CN113390663A - 一种变量喷雾试验集液方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变量喷雾试验集液方法及装置，涉及农业喷雾试验设备技术领域。该变量喷雾试验集液方法包括如下步骤：S1、当水流流入第一集液槽时，向第一方向移动集液杯直至集液杯底部的称重传感器读数增加，第一集液槽设置于集液杯的第一侧；S2、当水流流入第二集液槽时，向第二方向移动集液杯直至集液杯底部的称重传感器读数增加，第二集液槽设置于集液杯的第二侧，第一侧与第二侧相对。本发明的集液杯能够随流量变化进行移动以将液体尽可能全部收集至集液杯内，使称重传感器的读数更准确可靠，提高测量的可靠性。

Description

一种变量喷雾试验集液方法及装置

技术领域

本发明涉及农业喷雾试验设备技术领域，尤其涉及一种变量喷雾试验集液方法及装置。

背景技术

各种喷雾机械在农业和化工行业已有广泛应用，喷雾分布试验台用于测量评价其各项功能的综合性能试验台之一，喷雾分布试验台中重要的装置之一就是集液测量装置。

目前的集液测量装置一般由集液测量单元成组布置，布置方式为每个V形槽出口下方都有一个集液测量单元，以收集并测量每个V形槽流出的液体。具体地，集液测量单元包括集液杯及设于集液杯底部的力传感器(或称重传感器)，通过读取力传感器的数值即可获得集液杯内液体的重量，十分方便。实际试验中V形槽出流时，在流量较小时，水流靠近喷雾分布试验台主体侧(临近V形槽正下方)；在流量较大时，水流远离分布试验台主体侧(远离V形槽正下方)，而集液杯受试验台采样间隔(50mm)影响，最大外径不允许超过50mm，集液杯无法再做大承接大范围的水流。对于传统恒量喷雾的检测，通过预试验即可事先了解水流位置，传统的集液测量装置通过实现调整位置即可完整承接水流。但是随着变量喷雾技术的应用，变量喷雾的室内检测如果仍采用传统的集液测量装置，检测过程中流量变化时，水流可能超出集液杯范围，导致收集不完全；另外也需要对变量过程进行实时监测，以了解变量控制系统对流量变化控制的精准性和快速响应性。

基于此，亟需一种变量喷雾试验集液方法及装置，用以解决如上提到的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变量喷雾试验集液方法及装置，能够将液体尽可能全部收集至集液杯内，使称重传感器的读数更准确可靠，提高测量的可靠性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种变量喷雾试验集液方法，其包括如下步骤：

S1、当水流流入第一集液槽时，向第一方向移动集液杯直至所述集液杯底部的称重传感器读数增加，所述第一集液槽设置于所述集液杯的第一侧；

S2、当水流流入第二集液槽时，向第二方向移动集液杯直至所述集液杯底部的所述称重传感器读数增加，所述第二集液槽设置于所述集液杯的第二侧，所述第一侧与所述第二侧相对。

可选地，所述步骤S1包括：

S11、在所述第一集液槽底部设置第一力传感器；

S12、当所述第一力传感器的读数增加时，向所述第一方向移动所述集液杯直至所述集液杯底部的所述称重传感器读数增加。

可选地，所述步骤S2包括：

S21、在所述第二集液槽底部设置第二力传感器；

S22、当所述第二力传感器的读数增加时，向所述第二方向移动所述集液杯直至所述集液杯底部的所述称重传感器读数增加。

可选地，所述第二方向和所述第二侧均为远离液体流出口的方向，所述步骤S22包括：当所述第二力传感器的读数增加时，向所述第二方向移动所述集液杯，直至所述第二力传感器的读数不再增加、所述称重传感器读数增加时停止。

