CN110672937B - 一种电动雾化器的雾化效率评价方法及装置 - Google Patents

一种电动雾化器的雾化效率评价方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供一种电动雾化器的雾化效率评价方法及装置，该方法包括：根据待测电动雾化器空转时的空转电压和空转电流，获取空转功耗功率；根据药液流入所述待测电动雾化器时所述待测电动雾化器的工作电压和工作电流，获取工作功耗功率；获取所述待测电动雾化器对所述药液雾化后的雾化参数；根据所述空转功耗功率、所述工作功耗功率和所述雾化参数，计算所述待测电动雾化器的雾化效率。本发明实施例实现对航空施药电动雾化器在施药过程中的雾化效率进行量化评价，为电动雾化器的工作性能检测提供重要指标，弥补现有航空施药设备检测的技术空白。

Description

一种电动雾化器的雾化效率评价方法及装置
技术领域
本发明涉及农业技术领域，尤其涉及一种电动雾化器的雾化效率评价方法及装置。
背景技术
农用飞机航空施药，具有飞行速度快，喷洒作业效率高，应对突发灾害能力强等优点，在农业植保领域受到了高度重视。近年来，农业航空施药技术发展迅速，应用更加广泛。
当前，有人驾驶大型飞机施药多采用风驱雾化器，典型的如英国Micronair公司生产的AU5000产品。该雾化器具有结构简单、节省动力能源等离心式雾化器的优点，但是在施药作业中，飞机飞行驱动雾化器转动会给飞机产生较大的风阻，增加飞机的飞行能耗，增加飞机飞行燃油成本。
另外，风驱雾化器受来流风速影响，雾化器转笼转速随着飞机飞行速度波动而波动，从而导致雾化程度也随着飞机飞行速度变化，喷雾粒径均匀性较差。为解决该问题，近年出现了航空施药电动雾化器，典型的如英国Micronair公司生产的AU7000产品。
电动雾化器雾化效率是飞机飞行时雾化器耗电功率与雾化器雾化单位量药液雾化质量的比例关系，它表征雾化器雾化单位药液到一定雾滴粒径，所消耗电能的程度。
电动雾化器的雾化效率是其工作性能的重要指标。而在现有的技术中，还没有相关的检测方法和检测装置。因此，亟需一种电动雾化器的雾化效率评价方法。
发明内容
针对上述问题，本发明实施例提供一种电动雾化器的雾化效率评价方法机装置。
第一方面，本发明实施例提供一种电动雾化器的雾化效率评价方法，包括：
根据待测电动雾化器空转时的空转电压和空转电流，获取空转功耗功率；
根据药液流入所述待测电动雾化器时所述待测电动雾化器的工作电压和工作电流，获取工作功耗功率；
获取所述待测电动雾化器对所述药液雾化后的雾化参数；
根据所述空转功耗功率、所述工作功耗功率和所述雾化参数，计算所述待测电动雾化器的雾化效率。
优选地，所述雾化参数包括第一雾滴直径、第二雾滴直径和第三雾滴直径，其中，直径小于所述第一雾滴直径的雾滴体积占所述雾化药液体积的第一预设比例，直径小于所述第二雾滴直径的雾滴体积占所述雾化药液体积的第二预设比例，直径表示直径小于所述第三雾滴直径的雾滴体积占所述雾化药液体积的第三预设比例。
优选地，所述根据所述空转功耗功率、所述工作功耗功率和所述雾化参数，计算所述待测电动雾化器的雾化效率，具体包括：
根据所述空转功耗功率和所述工作功耗功率，获取第一系数；
根据所述第一雾滴直径、所述第二雾滴直径和所述第三雾滴直径，获取所述待测电动雾化器的雾化粒径跨度；
根据所述第二雾滴直径，获取第二系数；
根据所述第一系数、所述第二系数和所述雾化粒径跨度，计算所述待测电动雾化器的雾化效率。
优选地，所述根据所述第一系数、所述第二系数和所述雾化粒径跨度，计算所述待测电动雾化器的雾化效率，具体计算公式如下：
Figure BDA0002206400130000031
其中，η表示所述雾化效率，p表示所述第一系数，d表示所述第二系数，RS表示所述雾化粒径跨度。
优选地，所述根据所述空转功耗功率和所述工作功耗功率，获取第一系数，具体计算公式如下：
Figure BDA0002206400130000032
其中，p表示所述第一系数，P1表示所述工作功耗功率，P0表示所述空转功耗功率。
优选地，所述根据所述第二雾滴直径，获取第二系数，具体计算公式如下：
d＝Dv0.51/250，
其中，d表示所述第二系数，Dv0.51表示所述第二雾滴直径。
优选地，所述根据所述第一雾滴直径、所述第二雾滴直径和所述第三雾滴直径，获取所述待测电动雾化器的雾化粒径跨度，具体计算公式如下：
RS＝(Dv0.91-Dv0.11)/Dv0.51，
