CN113907058A - 一种基于流动聚焦的农药喷雾装置及其操作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于流动聚焦的农药喷雾装置及其操作方法,包括T形箱,T形箱的内中部设有药腔,位于药腔的一侧在T形箱的内部设有驱动腔,位于药腔的另一侧在T形箱的内部设有空腔,位于药腔的顶部在T形箱的内部设有加热腔;药腔内放置有农药瓶、第一蠕动泵、气泵,驱动腔内放置有一对电池组、一对驱动器,加热腔内放置有第二蠕动泵、加热模块、明胶瓶、流动聚焦喷头。本发明通过各组件的配合使用,解决了农药喷雾效果不佳的问题,且整体结构设计紧凑,使得农药、明胶、空气汇聚至流动聚焦喷头内,并形成明胶外壳包裹的农药微液滴,保证了农药喷雾效果。
Description
技术领域
本发明涉及农药喷雾技术领域,尤其涉及一种基于流动聚焦的农药喷雾装置及其操作方法。
背景技术
农药喷雾是一种将持续供应的喷液分散成若干微小液珠,以作用在农作物上,来实现对农作物的杀虫;微小液珠有利于农作物的充分吸收和利用,且作用效果强。
但现有的农药喷雾装置存在以下缺点:1、农药喷雾装置设计不够合理,不能够很好的实现控制微小液珠的产生,导致无法控制喷雾输出的大小;2、农药不能很好的与空气进行混合形成大量的喷雾,导致需要加大农药的剂量,如果剂量过大,会造成农作物的死亡及后期减产减量。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种基于流动聚焦的农药喷雾装置。
为了解决现有技术存在的问题,本发明采用了如下技术方案:
本发明公开了一种基于流动聚焦的农药喷雾装置,包括T形箱,所述T形箱的内中部设有药腔,位于药腔的一侧在T形箱的内部设有驱动腔,位于药腔的另一侧在T形箱的内部设有空腔,位于药腔的顶部在T形箱的内部设有加热腔;所述药腔内放置有农药瓶、第一蠕动泵、气泵,所述驱动腔内放置有一对电池组、一对驱动器,所述加热腔内放置有第二蠕动泵、加热模块、明胶瓶、流动聚焦喷头。
优选地,所述农药瓶的瓶口朝上竖向设置在药腔内底面中部,所述第一蠕动泵设置在药腔内一侧壁顶部,且所述第一蠕动泵的后端部贯穿延伸至驱动腔内,所述气泵设置在药腔内另一侧壁顶部,且所述气泵的后端部贯穿延伸至空腔内。
优选地,一对所述电池组设置在驱动腔内后侧壁上,一对所述驱动器设置在驱动腔内前侧壁上。
优选地,所述第二蠕动泵设置在加热腔内底面中部,且所述第二蠕动泵的后端部贯穿延伸至药腔内,所述加热模块设置在加热腔内后侧壁上,所述明胶瓶的瓶口朝下竖向设置在加热腔内顶壁上;所述加热腔的顶壁中部开设有安装孔,所述流动聚焦喷头设置在安装孔内并延伸至T形箱的顶面外侧。
优选地,所述驱动腔的正面顶部开设有第一通孔,所述药腔内两侧壁中上部开设有一对第二通孔,一对所述第二通孔分别与驱动腔、空腔贯通连接,位于第二蠕动泵的后方在加热腔内底面开设有第三通孔,且所述第三通孔与药腔贯通连接。
优选地,所述农药瓶的瓶口端设有第一药管,所述第一药管的外端依次穿过第一蠕动泵、第三通孔与流动聚焦喷头连接。
优选地,所述明胶瓶的瓶口端设有第二药管,所述第二药管穿过第二蠕动泵与流动聚焦喷头连接。
优选地,所述气泵的输出端设有气管,所述气管穿过第三通孔与流动聚焦喷头连接。
本发明还公开了一种基于流动聚焦的农药喷雾装置的操作方法,包括以下步骤:
步骤一,农药瓶上的第一药管的外端依次穿过第一蠕动泵、第三通孔与流动聚焦喷头连接,明胶瓶上的第二药管穿过第二蠕动泵与流动聚焦喷头连接,气泵上的气管穿过第三通孔与流动聚焦喷头连接;
步骤二,电池组为电器元件进行供电,驱动器对第一蠕动泵、气泵、第二蠕动泵、加热模块进行控制;
步骤三,农药瓶内加注农药,明胶瓶内加注明胶,加热模块升温至65-75℃,加热明胶瓶并保持加热腔内温度维持在65-75℃;