可选地，所述步骤S2之后还包括步骤S3、当喷雾分布试验台所有所述集液杯都完成调试后，将各个所述集液杯的所述称重传感器读数均清零，开始正式采集。

可选地，所述步骤S3之后还包括步骤S4、采集结束，打开所述第一集液槽、所述第二集液槽和所述集液杯底部的电磁阀放水。

本发明还提供了一种集液装置，其采用如上所述的变量喷雾试验集液方法。

可选地，所述集液装置包括：

集液杯，底部设有称重传感器；

第一集液槽，设于所述集液杯的第一侧，所述第一集液槽的底部设有第一力传感器；

第二集液槽，设于所述集液杯的第二侧，所述第一侧与所述第二侧相对，所述第二集液槽的底部设有第二力传感器。

可选地，所述集液装置还包括底座，所述称重传感器、所述第一力传感器和所述第二力传感器均设于所述底座上，所述底座可移动地安装在导轨上。

可选地，所述集液杯的底部设有内凹的安装槽，所述第一集液槽和所述第二集液槽均为C型槽，两个所述C型槽对称设于所述集液杯的两侧，两个所述C型槽的圆弧边对接形成的圆环抵接于所述安装槽的内壁。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种变量喷雾试验集液方法及装置，通过将第一集液槽设置于集液杯的第一侧，将第二集液槽设置于集液杯的第二侧，第一侧与第二侧相对。按此设置，当水流流入第一集液槽时，向第一方向移动集液杯直至集液杯内的称重传感器读数增加，当水流流入第二集液槽时，向第二方向移动集液杯直至集液杯内的称重传感器读数增加。该集液杯能够随流量变化进行移动以将液体尽可能全部收集至集液杯内，使称重传感器的读数更准确可靠，提高测量的可靠性。

附图说明

图1是本发明实施例提供的变量喷雾试验集液方法的步骤流程图；

图2是本发明实施例提供的集液装置的简化结构示意图；

图3是本发明实施例提供的集液装置的整体剖视结构示意图；

图4是本发明实施例提供的集液装置的俯视结构示意图。

图中：

1、第一集液槽；11、第一力传感器；12、排液管；13、电磁阀；

2、集液杯；21、称重传感器；22、安装槽；

3、第二集液槽；31、第二力传感器；

4、底座。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅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，本领域技术人员在没有做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。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本发明实施例公开了一种变量喷雾试验集液方法，如图1-图2所示，该变量喷雾试验集液方法包括如下步骤：

S1、当水流流入第一集液槽1时，向第一方向移动集液杯2直至集液杯2底部的称重传感器21读数增加，第一集液槽1设置于集液杯2的第一侧；

S2、当水流流入第二集液槽3时，向第二方向移动集液杯2直至集液杯2底部的称重传感器21读数增加，第二集液槽3设置于集液杯2的第二侧，第一侧与第二侧相对。

通过将第一集液槽1设置于集液杯2的第一侧，将第二集液槽3设置于集液杯2的第二侧，第一侧与第二侧相对。按此设置，当水流流入第一集液槽1时，向第一方向移动集液杯2直至集液杯2内的称重传感器21读数增加，当水流流入第二集液槽3时，向第二方向移动集液杯2直至集液杯2内的称重传感器21读数增加。该集液杯2能够随流量变化进行移动以将液体尽可能全部收集至集液杯2内，使称重传感器21的读数更准确可靠，提高测量的可靠性。

本实施例中，如图2和图3所示，字母A代表第一集液槽1的槽底上表面，B代表集液杯2左侧(第一侧)的外表面，C代表集液杯2的杯底上表面，D代表集液杯2右侧(第二侧)的内表面，E代表第二集液槽3的槽底上表面，水流则在A-E面上流动，不会流到其他位置。本实施例中，为使液体尽可能收集至集液杯2内，提高测量可靠性，应尽可能使水流在C面或D面。当水流在A面或B面时，即液体流入第一集液槽1，需将集液杯2沿第一方向移动；当水流在E面时，即液体流入第二集液槽3，需将集液杯2沿第二方向移动，从而始终确保液体被收集至集液杯2内。

下面对各步骤进行详细介绍。

S1、当水流流入第一集液槽1时，向第一方向移动集液杯2直至集液杯2底部的称重传感器21读数增加，第一集液槽1设置于集液杯2的第一侧。

本实施例中，第一集液槽1为C型槽，第一侧为靠近液体流出口的一侧，第一方向为靠近液体流出口的方向。可选地，称重传感器21为力传感器，通过读取力传感器的读数即可获得集液杯2内的集液量，十分方便。可选地，步骤S1具体包括：