其中，RS表示所述雾化粒径跨度，Dv0.91表示所述第三雾滴直径，Dv0.51表示所述第二雾滴直径，Dv0.11表示所述第一雾滴直径。
第二方面，本发明实施例提供一种电动雾化器的雾化效率评价装置，包括：电源、雾化测量系统、药液供应模块和处理器，其中：所述电源与待测电动雾化器连接，所述药液供应模块与所述待测电动雾化器连接，所述处理器分别与所述电源、所述雾化测量系统、所述药液供应模块通信连接；
所述电源用于为所述待测电动雾化器供电；
所述药液供应模块用于为所述待测电动雾化器提供药液；
所述雾化侧量系统用于测量雾化药液的雾化参数，所述雾化药液为所述药液经过所述待测电动雾化器后形成；
所述处理器用于获取待测电动雾化器在空转时的空转电压和空转电流，并获取所述待测电动雾化器在对所述药液雾化时的工作电压和工作电流，并根据第一方面提供的所述电动雾化器的雾化效率评价方法计算所述待测电动雾化器的雾化效率。
本发明实施例提出了一种电动雾化器的雾化效率评价方法及装置，实现对航空施药电动雾化器在施药过程中的雾化效率进行量化评价，为电动雾化器的工作性能检测提供重要指标，弥补现有航空施药设备检测的技术空白。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种电动雾化器的雾化效率评价方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种电动雾化器的雾化效率评价装置的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种电动雾化器的雾化效率评价装置的应用场景图。
附图标记：
301，电源； 302，雾化测量系统；
303，药液供应模块； 304，处理器；
305，待测电动雾化器； 306，流速传感器。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、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。
图1为本发明实施例提供的一种电动雾化器的雾化效率评价方法的流程图，如图1所示，该方法包括：
S1，根据待测电动雾化器空转时的空转电压和空转电流，获取空转功耗功率；
S2，根据药液流入所述待测电动雾化器时所述待测电动雾化器的工作额定电压和工作电流，获取工作功耗功率；
S3，获取所述待测电动雾化器对所述药液雾化后的雾化参数；
S4，根据所述空转功耗功率、所述工作功耗功率和所述雾化参数，计算所述待测电动雾化器的雾化效率。
首先获取待测电动雾化器空转时候的空转电压和空转电流，本发明实施例中，此处的空转是指没有药液进入该待测电动雾化器，本发明实施例中，测量该待测电动雾化器的转速为2500转/分钟时的电压和电流，分别称为空转电压和空转电流，根据该空转电压和空转电流计算得到该待测电动雾化器的空转功耗功率。
然后测量在药液流入该待测电动雾化器，计算该待测电动雾化器在对药液进行雾化时的工作电压和工作电流，根据该工作电压和工作电流计算出该待测电动雾化器的工作功耗功率。
获取待测电动雾化器对药液雾化之后的雾化参数，根据测量的空转功耗功率、工作功耗功率和雾化参数，计算得出该待测电动雾化器的雾化效率。
本发明实施例提出了一种电动雾化器的雾化效率评价方法，实现对航空施药电动雾化器在施药过程中的雾化效率进行量化评价，为电动雾化器的工作性能检测提供重要指标，弥补现有航空施药设备检测的技术空白。
在上述实施例的基础上，优选地，所述雾化参数包括第一雾滴直径、第二雾滴直径和第三雾滴直径，其中，直径小于所述第一雾滴直径的雾滴体积占所述雾化药液体积的第一预设比例，直径小于所述第二雾滴直径的雾滴体积占所述雾化药液体积的第二预设比例，直径表示直径小于所述第三雾滴直径的雾滴体积占所述雾化药液体积的第三预设比例。
具体地，本发明实施例中所提到的雾化参数包括第一雾滴直径Dv0.11、第二雾滴直径Dv0.51和第三雾滴直径Dv0.91，第一雾滴直径表示在雾化后的所有雾滴中，直径小于该第一雾滴直径的雾滴占所有雾滴体积比例的10％，第二雾滴直径表示在雾化后的所有雾滴中，直径小于该第二雾滴直径的雾滴占所有雾滴体积比例的50％，第三雾滴直径表示所有雾滴中，直径小于该第三雾滴直径的雾滴占所有雾滴体积比例的90％。
在上述实施例的基础上，优选地，所述根据所述空转功耗功率、所述工作功耗功率和所述雾化参数，计算所述待测电动雾化器的雾化效率，具体包括：