步骤四,控制第一蠕动泵、气泵、第二蠕动泵作业,使农药、明胶、空气汇聚至流动聚焦喷头内,并形成明胶外壳包裹的农药微液滴。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、在本发明中,在第一蠕动泵、气泵、第二蠕动泵的共同作用下,使得农药、明胶、空气汇聚至流动聚焦喷头内,并形成明胶外壳包裹的农药微液滴,更好实现控制微小液珠的产生,方便控制喷雾输出端的大小;
2、在本发明中,通过电池组、驱动器对第一蠕动泵、气泵、第二蠕动泵、加热模块进行控制,实现了自动化控制农药喷雾,避免了因人为操作造成农药喷雾效果不佳;
综上所述,本发明通过各组件的配合使用,解决了农药喷雾效果不佳的问题,且整体结构设计紧凑,使得农药、明胶、空气汇聚至流动聚焦喷头内,并形成明胶外壳包裹的农药微液滴,保证了农药喷雾效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明的三维图;
图2为本发明的三维结构示意图;
图3为本发明的三维侧视图;
图4为本发明的三维侧视结构示意图;
图5为本发明的流动聚焦喷头工作原理图;
图6为本发明的同轴针头剖面示意图;
图中序号:1、T形箱1;11、药腔11;12、驱动腔;13、空腔;14、加热腔;15、第一通孔;16、第二通孔;17、第三通孔;2、农药瓶;21、第一蠕动泵;22、气泵;23、电池组;24、驱动器;25、第二蠕动泵;26、加热模块;27、明胶瓶;28、流动聚焦喷头;31、注射泵c;32、注射泵d;33、原理气泵;34、同轴针头;35、锥形;36、射流;37、驱动相出口小孔;38、微液滴内径;39、微液滴外径;310、空腔室内外压强差。
具体实施方式
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,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
实施例一:本实施例提供了一种基于流动聚焦的农药喷雾装置,参见图1-4,具体的,包括T形箱1,T形箱1的内中部设有药腔11,位于药腔11的一侧在T形箱1的内部设有驱动腔12,位于药腔11的另一侧在T形箱1的内部设有空腔13,位于药腔11的顶部在T形箱1的内部设有加热腔14;药腔11内放置有农药瓶2、第一蠕动泵21、气泵22,驱动腔12内放置有一对电池组23、一对驱动器24,加热腔14内放置有第二蠕动泵25、加热模块26、明胶瓶27、流动聚焦喷头28,加热模块26的型号为DJR-25F;在第一蠕动泵21、气泵、第二蠕动泵25的共同作用下,使得农药、明胶、空气汇聚至流动聚焦喷头内,并形成明胶外壳包裹的农药微液滴,更好实现控制微小液珠的产生,保证农药喷雾的有效形成。
在本发明中,农药瓶2的瓶口朝上竖向设置在药腔11内底面中部,第一蠕动泵21设置在药腔11内一侧壁顶部,且第一蠕动泵21的后端部贯穿延伸至驱动腔12内,气泵22设置在药腔11内另一侧壁顶部,且气泵22的后端部贯穿延伸至空腔13内。
在本发明中,一对电池组23设置在驱动腔12内后侧壁上,一对驱动器24设置在驱动腔12内前侧壁上,控制器24的型号为ADG5412BRUZ-REEL7;通过一对电池组23为第一蠕动泵21、气泵22、驱动器24、第二蠕动泵25、加热模块26进行供电作业,并通过一对驱动器24对第一蠕动泵21、气泵22、第二蠕动泵25、加热模块26进行控制。
在本发明中,第二蠕动泵25设置在加热腔14内底面中部,且第二蠕动泵25的后端部贯穿延伸至药腔11内,加热模块26设置在加热腔14内后侧壁上,明胶瓶27的瓶口朝下竖向设置在加热腔14内顶壁上;加热腔14的顶壁中部开设有安装孔,流动聚焦喷头28设置在安装孔内并延伸至T形箱1的顶面外侧。