S11、在第一集液槽1底部设置第一力传感器11；

S12、当第一力传感器11的读数增加时，向第一方向移动集液杯2直至集液杯2底部的称重传感器21读数增加。

通过设置第一力传感器11能够便于观察第一集液槽1内是否有液体流入，当第一力传感器11的读数增加时，则说明水流在A面或B面，将集液杯2沿第一方向(图2中左侧箭头所指方向)快速移动即可使液体收集至集液杯2内，减少反应时间，提高测量准确性。当然，在其他实施例中，也可在第一集液槽1底部设置液位传感器，以此来观察第一集液槽1内是否有液体流入，不局限于本实施例。

S2、当水流流入第二集液槽3时，向第二方向移动集液杯2直至集液杯2底部的称重传感器21读数增加，第二集液槽3设置于集液杯2的第二侧，第一侧与第二侧相对。

本实施例中，第二集液槽3也为C型槽，集液杯2的底部设有内凹的安装槽22，两个C型槽对称设于集液杯2的两侧，两个C型槽的圆弧边对接形成的圆环抵接于安装槽22的内壁，以对水流阻挡避免其进入集液杯2底，对底部的电子器件(第一力传感器11、称重传感器21、第二力传感器31等)起到防护作用。第二侧为远离液体流出口的一侧，第二方向为远离液体流出口的方向。

具体地，步骤S2包括：

S21、在第二集液槽3底部设置第二力传感器31；

S12、当第二力传感器31的读数增加时，向第二方向移动集液杯2直至集液杯2底部的称重传感器21读数增加。

通过设置第二力传感器31能够便于观察第二集液槽3内是否有液体流入，当第二力传感器31的读数增加时，则说明水流在E面，将集液杯2沿第二方向(图2中右侧箭头所指方向)快速移动即可使液体收集至集液杯2内，减少反应时间，提高测量准确性。可以理解的是，在其他实施例中，也可在第二集液槽3底部设置液位传感器，以此来观察第二集液槽3内是否有液体流入，不局限于本实施例。

可选地，第一力传感器11、第二力传感器31和称重传感器21均设置于底座4上，底座4滑动设置于导轨上，通过移动底座4即可带动第一集液槽1、第二集液槽3和集液杯2整体移动，十分方便。

进一步地，步骤S22包括：当第二力传感器31的读数增加时，向第二方向移动集液杯2，直至第二力传感器31的读数不再增加、称重传感器21读数增加时停止。按此设置能够确保水流正好落在D面上缘预定位置，避免水流直击C面(或上升的水面)造成对集液杯2底部的冲击，导致称重传感器21读数大于实际液量，以提高测量准确性。

此外，如果水流本来就落在集液杯2内(C面或D面)，则无法进一步分辨水流落在C面还是D面。因此，本实施例提供一种可执行的方案：在每次控制流程开始前，先调节底座4位置，使水流落在E面上，然后控制底座4沿第二方向移动，直到称重传感器21读数增加而第二力传感器31读数不变，则说明水流刚好在D面的上缘预定位置，并且水流全部落在集液杯2内。

此外，随着集液杯2内液位的升高，原本落在D面的水流可能会再次落在C面冲击水面(水流落在水面相当于落在C面)，竖直冲击使得称重传感器21读数错误增大，导致实时测量不准确。所以当称重传感器21读数突然增大时，说明水流冲击水面，此时应控制底座4沿第一方向移动，使称重传感器21突然增大的读数数值恢复正常，提高测量的准确可靠性。

本实施例中，通过控制底座4来回移动，称重传感器21的读数增加并且第一力传感器11、第二力传感器31不变时，说明水流在集液杯2内。然后，可以通过称重传感器21的读数单位时间实时增加量来判断水流流向趋势，以相应移动底座4从而确保水流全部落在集液杯2内。具体地，单位时间实时增加量就是水流单位时间实时流量，该值持续减小则说明水流会向第一方向移动，持续增大则说明水流会向第二方向移动，因此可以通过实时掌握水流变化趋势及时动态控制底座4的位置，从而始终保证水流仍然落在集液杯2内。

