CN110999891A

CN110999891A - 一种适用于大型喷杆式喷药机的变量喷药控制系统

Info

Publication number: CN110999891A
Application number: CN201911334196.7A
Authority: CN
Inventors: 胡周勋; 王相友; 徐联军; 盖金星; 苏国粱; 王法明; 孟鹏祥; 张丽; 孙中杰
Original assignee: Shandong Sidaier Agricultural Equipment Co ltd; Shandong University of Technology
Current assignee: Shandong Sidaier Agricultural Equipment Co ltd; Shandong University of Technology
Priority date: 2019-12-23
Filing date: 2019-12-23
Publication date: 2020-04-14
Anticipated expiration: 2039-12-23
Also published as: CN110999891B

Abstract

本发明提供一种适用于大型喷杆式喷药机的变量喷药控制系统，其特征在于：该变量喷药控制系统包括药箱、隔膜泵、安全阀、流量控制阀、流量传感器、压力传感器、四通道控制阀、旋钮阀、控制器、触摸屏、测速传感器和液位传感器，药箱通过第一过滤器与隔膜泵连接，隔膜泵通过第二过滤器分别与安全阀、流量控制阀和流量传感器连接，安全阀和流量控制阀与药箱连接，流量传感器分别又与压力传感器和依次相连的五个四通道控制阀连接，五个四通道控制阀还通过五个旋钮阀与药箱连接以及通过五个第三过滤器与喷管连接，喷管上安装有喷嘴。本发明适用于大型喷杆式喷药机，能够分段控制喷嘴是否喷药，且设置多处回流，系统压力更稳定，实现了变量喷药。

Description

一种适用于大型喷杆式喷药机的变量喷药控制系统

技术领域

本发明属于变量喷药技术领域，具体涉及一种适用于大型喷杆式喷药机的变量喷药控制系统，主要用于喷杆式喷药机。

背景技术

目前，植保作业主要是病虫草害的防治，而采用喷洒农药仍然是防治病虫草害的主要手段。但目前喷药机械多为定量喷药，无法实现变量喷药，造成农药利用率低、农产品农药残留超标和环境污染等问题。同时，市场上喷药机械多为喷杆式喷药机，但大型喷杆式喷药机械较少，且针对大型喷杆式喷药机械的变量喷药控制系统更少。

因此，针对上述问题，设计一种适用于大型喷杆式喷药机的变量喷药控制系统对于提高农药利用率和保护环境具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是针对现有大型喷杆式喷药机喷药系统无法实现变量喷药，造成农药利用率低、农产品农药残留超标和环境污染等一系列问题，提供一种能解决上述问题的一种适用于大型喷杆式喷药机的变量喷药控制系统，实现变量喷药。

其技术方案为：包括药箱、隔膜泵、安全阀、流量控制阀、流量传感器、压力传感器、四通道控制阀、旋钮阀、控制器、触摸屏、测速传感器和液位传感器，系统中有很多长短不一的连接管，本系统统称水管，药箱通过水管与第一过滤器入水口连接，第一过滤器出水口通过水管与隔膜泵入水口连接，第二过滤器入水口通过水管与隔膜泵出水口连接，第二过滤器出水口分别通过水管与安全阀、流量控制阀和流量传感器入水口连接，安全阀和流量控制阀出水口分别通过水管与药箱连接，本系统有五个四通道控制阀，流量传感器出水口分别通过水管与压力传感器和第一个四通道控制阀入水口连接，每个四通道控制阀有一个入水口和三个出水口，在此将四通道控制阀三个出水口分为第一、第二和第三出水口，第二个四通道控制阀入水口和第一出水口分别通过水管与第一个四通道控制阀第一出水口和第三个四通道控制阀入水口连接，第四个四通道控制阀入水口和第一出水口分别通过水管与第三个四通道控制阀第一出水口和第五个四通道控制阀入水口连接，第五个四通道控制阀第一出水口与压力表连接，五个四通道控制阀第二出水口分别通过水管与五个旋钮阀入水口相连，五个旋钮阀出水口分别通过水管与药箱连接，五个四通道控制阀第三出水口分别通过水管与五个第三过滤器入水口相连，五个第三过滤器出水口分别通过水管与五个喷管连接，五个喷管上安装有一定数量的喷嘴，流量控制阀、流量传感器、压力传感器和四通道控制阀又通过控制线与控制器连接，控制器通过控制线又与触摸屏、测速传感器和液位传感器连接，液位传感器与药箱连接。