根据所述空转功耗功率和所述工作功耗功率，获取第一系数；
根据所述第一雾滴直径、所述第二雾滴直径和所述第三雾滴直径，获取所述待测电动雾化器的雾化粒径跨度；
根据所述第二雾滴直径，获取第二系数；
根据所述第一系数、所述第二系数和所述雾化粒径跨度，计算所述待测电动雾化器的雾化效率。
根据空转功耗功率和工作功耗功率，得到第一系数，具体地计算方法如下：
Figure BDA0002206400130000061
其中，p表示第一系数，P1表示工作功耗功率，P0表示空转功耗功率。
然后根据第一雾滴直径、第二雾滴直径和第三雾滴直径，获取待测电动雾化器的雾化粒径跨度，具体计算方法如下：
RS＝(Dv0.91-Dv0.11)/Dv0.51，
其中，RS表示雾化粒径跨度，Dv0.91表示第三雾滴直径，Dv0.51表示第二雾滴直径，Dv0.11表示第一雾滴直径。
接着根据第二雾滴直径，获取第二系数，具体计算方法如下：
d＝Dv0.51/250，
其中，d表示第二系数，Dv0.51表示第二雾滴直径。
最后根据第一系数、第二系数和雾化粒径跨度，计算待测电动雾化器的雾化效率，具体计算公式如下：
Figure BDA0002206400130000071
其中，η表示雾化效率，p表示第一系数，d表示第二系数，RS表示雾化粒径跨度。
图2为本发明实施例提供的一种电动雾化器的雾化效率评价装置的结构示意图，如图2所示，该装置包括：
电源、雾化测量系统、药液供应模块和处理器，其中：所述电源与待测电动雾化器连接，所述药液供应模块与所述待测电动雾化器连接，所述处理器分别与所述电源、所述雾化测量系统、所述药液供应模块通信连接；
所述电源用于为所述待测电动雾化器供电；
所述药液供应模块用于为所述待测电动雾化器提供药液；
所述雾化侧量系统用于测量雾化药液的雾化参数，所述雾化药液为所述药液经过所述待测电动雾化器后形成；
所述处理器用于获取待测电动雾化器在空转时的空转电压和空转电流，并获取所述待测电动雾化器在对所述药液雾化时的工作电压和工作电流，并根据上述电动雾化器的雾化效率评价方法计算所述待测电动雾化器的雾化效率。
该雾化效率评价装置包括电源、雾化测量系统、药液供应模块和处理器，在使用该雾化效率评价装置时，首先通过电源给待测电动雾化器供电，待测电动雾化器空转，本发明实施例中，测量该待测电动雾化器空转转速为2500转/分钟时的空转电压和空转电流。并将空转电压和空转电流发送给处理器。
接着启动药液供应模块，通过该药液供应模块给该待测电动雾化器供电，该待测电动雾化器对药液进行雾化，测量此时待测电动雾化器的工作电压和工作电流，并将工作电压和工作电流发送给处理器。
药液供应模块的特点在于可以为待测电动雾化器提供持续的药液供应，且可设定药液供应的流速，并保持稳定。
同时，雾化测量系统测量该药液被雾化后的雾化参数，并将该雾化参数发送给处理器。
处理器与电源、雾化测量系统和药液供应模块之间可以通过导线电连接，也可以通过无线通信连接，具体数据处理方式本发明实施例在此不做具体限定。
处理器接收到空转电压、空转电流、工作电压、工作电流和雾化参数后，根据前面提供的计算方法计算出待测电动雾化器的雾化效率。具体计算方法可以参考上面的方法实施例，本装置实施例在此不做具体限定。
本发明实施例提出了一种电动雾化器的雾化效率评价装置，实现对航空施药电动雾化器在施药过程中的雾化效率进行量化评价，为电动雾化器的工作性能检测提供重要指标，弥补现有航空施药设备检测的技术空白。
图3为本发明实施例提供的一种电动雾化器的雾化效率评价装置的应用场景图，如图3所示，电源301为待测电动雾化器305供电，开始时，电源为待测电动雾化器供电，待测电动雾化器空转，测量该待测电动雾化器空转转速为2500转/分钟时的空转电压和空转电流。然后药液供应模块303给待测电动雾化器提供药液，并测量得到该待测电动雾化器工作时的工作电压和工作电流，该待测电动雾化器对药液进行雾化，雾化测量系统302就可以测量出雾化后的雾化参数，雾化参数为第一雾滴直径、第二雾滴直径和第三雾滴直径。
由于流速传感器306安装在待测电动雾化器和药液供应模块之间，因此，流速传感器可以测量得到药液流动的速度。
处理器304与电源、药液供应模块、雾化测量系统之间进行无线通信，接收空转电压、空转电流、工作电压、工作电流和雾化参数，根据接收的这些信息计算得到该待测电动雾化器的雾化效率。同时，记录下此时药液的流速。