需要说明的是，因为某一流量值对应的水流形状是固定的，那么底座4对应理想位置也是固定的，如果流量增加量持续增大，则说明水流射程持续增大，故需要将底座4向第二方向移动；如果流量增加量持续减小，则说明水流射程持续减小，故需要将底座4向第一方向移动，即最终形成水流单位时间流量实时增量与底座4位置的一一对应的映射表，从而实现对底座4的动态控制，满足变量喷雾集液需求。其中，水流的单位时间流量增加量或减小量对应的水流位置变化情况，可以通过预试验确定。

在其他实施例中，称重传感器21可以是三向力传感器，通过三向力传感器对集液杯2进行受力检测，在水流落在D面时会形成水平分量，而在水流落在C面时水平分量可以忽略不计，以此通过观察三向力传感器是否存在水平分量也能判断出水流是否落在D面，从而对底座4进行相应调整。

进一步地，在步骤S2之后还包括步骤S3、当喷雾分布试验台的所有集液杯2都完成调试后，将各个集液杯2的称重传感器21读数均清零，开始正式采集，以便于用户读取实时数据或最终数据。在其他实施例中，也可不对称重传感器21读数清零，通过作差的方式也可获得试验收集的积液量。最终由上位机整合所有集液杯2采集的数据，绘制喷雾分布曲线。

更进一步地，步骤S3之后还包括步骤S4、采集结束，打开第一集液槽1、第二集液槽3和集液杯2底部的电磁阀13放水，以便于进行重复试验。

具体地，第一集液槽1、第二集液槽3和集液杯2的底部均分别设有排液管12，每个排液管12上均分别设有一个电磁阀13，以便于自动控制排液，实现循环试验。当然，在其他实施例中，电磁阀13可替换为手动开关阀，不局限于本实施例。

需要说明的是，本实施例的喷雾试验集液方法是针对恒量喷雾收集试验的，但在其他实施例中，其也同样适用变量喷雾收集试验，变量喷雾将导致水流忽左忽右(因为流量变化)，使得整个测量过程中，水流不一定稳定落在D面，甚至可能从集液杯2内流到集液杯2外，通过采用本实施例的喷雾试验集液方法，可以判断水流落点区域，实时调节集液杯2相对水流的位置，尽量使水流落在D面，最差也在C面，而不会像传统集液杯那样，导致测量结果可靠性低。

如图3和图4所示，本实施例还公开了一种集液装置，其采用如上所述的喷雾试验集液方法，确保测量结果的可靠性。

进一步地，该集液装置包括集液杯2、第一集液槽1和第二集液槽3，第一集液槽1和第二集液槽3分别设于集液杯2的两侧。可选地，集液杯2底部设有称重传感器21。第一集液槽1设于集液杯2的第一侧，第一集液槽1的底部设有第一力传感器11。第二集液槽3设于集液杯2的第二侧，第一侧与第二侧相对，第二集液槽3的底部设有第二力传感器31。

按此设置，当水流流入第一集液槽1时，向第一方向移动集液杯2直至集液杯2内的称重传感器21读数增加，当水流流入第二集液槽3时，向第二方向移动集液杯2直至集液杯2内的称重传感器21读数增加，以将液体尽可能全部收集至集液杯2内，使称重传感器21的读数更准确可靠，提高测量的可靠性。

可选地，集液杯2的底部设有内凹的安装槽22，第一集液槽1和第二集液槽3均为C型槽，两个C型槽对称设于集液杯2的两侧，两个C型槽的圆弧边对接形成的圆环抵接于安装槽22的内壁，以此对水流阻挡避免其通过C型槽与安装槽22间的间隙进入集液杯2底部，对底部的电子器件(第一力传感器11、称重传感器21、第二力传感器31等)起到防护作用。

进一步地，该集液装置还包括底座4，称重传感器21、第一力传感器11和第二力传感器31均设于底座4上，底座4可移动地安装在导轨上。按此设置，通过移动底座4使其沿导轨滑动，即可带动底座4上的第一集液槽1、第二集液槽3和集液杯2整体移动，整体集成性、紧凑性好，减少空间占用。

