CN114190354A - 一种羟基自由基溶液牵引式喷雾车 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种羟基自由基溶液牵引式喷雾车，包括气态羟基自由基制备模块、气液混合模块和喷施模块，所述气态羟基自由基制备模块包括强电离放电极组和氧气发生装置，所述强电离放电极组用于电离产生的氧气得到气态自由基；所述气液混合模块包括气液混合泵、气液混合罐和微纳米气泡发生器，所述气态自由基和液体输入气液混合泵，通过气液混合泵输入所述气液混合罐内，所述气液混合罐出口与所述微纳米气泡发生器连接，通过微纳米气泡发生器产生羟基自由基溶液；所述羟基自由基溶液通过喷施模块加压喷向靶标作物。本发明是可以车载产生强氧化性羟基自由基溶液并进行合理喷施作业的装备。
Description
技术领域
本发明涉及农业机械技术领域，特别涉及一种羟基自由基溶液牵引式喷雾车。
背景技术
农作物病虫害是我国的主要农业灾害和生物污染，其防治是农业生产的重要环节之一，目前仍以化学药剂法为主。面对农作物病虫害呈多发、频发、重发的态势，农业生产对农药的依赖性逐年增加。在农业生产中，农药的大量使用和使用方法的不科学，导致生产成本增加，农残超标，环境污染等问题日趋严重，直接或间接地危及农产品质量安全和人民健康安全。
·OH具有极强的杀灭微生物的特性，能够直接对细胞膜造成重大损伤，并能够进入细胞内损伤DNA、RNA和蛋白质，对病毒、细菌和真菌具有广谱致死性。目前市场上多使用化学药剂灭杀病原微生物，尤其是含氯农药。这类药剂危害健康、可能引起中毒、有腐蚀性，且使用后挥发分解所需时间长、有残留。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种羟基自由基溶液牵引式喷雾车，可以适应不同地形、不同牵引装置且植保作业过程中可以规模化、就地、快速、高效地合成环境友好的强氧化性羟基自由基溶液并进行合理喷施作业的装备。在典型的农业病虫害防治的过程中，利用其就地合成对典型病虫害具有光广谱致死性的羟基自由基溶液，并最终实现无农药残留的喷洒作业。
本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
一种羟基自由基溶液牵引式喷雾车，包括气态羟基自由基制备模块、气液混合模块和喷施模块，所述气态羟基自由基制备模块包括强电离放电极组和氧气发生装置，所述氧气发生装置用于产生氧气，所述强电离放电极组用于电离产生的氧气得到气态自由基；
所述气液混合模块包括气液混合泵、气液混合罐和微纳米气泡发生器，所述气态自由基和液体输入气液混合泵，通过气液混合泵输入所述气液混合罐内，所述气液混合罐出口与所述微纳米气泡发生器连接，通过微纳米气泡发生器产生羟基自由基溶液；所述羟基自由基溶液通过喷施模块加压喷向靶标作物。
进一步，所述气液混合模块还包括第一水箱、第二水箱和气体流量计，所述气液混合泵的进水口与第一水箱连通，所述微纳米气泡发生器产生的羟基自由基溶液位于第二水箱内；所述气液混合泵的气体进口处安装气体流量计，用于监测气态自由基的流量；所述气液混合泵的液体进口处安装液体流量计，用于监测液体的流量。
进一步，所述气液混合泵气体进口吸气量控制在1-1.2L/min，所述气液混合泵液体进口流量控制在10-14L/min，使所述气液混合泵内的气液流量比为1：10-1：12。
进一步，所述气液混合罐包括混合进水口、混合出水口、混合排气口、排气口三通、压力表和排气阀，所述混合进水口与气液混合泵的出水口相连，所述混合出水口与微纳米气泡发生器的进水口相连，所述排气口三通竖直安装于混合出水口，所述排气口三通的另一端连接于排气阀，用于确保排气阀竖直向上排气，所述排气口三通的中间端连接压力表。