通过改变药液的流速，计算不同流速下待测电动雾化器的雾化效率，就可以得到该待测电动雾化器的流速-雾化效率的关系曲线，也就是该待测电动雾化器的雾化效率曲线。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种电动雾化器的雾化效率评价方法，其特征在于，包括：
根据待测电动雾化器空转时的空转电压和空转电流，获取空转功耗功率；
根据药液流入所述待测电动雾化器时所述待测电动雾化器的工作电压和工作电流，获取工作功耗功率；
获取所述待测电动雾化器对所述药液雾化后的雾化参数；
根据所述空转功耗功率、所述工作功耗功率和所述雾化参数，计算所述待测电动雾化器的雾化效率；
所述雾化参数包括第一雾滴直径、第二雾滴直径和第三雾滴直径；其中，所述第一雾滴直径表示在雾化后的所有雾滴中，直径小于所述第一雾滴直径的雾滴占所有雾滴的第一预设比例的雾滴直径；所述第二雾滴直径表示在雾化后的所有雾滴中，直径小于所述第二雾滴直径的雾滴占所有雾滴的第二预设比例的雾滴直径；所述第三雾滴直径表示在雾化后的所有雾滴中，直径小于所述第三雾滴直径的雾滴占所有雾滴的第三预设比例的雾滴直径；
所述根据所述空转功耗功率、所述工作功耗功率和所述雾化参数，计算所述待测电动雾化器的雾化效率，具体包括：
根据所述空转功耗功率和所述工作功耗功率，获取第一系数；
根据所述第一雾滴直径、所述第二雾滴直径和所述第三雾滴直径，获取所述待测电动雾化器的雾化粒径跨度；
根据所述第二雾滴直径，获取第二系数；
根据所述第一系数、所述第二系数和所述雾化粒径跨度，计算所述待测电动雾化器的雾化效率。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述根据所述第一系数、所述第二系数和所述雾化粒径跨度，计算所述待测电动雾化器的雾化效率，具体计算公式如下：
Figure FDA0003116557390000021
其中，η表示所述雾化效率，p表示所述第一系数，d表示所述第二系数，RS表示所述雾化粒径跨度。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述根据所述空转功耗功率和所述工作功耗功率，获取第一系数，具体计算公式如下：
Figure FDA0003116557390000022
其中，p表示所述第一系数，P1表示所述工作功耗功率，P0表示所述空转功耗功率。
4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述根据所述第二雾滴直径，获取第二系数，具体计算公式如下：
d＝Dv0.51/250，
其中，d表示所述第二系数，Dv0.51表示所述第二雾滴直径。
5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述根据所述第一雾滴直径、所述第二雾滴直径和所述第三雾滴直径，获取所述待测电动雾化器的雾化粒径跨度，具体计算公式如下：
RS＝(Dv0.91-Dv0.11)/Dv0.51，
其中，RS表示所述雾化粒径跨度，Dv0.91表示所述第三雾滴直径，Dv0.51表示所述第二雾滴直径，Dv0.11表示所述第一雾滴直径。
6.一种电动雾化器的雾化效率评价装置，其特征在于，包括：电源、雾化测量系统、药液供应模块和处理器，其中：所述电源与待测电动雾化器连接，所述药液供应模块与所述待测电动雾化器连接，所述处理器分别与所述电源、所述雾化测量系统、所述药液供应模块通信连接；
所述电源用于为所述待测电动雾化器供电；
所述药液供应模块用于为所述待测电动雾化器提供药液；
所述雾化侧量系统用于测量雾化药液的雾化参数，所述雾化药液为所述药液经过所述待测电动雾化器后形成；
所述处理器用于获取待测电动雾化器在空转时的空转电压和空转电流，并获取所述待测电动雾化器在对所述药液雾化时的工作电压和工作电流，并根据如权利要求1至5任一所述电动雾化器的雾化效率评价方法计算所述待测电动雾化器的雾化效率。
7.根据权利要求6所述装置，其特征在于，还包括：流速传感器，所述流速传感器位于所述药液供应模块和所述待测电动雾化器之间，所述流速传感器用于测量所述药液的流速。
8.根据权利要求7所述装置，其特征在于，所述装置还用于测量不同药液流速下，所述待测电动雾化器的雾化效率，并获取所述待测电动雾化器的雾化效率曲线。
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