一个装置内，直接安装在药箱的出药口，省去了分别安装液位计和流量传感器的操作，无需在药箱上专门预留安装位置，简化了管路连接，操作方便且快捷；该一体化装置适配多种药箱，可以根据需要控制插入到药箱内的第二输入管的长度，从而调整所测液位的深度；液位计和流量传感器集成在测量装置的壳体内，相对于安装在药箱外，不易损坏，有利于延长使用寿命。

附图说明

图1为本发明实施例所提供集液位与流量监测的一体化装置的内部结构示意图；

图2为本发明实施例所提供集液位与流量监测的一体化装置的整体结构示意图；

图3为与图1相对的另一侧的一体化装置的结构示意图；

图4为图2的仰视图；

图5为本发明实施例所提供药箱的结构示意图。

图中：

1、第一输入管；2、第二输入管；3、第一液体通道；4、第二液体通道；5、第三液体通道；6、容纳腔；7、叶轮；8、阀体；8.1、通孔；9、第一密封圈；10、输出管；11、密封仓；12、贴片式液位计；13、磁敏传感器；14、壳体；15、安装盖；16、密封盖；17、磁片；18、外壳；19、连接盖；20、仓盖；21、过滤网架；22、第二密封圈；

100、药箱；101、药箱盖。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

实施例1：

本实施例提供了一种药箱，参阅图，该药箱100包括箱体，所述箱体底部设有出药口，还包括药箱盖101，所述药箱盖螺纹连接在所述出药口，所述药箱盖底部开设有过药口，还包括集液位与流量监测的一体化装置，所述一体化装置连接在所述过药口处。所述一体化装置包括测量装置、第一输入管1、第二输入管2和输出管10，所述第一输入管1的一端与药箱100的出药口连接，另一端与所述测量装置连接，本实施例中，第一输入管1通过快速接头与药箱盖101上的过药口连接；所述第二输入管2的一端由药箱底部插入药箱内，药箱盖101上设有快速接头，第二输入管2穿过快速接头插接在药箱内，第二输入管插入药箱内的长度决定了所能感测的液位深度，第二输入管2另一端与所述测量装置连接；

所述测量装置包括壳体14以及设于壳体14内的流量传感器和贴片式液位计12，所述流量传感器用于检测流过其的药液量，所述贴片式液位计12贴设在所述壳体14内；所述输出管10用于输送经过流量传感器后流出测量装置的药液。药箱内的药液通过第一输入管1流入到测量装置的壳体14内，并流经流量传感器，然后由输出管10输出，本实施例做提供的药箱用于植保无人机，输出管10通过接头与水泵连接，水泵将药液内的药液泵出后输送至喷洒装置，流量传感器能够实时感测流出药液流量，并将所监测到的电信号发送至无人机的飞行控制器。贴片式液位计能够感测第二输入管内是否含有药液，当药箱内药液低于第二输入管的入口时，第二输入管内无药液，液位计将所感测的电信号发送至飞行控制器，可知地，液位计通过连接线与飞行控制器连接，飞行控制器控制提醒装置发出警示信息，以提醒用户及时补充药液。用户可以根据药箱种类或者实际需要调整插入到药箱内的第二输入管的长度，从而控制当药箱内药液剩余多少量时发出提醒。需要说明的是，贴片式液位计为现有的，可从市面上直接购买获得，可采用现有药箱上所贴设的液位计。

实施例2：

在上述实施例1的基础上，本实施例所提供的测量装置的壳体内形成有密封仓11和液体流量测量仓，密封仓11配设有仓盖20，仓盖20通过螺丝密封连接在密封仓11的仓口。测量装置优选为矩形体，相当于矩形体被分为两部分，一半为密封仓，另一半为液体流量测量仓，两仓之间互不相通；所述密封仓11内对应所述第二输入管的位置贴设有贴片式液位计12；液体流量仓整体为实体结构，所述液体流量测量仓内设有安装所述流量传感器的容纳腔6，所述容纳腔6与形成于所述液体流量测量仓内的液体通道相接，所述液体通道有三个，包括第一液体通道3、第二液体通道4和第三液体通道5，所述第一液体通道3的一端与所述第一输入管1相接，另一端与所述容纳腔6相接，所述第二液体通道4的一端与所述容纳腔6相接，另一端沿着所述液体直线流动方向贯穿所述测量装置后连通所述输出管10；所述第三液体通道5的一端与所述第二输入管2相接，另一端与所述第一液体通道3相通。