更进一步地，在第一集液槽1、第二集液槽3和集液杯2的底部均分别设有排液管12，每个排液管12上均分别设有一个电磁阀13，以便于自动控制排液以将第一集液槽1、第二集液槽3和集液杯2内的液体排尽，便于循环试验。当然，在其他实施例中，电磁阀13可替换为手动开关阀，不局限于本实施例。

综上，本发明实施例提供了一种喷雾试验集液方法及装置，通过将第一集液槽1设置于集液杯2的第一侧，将第二集液槽3设置于集液杯2的第二侧，第一侧与第二侧相对。按此设置，当水流流入第一集液槽1时，向第一方向移动集液杯2直至集液杯2内的称重传感器21读数增加，当水流流入第二集液槽3时，向第二方向移动集液杯2直至集液杯2内的称重传感器21读数增加。该集液杯2能够随流量变化进行移动以将液体尽可能全部收集至集液杯2内，使称重传感器21的读数更准确可靠，提高测量的可靠性。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变量喷雾试验集液方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、当水流流入第一集液槽(1)时，向第一方向移动集液杯(2)直至所述集液杯(2)底部的称重传感器(21)读数增加，所述第一集液槽(1)设置于所述集液杯(2)的第一侧；

S2、当水流流入第二集液槽(3)时，向第二方向移动集液杯(2)直至所述集液杯(2)底部的所述称重传感器(21)读数增加，所述第二集液槽(3)设置于所述集液杯(2)的第二侧，所述第一侧与所述第二侧相对。

2.根据权利要求1所述的变量喷雾试验集液方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

S11、在所述第一集液槽(1)底部设置第一力传感器(11)；

S12、当所述第一力传感器(11)的读数增加时，向所述第一方向移动所述集液杯(2)直至所述集液杯(2)底部的所述称重传感器(21)读数增加。

3.根据权利要求1所述的变量喷雾试验集液方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

S21、在所述第二集液槽(3)底部设置第二力传感器(31)；

S22、当所述第二力传感器(31)的读数增加时，向所述第二方向移动所述集液杯(2)直至所述集液杯(2)底部的所述称重传感器(21)读数增加。

4.根据权利要求3所述的变量喷雾试验集液方法，其特征在于，所述第二方向和所述第二侧均为远离液体流出口的方向，所述步骤S22包括：当所述第二力传感器(31)的读数增加时，向所述第二方向移动所述集液杯(2)，直至所述第二力传感器(31)的读数不再增加、所述称重传感器(21)读数增加时停止。

5.根据权利要求1所述的变量喷雾试验集液方法，其特征在于，所述步骤S2之后还包括步骤S3、当喷雾分布试验台所有所述集液杯(2)都完成调试后，将各个所述集液杯(2)的所述称重传感器(21)读数均清零，开始正式采集。

6.根据权利要求5所述的变量喷雾试验集液方法，其特征在于，所述步骤S3之后还包括步骤S4、采集结束，打开所述第一集液槽(1)、所述第二集液槽(3)和所述集液杯(2)底部的电磁阀(13)放水。

7.一种集液装置，其特征在于，采用如权利要求1-6任一项所述的变量喷雾试验集液方法。

8.根据权利要求7所述的集液装置，其特征在于，所述集液装置包括：

集液杯(2)，底部设有称重传感器(21)；

第一集液槽(1)，设于所述集液杯(2)的第一侧，所述第一集液槽(1)的底部设有第一力传感器(11)；

第二集液槽(3)，设于所述集液杯(2)的第二侧，所述第一侧与所述第二侧相对，所述第二集液槽(3)的底部设有第二力传感器(31)。

9.根据权利要求8所述的集液装置，其特征在于，所述集液装置还包括底座(4)，所述称重传感器(21)、所述第一力传感器(11)和所述第二力传感器(31)均设于所述底座(4)上，所述底座(4)可移动地安装在导轨上。

10.根据权利要求8所述的集液装置，其特征在于，所述集液杯(2)的底部设有内凹的安装槽(22)，所述第一集液槽(1)和所述第二集液槽(3)均为C型槽，两个所述C型槽对称设于所述集液杯(2)的两侧，两个所述C型槽的圆弧边对接形成的圆环抵接于所述安装槽(22)的内壁。

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