进一步，所述喷施模块包括隔膜泵和喷头，所述隔膜泵用于输送羟基自由基溶液，所述隔膜泵的出水口与固定在喷雾车的喷头相连，所述羟基自由基溶液经喷头喷洒至靶标作物。
进一步，所述气态羟基自由基制备模块、气液混合模块和喷施模块安装在喷雾车底盘上，所述喷雾车底盘上设有挂钩用于连接前方的牵引装置。
进一步，还包括车载控制模块，所述车载控制模块包括控制箱、发电机、高频高压电源和触摸屏，所述发电机的输出端与控制箱的输入端相连，用于持续给控制箱供电，所述控制箱的电压输出端分别连接强电离放电级组、氧气发生装置、高频高压电源、触摸屏、隔膜泵、气液混合泵的电压输入端，并通过触摸屏上的触摸开关控制。
进一步，所述强电离放电极组为自带水冷型的气态自由基发生装置。
进一步，所述气液混合罐罐内压力为0.2-0.4Mpa；所述喷施模块中的喷头处的压力为2-4Bar，喷头处的流量为0.4-0.8L/min。
进一步，所述第二水箱中的羟基自由基溶液浓度为15mg/L-20mg/L。
本发明的有益效果在于：
1.本发明所述的羟基自由基溶液牵引式喷雾车，以水和空气为原料，规模化、就地、快速、高效地合成强氧化性羟基自由基溶液，实现对植保药剂的边产边喷，是一种新式的植保喷洒作业方式。
2.本发明所述的羟基自由基溶液牵引式喷雾车，可实时制备并喷施羟基自由基溶液，借助其强氧化性实现对大田有害微生物进行快速触杀，广谱致死。
3.本发明所述的羟基自由基溶液牵引式喷雾车，使用强氧化性羟基自由基溶液防治农作物病害，可以有效减少农业生产中的化学农药使用，控制农产品的农药残留和农业环境污染，促进农业可持续发展。
附图说明
图1是本发明的所述的羟基自由基溶液牵引式喷雾车整车结构图。
图2是本发明的所述的羟基自由基溶液牵引式喷雾车的气液混合模块和控制模块三维示意图。
图3是本发明所述的羟基自由基溶液牵引式喷雾车工作原理图。
图中：
1-喷雾车底盘；2-喷头；3-发电机；4-第一水箱；5-气体流量计；6-强电离放电级组；7-氧气发生装置；8-高频高压电源；9-控制箱；10-气液混合罐；11-操控座椅；12-触摸屏；13-隔膜泵；14-挂钩；15-第二水箱；16-气液混合泵；17-微纳米气泡发生器；101-混合进水口；102-混合出水口；103-混合排气口；104-排气口三通；105-压力表；106-排气阀。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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。
如图1和图2所示，本发明所述的羟基自由基溶液牵引式喷雾车，包括气态羟基自由基制备模块、气液混合模块和喷施模块，所述气态羟基自由基制备模块包括强电离放电极组6和氧气发生装置7，所述氧气发生装置7用于产生氧气，所述强电离放电极组6用于电离产生的氧气得到气态自由基；原理为所述氧气发生装置7的输入端直接与空气相通，所述氧气发生装置7的输出端与强电离放电极组6的输入端相连，经氧气发生装置7制备的高纯氧气经强电离放电极组8作用得到气态自由基。所述气态羟基自由基制备模块、气液混合模块和喷施模块安装在喷雾车底盘1上，喷雾车底盘1还安装操控座椅11，操控座椅11方便操作人员乘坐并对喷雾车各项数据进行实时监测，所述喷雾车底盘1上设有挂钩14用于连接前方的牵引装置。