为了便于安装和清洗容纳腔内的流量传感器，所述容纳腔6设有开口，所述开口开设于所述壳体上，所述开口上配设有密封盖16，密封盖16可以通过螺丝固定在开口处，直接打开密封盖即可对容纳腔内的流量传感器进行清洗或更换，操作方便且快捷。

在本实施例中，优选的所述流量传感器包括叶轮7、磁片17和磁敏传感器13，所述叶轮7转动设于所述容纳腔底部与所述密封盖16之间，容纳腔6设有入口和出口，入口和出口位于同一直线上，第一液体通道3、第二液体通道4分别与入口、出口相接，第一液体通道3和第二液体通道4的中心线位于同一直线，从而能够使得进入容纳腔内的药液推动叶轮7后直接有出口流出。

所述叶轮包括叶片，所述叶片设有四个，且每个所述叶片上均设置有所述磁片，所述磁敏传感器13设于所述密封仓上且对应于所述叶轮所在位置，本实施例中，优选地，磁敏传感器为霍尔传感器，霍尔传感器与无人机的飞行控制器连接。药箱内的药液在水泵（现有植保无人机喷洒系统中都具有水泵，此处不详细赘述）作用下经第一输入管1、第一液体通道3流入容纳腔6内，同时，第二输入管2的液体经第三液体通道5汇入到第一液体通道3内，第一液体通道3与第三液体通道5的交汇处位于容纳腔入口的一侧，从而确保流量监测的准确性，经由第一输入管1和第二输入管2流出的药液从容纳腔入口进入，推动叶轮7转动，使得霍尔传感器能够感知磁片的转动，并发送脉冲信号到植保无人机的控制器，进而根据磁片的转速得出药液的流量。将霍尔传感器和电容贴片式液位计集成于一个装置上，不仅能够准确监测药液的流量和液位，而且能够省去流量计和液位计繁琐复杂的安装与连接过程，而且无需在药箱上预留安装空间。

实施例3：

在实施例1或例2的基础上，为了便于控制药液通断，也为了能够在需要对一体化装置进行清洗时无需将药箱内药液倾倒出，本实施例在所述第一液体通道3上临近所述容纳腔6的一端处设有控制药液通断的阀门。需要一体化装置工作以对药箱内药液进行流量和液位监测时，打开阀门。需要对一体化装置进行清洗时，关闭阀门，直接打开密封盖对容纳腔内的叶轮进行进行，操作方便且快捷。

本实施例中，具体地，所述阀门包括阀体8，所述阀体8端部连接有旋钮，所述阀体上设有与所述第一液体通道相通的通孔8.1，所述测量装置上由侧部向内开设有与所述第一液体通道交叉贯通的插槽，所述插槽包括槽口，所述阀体由所述槽口插接在所述插槽内，所述槽口设有安装盖15，所述阀体卡设于所述安装盖内侧，所述旋钮穿过所述安装盖且位于所述安装盖外侧，本实施例中，安装盖优选为螺纹连接的方式，连接在槽口处，安装盖设有外螺纹，槽口设有内螺纹，安装盖将阀体压设于插槽内，安装盖上开设有供旋钮穿过的开口，需要说明的是，阀体与插槽处于紧配合状态，阀体在外力作用下可以相对插槽转动，从而能够调整通孔的位置。

所述阀体8与所述插槽内壁之间嵌设有第一密封圈9，第一密封圈密封连接在阀体与插槽内壁之间，避免药液由阀体与插槽之间的缝隙流出，有利于提高流量测量的精度。

该一体化装置正常工作时，旋转旋钮，将阀体转动至通孔与第一液体通道相通的位置，阀门打开，第三液体通道内流出的药液以及经第一输入管流入第一液体通道的药液穿过阀门的通孔流入到容纳腔内。当需要对容纳腔内流量传感器进行清洗时，将旋钮旋转90度，阀体将第一液体通道堵住，从而阻止液体流过。