在本发明中,驱动腔12的正面顶部开设有第一通孔15,药腔11内两侧壁中上部开设有一对第二通孔16,一对第二通孔16分别与驱动腔12、空腔13贯通连接,位于第二蠕动泵25的后方在加热腔14内底面开设有第三通孔17,且第三通孔17与药腔11贯通连接。
实施例二:在实施例一中,还存在流动聚焦喷头效果不佳的问题,因此,在实施例一的基础上本实施例还包括:
在本发明中,农药瓶2的瓶口端设有第一药管,第一药管的外端依次穿过第一蠕动泵21、第三通孔17与流动聚焦喷头28连接,明胶瓶27的瓶口端设有第二药管,第二药管穿过第二蠕动泵25与流动聚焦喷头28连接,气泵22的输出端设有气管,气管穿过第三通孔17与流动聚焦喷头28连接,通过第一药管、第二药管、气管的配合使用,提高了流动聚焦喷头28形成农药微液滴的效果。
实施例三:在本实施例中,本发明还提出了一种基于流动聚焦的农药喷雾装置的操作方法,包括以下步骤:
步骤一,农药瓶2上的第一药管的外端依次穿过第一蠕动泵21、第三通孔17与流动聚焦喷头28连接,明胶瓶27上的第二药管穿过第二蠕动泵25与流动聚焦喷头28连接,气泵22上的气管穿过第三通孔17与流动聚焦喷头28连接;
步骤二,通过一对电池组23为第一蠕动泵21、气泵22、驱动器24、第二蠕动泵25、加热模块26进行供电作业,并通过驱动器24对第一蠕动泵21、气泵22、第二蠕动泵25、加热模块26进行控制,驱动器24采用单片机控制方式进行控制作业;
步骤三,农药瓶2内加注装有农药,明胶瓶27内加注装有明胶,并通过加热模块26进行加热,并加热至70℃,加热明胶瓶27并保持加热腔14内温度维持在70℃的环境;
步骤四,在第一蠕动泵21、气泵22、第二蠕动泵25的共同作用下,使得农药、明胶、空气汇聚至流动聚焦喷头28内,并形成明胶外壳包裹的农药微液滴。
实施例四:在本实施例中,详细描述流动聚焦喷头的工作原理,参见图5-6,其工作原理如下:
第一注射泵31通过调节丝杠的转速来调节注射器的进给量,提供微包裹产品的外相流量(Qo);
第二注射泵32通过调节丝杠的转速来调节注射器的进给量,提供微包裹产品的内相流量(Qi);
原理气泵33通过控制流经其电流的大小来控制驱动相气体流量(Qf),从而调节内外压差大小;
内核流体和外壳流体互不相融,通过注射泵被分别注入同轴针头34的第一管针头和第一管针头与第二管针头所形成的空腔室内;由于内核液体与外相流体之间的粘性剪切力以及表面张力的作用,液滴不会迅速破碎,而是在由原理气泵33产生的驱动气体作用下,向驱动相出口小孔37处拉伸;
当原理气泵33产生的驱动气体造成的内外气体压差克服液-气表面张力时,微液滴便在驱动相出口小孔37附近处形成复合锥形35,在锥形顶端发出同轴液体微射流36,从驱动相出口小孔37流出,在形成稳定的锥-射流模式后,射流经过驱动相出口小孔传播至外界环境,由于外界干扰的影响,沿射流表面传播扰动不平衡,最终射流由于不稳定破碎成小液滴。
所形成的微液滴,其内径为d,外径为D。
在轴对称射流模式下:有以下粒径控制理论经验公式:
D~α[Qi+Qo)/Qf]1/2*dorif
其中,该模式下α是定值,与流体的物理性质以及流速有关,如粘性,密度等;
Qi内相流速;
Qo外相流速;
Qf驱动相流速;
dorif驱动相出口小孔直径;
通过控制三相流速进而来控制微液滴粒径大小。