本发明在现有技术基础上，系统中有很多长短不一的连接管，本系统统称水管，药箱通过水管与第一过滤器入水口连接，第一过滤器出水口通过水管与隔膜泵入水口连接，第二过滤器入水口通过水管与隔膜泵出水口连接，第二过滤器出水口分别通过水管与安全阀、流量控制阀和流量传感器入水口连接，安全阀和流量控制阀出水口分别通过水管与药箱连接，本系统有五个四通道控制阀，流量传感器出水口分别通过水管与压力传感器和第一个四通道控制阀入水口连接，每个四通道控制阀有一个入水口和三个出水口，在此将四通道控制阀三个出水口分为第一、第二和第三出水口，第二个四通道控制阀入水口和第一出水口分别通过水管与第一个四通道控制阀第一出水口和第三个四通道控制阀入水口连接，第四个四通道控制阀入水口和第一出水口分别通过水管与第三个四通道控制阀第一出水口和第五个四通道控制阀入水口连接，第五个四通道控制阀第一出水口与压力表连接，五个四通道控制阀第二出水口分别通过水管与五个旋钮阀入水口相连，五个旋钮阀出水口分别通过水管与药箱连接，五个四通道控制阀第三出水口分别通过水管与五个第三过滤器入水口相连，五个第三过滤器出水口分别通过水管与五个喷管连接，五个喷管上安装有一定数量的喷嘴，流量控制阀、流量传感器、压力传感器和四通道控制阀又通过控制线与控制器连接，控制器通过控制线又与触摸屏、测速传感器和液位传感器连接，液位传感器与药箱连接。

其工作原理为：该系统可安装于大型喷杆式喷药机，首先通过触摸屏设置每公顷喷药量、喷药幅宽等工作参数，喷药机隔膜泵旋转带动药箱的农药流向喷嘴，该隔膜泵为定量泵，其流量一定；系统通过测速传感器检测机具速度，根据触摸屏设置的参数，得出理论流量，同时通过流量传感器检测实时流量；之后比较理论流量和实时流量，若两者不相等，控制器控制回流路上的流量控制阀增大或减小回流口开口度，增大或减小回流量，来调节实时流量，达到喷嘴处流量随速度变化而变化。

四通道控制阀状态为开时，第二出水口为关闭状态，第三出水口为打开状态；反之亦反。而四通道控制阀入水口和第一出水口一直为开状态；因此，在喷药时，控制器需保证四通道控制阀状态为开。本系统有五个四通道控制阀，每一个可控制若干数量的喷嘴。由于大型喷杆式喷药机幅宽大，在喷药时，当地块不规则或到达地块边界时，存在某一段喷杆下无植株的现象，为保证该段喷杆下不喷药，需通过触摸屏来关闭某一四通道控制阀，控制与该四通道控制阀连接的喷嘴不喷药；同时，在关闭某一四通道控制阀时，其第二出水口为打开状态，为了使系统不进行流量调整，即保证整个系统（此时假设速度不变）压力不变，应该保证从该四通道控制阀的第二出水口流回到药箱的药液量应该等于从该四通道控制阀的第三出水口流向喷嘴的药液量；因为每一四通道控制阀控制的喷嘴数量可能存在不同，因此需要在喷药前手动调节每一个旋钮阀，调节每一个旋钮阀处开口度在一个合适大小，保证从该四通道控制阀的第二出水口流回到药箱的药液量应该等于从该四通道控制阀的第三出水口流向喷嘴的药液量，进而保证整个系统（此时假设速度不变）压力不变。

另外，本系统中，安全阀可防止系统压力过大，造成水管爆裂；第一、第二、第三过滤器可过滤杂质，延长隔膜泵、其它部件的使用寿命，以及防止喷嘴堵住；液位传感器用于检测药箱剩余药液量，当低于一定值时，报警提示；压力传感器用于检测系统实时压力，并显示于触摸屏，同时当速度降低时，本系统压力也会降低，如果系统压力过小，会导致喷嘴雾化效果差，因此，应保证压力不能过小，本系统通过压力检测，控制压力达到一定低值时，即使速度降低，流量控制阀不再调整，使压力也不再变化，保证雾化效果。

本发明与现有技术相比，该变量喷药控制系统，可适用于所有大型喷杆式喷药机，控制系统简单有效，可实现变量喷药。五个四通道控制阀可分别控制不同数量的喷嘴，实现喷杆在地块不规则或地块边界时下方无植株不喷药的情形；四通道控制阀一路出水口回流药箱，保证关闭该四通道控制阀关闭状态时（此时部分喷嘴不喷药），系统压力不变，无需再调节流量控制阀；系统压力实时监控，控制系统压力不要过低，保证了雾化效果；多重过滤器（目数不同）的增设，延长了各个部件的使用寿命。因此，本发明的一种适用于大型喷杆式喷药机的变量喷药控制系统，控制系统简单有效，可实现变量喷药。