如图3所示，所述气液混合模块包括气液混合泵16、气液混合罐10、微纳米气泡发生器17、第一水箱4、第二水箱15和气体流量计5，所述气态自由基和液体输入气液混合泵16，通过气液混合泵16输入所述气液混合罐10内，所述气液混合罐10出口与所述微纳米气泡发生器17连接，通过微纳米气泡发生器17产生羟基自由基溶液；所述羟基自由基溶液通过喷施模块加压喷向靶标作物。所述气液混合泵16的进水口与第一水箱4连通，所述微纳米气泡发生器17产生的羟基自由基溶液位于第二水箱15内；所述气液混合泵16的气体进口处安装气体流量计5，用于监测气态自由基的流量；所述气液混合泵16的液体进口处安装液体流量计，用于监测液体的流量。所述气液混合泵16气体进口吸气量控制在1-1.2L/min，所述气液混合泵16液体进口流量控制在10-14L/min，使所述气液混合泵16内的气液流量比为1：10-1：12。所述强电离放电极组6为自带水冷型的气态自由基发生装置。所述第二水箱15中的羟基自由基溶液浓度为15mg/L-20mg/L。
如图2所示，所述气液混合罐10包括混合进水口101、混合出水口102、混合排气口103、排气口三通104、压力表105和排气阀106，所述混合进水口101与气液混合泵16的出水口相连，所述混合出水口102与微纳米气泡发生器17的进水口相连，所述排气口三通104竖直安装于混合出水口102，所述排气口三通的另一端连接于排气阀106，用于确保排气阀106竖直向上排气，所述排气口三通104的中间端连接压力表105。所述气液混合罐10罐内压力为0.2-0.4Mpa。
所述喷施模块包括隔膜泵13和喷头14，所述隔膜泵13用于输送羟基自由基溶液，所述隔膜泵13的出水口与固定在喷雾车的喷头2相连，所述羟基自由基溶液经喷头2喷洒至靶标作物。所述喷施模块中的喷头14处的压力为2-4Bar，喷头14处的流量为0.4-0.8L/min。
还包括车载控制模块，所述车载控制模块包括控制箱9、发电机3、高频高压电源8和触摸屏12，所述发电机3的输出端与控制箱9的输入端相连，用于持续给控制箱9提供220V稳定电压，所述控制箱9的电压输出端分别连接强电离放电级组6、氧气发生装置7、高频高压电源8、触摸屏12、隔膜泵13、气液混合泵16的电压输入端，并通过触摸屏12上的触摸开关控制。
本发明所述的羟基自由基溶液牵引式喷雾车的工作过程为：
A、将挂钩14与所搭载的牵引装置相连接，向第一水箱4中注满水，同时向第一水箱4中加入柠檬酸使第一水箱4中的水的PH值为4，启动发电机3，发电机3为气态自由基制备模块、气液混合模块、车载控制模块、喷施模块的用电器件持续提供220V的稳定电压；
B、氧气发生装置7吸入空气并滤去氮气后释放高纯度氧气占比95％，通入强电离放电装置极组6间隙，在极板间施加高频电压把氧气分子充分分解、电离、超激发后生成气态自由基并持续提供给气液混合泵的进气口；控制气液混合泵16进气口的流量为1.2L/min，控制气液混合泵进液口的流量为12L/min，利用气液混合泵16产生的激励水诱导装置利用负压作用吸入由强电离放电极组6产生的气态自由基，水与气态自由基经由气液混合泵16进入气液混合罐10，气态自由基与水在罐内高压混合并通过安装于气液混合罐10出口处的微纳米气泡发生器17释压释放，从而在第二水箱15中形成羟基自由基溶液，其溶液百分比浓度为18mg/L。
C、第二水箱15中所形成的羟基自由基溶液经隔膜泵13加压至0.3MPa，并通过喷头2喷洒至靶标作物。羟基自由基溶液牵引式喷雾车可就地稳定合成羟基自由基溶液的同时，将溶液喷洒至靶标作物，完成对农业有害的微生物细菌、真菌和部分病虫害的防治作业。