本发明通过各组件的配合使用,解决了农药喷雾效果不佳的问题,且整体结构设计紧凑,使得农药、明胶、空气汇聚至流动聚焦喷头内,并形成明胶外壳包裹的农药微液滴,保证了农药的喷雾效果。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种基于流动聚焦的农药喷雾装置,包括T形箱(1),其特征在于:所述T形箱(1)的内中部设有药腔(11),位于药腔(11)的一侧在T形箱(1)的内部设有驱动腔(12),位于药腔(11)的另一侧在T形箱(1)的内部设有空腔(13),位于药腔(11)的顶部在T形箱(1)的内部设有加热腔(14);所述药腔(11)内放置有农药瓶(2)、第一蠕动泵(21)、气泵(22),所述驱动腔(12)内放置有一对电池组(23)、一对驱动器(24),所述加热腔(14)内放置有第二蠕动泵(25)、加热模块(26)、明胶瓶(27)、流动聚焦喷头(28)。
2.根据权利要求1所述的一种基于流动聚焦的农药喷雾装置,其特征在于:所述农药瓶(2)的瓶口朝上竖向设置在药腔(11)内底面中部,所述第一蠕动泵(21)设置在药腔(11)内一侧壁顶部,且所述第一蠕动泵(21)的后端部贯穿延伸至驱动腔(12)内,所述气泵(22)设置在药腔(11)内另一侧壁顶部,且所述气泵(22)的后端部贯穿延伸至空腔(13)内。
3.根据权利要求1所述的一种基于流动聚焦的农药喷雾装置,其特征在于:一对所述电池组(23)设置在驱动腔(12)内后侧壁上,一对所述驱动器(24)设置在驱动腔(12)内前侧壁上。
4.根据权利要求1所述的一种基于流动聚焦的农药喷雾装置,其特征在于:所述第二蠕动泵(25)设置在加热腔(14)内底面中部,且所述第二蠕动泵(25)的后端部贯穿延伸至药腔(11)内,所述加热模块(26)设置在加热腔(14)内后侧壁上,所述明胶瓶(27)的瓶口朝下竖向设置在加热腔(14)内顶壁上;所述加热腔(14)的顶壁中部开设有安装孔,所述流动聚焦喷头(28)设置在安装孔内并延伸至T形箱(1)的顶面外侧。
5.根据权利要求4所述的一种基于流动聚焦的农药喷雾装置,其特征在于:所述驱动腔(12)的正面顶部开设有第一通孔(15),所述药腔(11)内两侧壁中上部开设有一对第二通孔(16),一对所述第二通孔(16)分别与驱动腔(12)、空腔(13)贯通连接,位于第二蠕动泵(25)的后方在加热腔(14)内底面开设有第三通孔(17),且所述第三通孔(17)与药腔(11)贯通连接。
6.根据权利要求5所述的一种基于流动聚焦的农药喷雾装置,其特征在于:所述农药瓶(2)的瓶口端设有第一药管,所述第一药管的外端依次穿过第一蠕动泵(21)、第三通孔(17)与流动聚焦喷头(28)连接。
7.根据权利要求5所述的一种基于流动聚焦的农药喷雾装置,其特征在于:所述明胶瓶(27)的瓶口端设有第二药管,所述第二药管穿过第二蠕动泵(25)与流动聚焦喷头(28)连接。
8.根据权利要求5所述的一种基于流动聚焦的农药喷雾装置,其特征在于:所述气泵(22)的输出端设有气管,所述气管穿过第三通孔(17)与流动聚焦喷头(28)连接。
9.根据权利要求1-8任一所述的一种基于流动聚焦的农药喷雾装置的操作方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一,农药瓶(2)上的第一药管的外端依次穿过第一蠕动泵(21)、第三通孔(17)与流动聚焦喷头(28)连接,明胶瓶(27)上的第二药管穿过第二蠕动泵(25)与流动聚焦喷头(28)连接,气泵(22)上的气管穿过第三通孔(17)与流动聚焦喷头(28)连接;
步骤二,电池组(23)为电器元件进行供电,驱动器(24)对第一蠕动泵(21)、气泵(22)、第二蠕动泵(25)、加热模块(26)进行控制;
步骤三,农药瓶(2)内加注农药,明胶瓶(27)内加注明胶,加热模块(26)升温至65-75℃,加热明胶瓶(27)并保持加热腔(14)内温度维持在65-75℃;
步骤四,控制第一蠕动泵(21)、气泵(22)、第二蠕动泵(25)作业,使农药、明胶、空气汇聚至流动聚焦喷头(28)内,并形成明胶外壳包裹的农药微液滴。
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