实施例4：

现有药箱通常会在药箱注药口和出药口分别设置过滤网架21，过滤掉药液中的杂质，从而避免对水泵或喷头造成堵塞而影响植保喷洒效果和效率。当在植保作业过程中，如果过滤网发生堵塞需要清洗，必须先将药箱内的药液倒出后再拆卸过滤网架21，操作不便，当对过滤网进行清洗后还需再将药液注入药箱内，过程繁琐且耗费时间，不利于植保作业效率。

为了克服上述问题，本实施例所提供的一体化装置还包括沿着液体流动方向设置的过滤装置，所述过滤装置包括外壳18、过滤网架21和连接盖19，所述外壳18一端开口，另一端与所述测量装置相接，所述连接盖19连接在所述外壳18的开口处，所述连接盖19上开设有输送通孔，所述输出管10与所述输送通孔连接，可选地，输出管10通过快速接头与连接盖19的输送通孔连接。优选地，过滤装置的外壳18与上述实施例中测量装置的外壳为一体结构，即，本实施例所提供的一体化装置的壳体包括矩形状的测量装置壳体和圆筒形的过滤装置壳体，测量装置的壳体内形成有密封仓和液体流量测量仓，过滤装置壳体内形成有安装过滤网架21的圆筒形容置腔，所述过滤网架为筒状，一端开口，一端封闭，其中，开口的一端与所述测量装置连通，封闭的一端与所述连接盖19之间存有间隙，筒身上覆设过滤网；该圆筒形容置腔与液体流量测量仓的第二液体通道相通，药液流经容纳腔的叶轮后由第二液体通道输送到过滤网架内，药液经筒身上的过滤网过滤后从过滤网架与连接盖之间的间隙流过，并经连接盖上的输送通孔流入到输出管，经输出管流出。

本实施例所提供的过滤网架21直接插装在圆筒形容置腔内，过滤网架两端分别抵接在圆筒形容置腔底部与连接盖19之间，其中连接盖内侧凸出有压台，连接盖螺纹连接在测量装置壳体后，压台抵在过滤网架上，一方面能够将过滤网架固定在圆筒形容置腔内，而且无需额外使用连接件，另一方面给连接盖与过滤网架之间留出供药液通过的间隙。可选地，过滤网架可以为多个，本实施例提供了两个过滤网架，该过滤装置具有两层过滤效果，包括内过滤网架和外过滤网架，外过滤网架套设在内过滤网架外侧，内过滤网架的两端分别卡设于圆筒形容置腔与外过滤网架之间，两个过滤网架的过滤网之间留有间隙以供二次过滤。

为了提高过滤效果，避免药液进入过滤装置时，部分药液从过滤网架与圆筒形容置腔之间的缝隙流入，本实施例在所述过滤网架底部外周与所述外壳内壁之间设有第二密封圈22，具体地，过滤网架21底部外周向外延伸有一圈凸台，凸台上设有一圈凹槽，密封圈卡设于凹槽内且密封连接在凹槽内壁与圆筒形容置腔内壁之间。

本实施例所提供的一体化装置，集成了液位、流量监测以及过滤功能，免去了分别安装液位计、流量计以及过滤网的操作，简化了管路连接，安装方便且快捷，省时省力；无需改变药箱结构以适配液位计，监测的液位深度便于调整，只需控制插入到药箱内的第二输入管的长度即可，也无需针对药箱结构定制不同的过滤网架结构，同时节省了药箱空间，无需考虑流量计安装位，该一体化装置通用性较广，适配各种药箱；清洗方便，对流量传感器进行清洗时，只需打开容纳腔的密封盖，取出叶轮，对叶轮以及容纳腔内部直接清洗。对过滤网进行清洗时，只需打开连接盖，将过滤网架取出单独清洗，对过滤装置的圆筒形容置腔内壁冲洗，清洗过程无需将一体化装置与药箱拆离，操作方便，可以随时进行清洗。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种集液位与流量监测的一体化装置，该一体化装置与药箱底部的出药口连接，其特征在于，所述一体化装置包括测量装置、第一输入管（1）、第二输入管（2）和输出管（10），所述第一输入管（1）的一端与药箱（100）的出药口连接，另一端与所述测量装置连接，所述第二输入管（2）的一端由药箱（100）底部插入药箱（100）内，另一端与所述测量装置连接；所述测量装置包括壳体（14）以及设于壳体（14）内的流量传感器和贴片式液位计（12），所述流量传感器用于检测流过其的药液量，所述贴片式液位计（12）贴设在所述壳体（14）内；所述输出管（10）用于输送经过流量传感器后流出测量装置的药液。