附图说明

图1是本发明变量喷药控制系统原理图。

具体实施方式

1、药箱 2、隔膜泵 3、安全阀 4、流量控制阀 5、流量传感器 6、压力传感器 7、四通道控制阀 8、旋钮阀 9、控制器 10、触摸屏 11、测速传感器 12、液位传感器 13、水管14、第一过滤器 15、第二过滤器 16、压力表 17、第三过滤器 18、喷管 19、喷嘴 20、控制线。

在图1所示的实施例中：系统中有很多长短不一的连接管，本系统统称水管13，药箱1通过水管13与第一过滤器14入水口连接，第一过滤器14出水口通过水管13与隔膜泵2入水口连接，第二过滤器15入水口通过水管13与隔膜泵2出水口连接，第二过滤器15出水口分别通过水管13与安全阀3、流量控制阀4和流量传感器5入水口连接，安全阀3和流量控制阀4出水口分别通过水管13与药箱1连接，本系统有五个四通道控制阀7，流量传感器5出水口分别通过水管13与压力传感器6和第一个四通道控制阀7入水口连接，每个四通道控制阀7有一个入水口和三个出水口，在此将四通道控制阀7三个出水口分为第一、第二和第三出水口，第二个四通道控制阀7入水口和第一出水口分别通过水管13与第一个四通道控制阀7第一出水口和第三个四通道控制阀7入水口连接，第四个四通道控制阀7入水口和第一出水口分别通过水管13与第三个四通道控制阀7第一出水口和第五个四通道控制阀7入水口连接，第五个四通道控制阀7第一出水口与压力表16连接，五个四通道控制阀7第二出水口分别通过水管13与五个旋钮阀8入水口相连，五个旋钮阀8出水口分别通过水管13与药箱1连接，五个四通道控制阀7第三出水口分别通过水管13与五个第三过滤器17入水口相连，五个第三过滤器17出水口分别通过水管13与五个喷管18连接，五个喷管18上安装有一定数量的喷嘴19，流量控制阀4、流量传感器5、压力传感器6和四通道控制阀7又通过控制线20与控制器9连接，控制器9通过控制线20又与触摸屏10、测速传感器11和液位传感器12连接，液位传感器12与药箱1连接。

Claims

1.一种适用于大型喷杆式喷药机的变量喷药控制系统，其特征在于：包括药箱（1）、隔膜泵（2）、安全阀（3）、流量控制阀（4）、流量传感器（5）、压力传感器（6）、四通道控制阀（7）、旋钮阀（8）、控制器（9）、触摸屏（10）、测速传感器（11）和液位传感器（12），系统中有很多长短不一的连接管，本系统统称水管（13），药箱（1）通过水管（13）与第一过滤器（14）入水口连接，第一过滤器（14）出水口通过水管（13）与隔膜泵（2）入水口连接，第二过滤器（15）入水口通过水管（13）与隔膜泵（2）出水口连接，第二过滤器（15）出水口分别通过水管（13）与安全阀（3）、流量控制阀（4）和流量传感器（5）入水口连接，安全阀（3）和流量控制阀（4）出水口分别通过水管（13）与药箱（1）连接，本系统有五个四通道控制阀（7），流量传感器（5）出水口分别通过水管（13）与压力传感器（6）和第一个四通道控制阀（7）入水口连接，每个四通道控制阀（7）有一个入水口和三个出水口，在此将四通道控制阀（7）三个出水口分为第一、第二和第三出水口，第二个四通道控制阀（7）入水口和第一出水口分别通过水管（13）与第一个四通道控制阀（7）第一出水口和第三个四通道控制阀（7）入水口连接，第四个四通道控制阀（7）入水口和第一出水口分别通过水管（13）与第三个四通道控制阀（7）第一出水口和第五个四通道控制阀（7）入水口连接，第五个四通道控制阀（7）第一出水口与压力表（16）连接，五个四通道控制阀（7）第二出水口分别通过水管（13）与五个旋钮阀（8）入水口相连，五个旋钮阀（8）出水口分别通过水管（13）与药箱（1）连接，五个四通道控制阀（7）第三出水口分别通过水管（13）与五个第三过滤器（17）入水口相连，五个第三过滤器（17）出水口分别通过水管（13）与五个喷管（18）连接，五个喷管（18）上安装有一定数量的喷嘴（19），流量控制阀（4）、流量传感器（5）、压力传感器（6）和四通道控制阀（7）又通过控制线（20）与控制器（9）连接，控制器（9）通过控制线（20）又与触摸屏（10）、测速传感器（11）和液位传感器（12）连接，液位传感器（12）与药箱（1）连接。