2.根据权利要求1所述的一体化装置，其特征在于，所述测量装置的壳体（14）内形成有密封仓（11）和液体流量测量仓，所述密封仓（11）内对应所述第二输入管（2）的位置贴设有贴片式液位计（12）；所述液体流量测量仓内设有安装所述流量传感器的容纳腔（6），所述容纳腔（6）与形成于所述液体流量测量仓内的液体通道相接，所述液体通道有三个，包括第一液体通道（3）、第二液体通道（4）和第三液体通道（5），所述第一液体通道（3）的一端与所述第一输入管（1）相接，另一端与所述容纳腔（6）相接，所述第二液体通道（4）的一端与所述容纳腔（6）相接，另一端沿着所述液体直线流动方向贯穿所述测量装置后连通所述输出管（10）；所述第三液体通道（5）的一端与所述第二输入管（2）相接，另一端与所述第一液体通道（3）相通。

3.根据权利要求2所述的一体化装置，其特征在于，所述第一液体通道（3）上临近所述容纳腔（6）的一端处设有控制药液通断的阀门。

4.根据权利要求3所述的一体化装置，其特征在于，所述阀门包括阀体（8），所述阀体（8）端部连接有旋钮，所述阀体（8）上设有与所述第一液体通道（3）相通的通孔（8.1），所述测量装置上由侧部向内开设有与所述第一液体通道交叉贯通的插槽，所述插槽包括槽口，所述阀体（8）由所述槽口转动插接在所述插槽内，所述槽口设有安装盖（15），所述阀体（8）卡设于所述安装盖（15）内侧，所述旋钮穿过所述安装盖（15）且位于所述安装盖（15）外侧。

5.根据权利要求4所述的一体化装置，其特征在于，所述阀体（8）与所述插槽内壁之间嵌设有第一密封圈（9）。

6.根据权利要求2所述的一体化装置，其特征在于，所述容纳腔（6）设有开口，所述开口开设于所述壳体上，所述开口上配设有密封盖（16）。

7.根据权利要求6所述的一体化装置，其特征在于，所述流量传感器包括叶轮（7）、磁片（17）和磁敏传感器（13），所述叶轮（7）转动设于所述容纳腔（6）底部与所述密封盖（16）之间，所述叶轮（7）包括叶片，所述叶片设有四个，且每个所述叶片上均设置有所述磁片（17），所述磁敏传感器设于所述密封仓（11）上且对应于所述叶轮所在位置。

8.根据权利要求1所述的一体化装置，其特征在于，还包括沿着液体流动方向设置的过滤装置，所述过滤装置包括外壳（18）、过滤网架（21）和连接盖（19），所述外壳（18）一端开口，另一端与所述测量装置相接，所述连接盖（19）连接在所述外壳（18）的开口处，所述连接盖（19）上开设有输送通孔，所述输出管（10）与所述输送通孔连接。

9.根据权利要求8所述的一体化装置，其特征在于，所述过滤网架（21）为筒状，一端开口，一端封闭，其中，开口的一端与所述测量装置连通，封闭的一端与所述连接盖（19）之间存有间隙，筒身上覆设过滤网；所述过滤网架底部外周与所述外壳内壁之间设有第二密封圈（22）。

10.一种药箱，包括箱体，所述箱体底部设有出药口，其特征在于，还包括药箱盖（101），所述药箱盖（101）螺纹连接在所述出药口，所述药箱盖底部开设有过药口，还包括权利要求1-9任意一项中所述的一体化装置，所述一体化装置连接在所述过药口处。