应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种羟基自由基溶液牵引式喷雾车，其特征在于，包括气态羟基自由基制备模块、气液混合模块和喷施模块，所述气态羟基自由基制备模块包括强电离放电极组(6)和氧气发生装置(7)，所述氧气发生装置(7)用于产生氧气，所述强电离放电极组(6)用于电离产生的氧气得到气态自由基；
所述气液混合模块包括气液混合泵(16)、气液混合罐(10)和微纳米气泡发生器(17)，所述气态自由基和液体输入气液混合泵(16)，通过气液混合泵(16)输入所述气液混合罐(10)内，所述气液混合罐(10)出口与所述微纳米气泡发生器(17)连接，通过微纳米气泡发生器(17)产生羟基自由基溶液；所述羟基自由基溶液通过喷施模块加压喷向靶标作物。
2.根据权利要求1所述的羟基自由基溶液牵引式喷雾车，其特征在于，所述气液混合模块还包括第一水箱(4)、第二水箱(15)和气体流量计(5)，所述气液混合泵(16)的进水口与第一水箱(4)连通，所述微纳米气泡发生器(17)产生的羟基自由基溶液位于第二水箱(15)内；所述气液混合泵(16)的气体进口处安装气体流量计(5)，用于监测气态自由基的流量；所述气液混合泵(16)的液体进口处安装液体流量计，用于监测液体的流量。
3.根据权利要求2所述的羟基自由基溶液牵引式喷雾车，其特征在于，所述气液混合泵(16)气体进口吸气量控制在1-1.2L/min，所述气液混合泵(16)液体进口流量控制在10-14L/min，使进入所述气液混合泵(16)的气液流量比为1：10-1：12。
4.根据权利要求1所述的羟基自由基溶液牵引式喷雾车，其特征在于，所述气液混合罐(10)包括混合进水口(101)、混合出水口(102)、混合排气口(103)、排气口三通(104)、压力表(105)和排气阀(106)，所述混合进水口(101)与气液混合泵(16)的出水口相连，所述混合出水口(102)与微纳米气泡发生器(17)的进水口相连，所述排气口三通(104)竖直安装于混合出水口(102)，所述排气口三通的另一端连接于排气阀(106)，用于确保排气阀(106)竖直向上排气，所述排气口三通(104)的中间端连接压力表(105)。
5.根据权利要求1所述的羟基自由基溶液牵引式喷雾车，其特征在于，所述喷施模块包括隔膜泵(13)和喷头(14)，所述隔膜泵(13)用于输送羟基自由基溶液，所述隔膜泵(13)的出水口与固定在喷雾车的喷头(2)相连，所述羟基自由基溶液经喷头(2)喷洒至靶标作物。
6.根据权利要求1所述的羟基自由基溶液牵引式喷雾车，其特征在于，所述气态羟基自由基制备模块、气液混合模块和喷施模块安装在喷雾车底盘(1)上，所述喷雾车底盘(1)上设有挂钩(14)用于连接前方的牵引装置。
7.根据权利要求1所述的羟基自由基溶液牵引式喷雾车，其特征在于，还包括车载控制模块，所述车载控制模块包括控制箱(9)、发电机(3)、高频高压电源(8)和触摸屏(12)，所述发电机(3)的输出端与控制箱(9)的输入端相连，用于持续给控制箱(9)供电，所述控制箱(9)的电压输出端分别连接强电离放电级组(6)、氧气发生装置(7)、高频高压电源(8)、触摸屏(12)、隔膜泵(13)、气液混合泵(16)的电压输入端，并通过触摸屏(12)上的触摸开关控制。
8.根据权利要求1所述的羟基自由基溶液牵引式喷雾车，其特征在于，所述强电离放电极组(6)为自带水冷型的气态自由基发生装置。
9.根据权利要求1所述的羟基自由基溶液牵引式喷雾车，其特征在于，所述气液混合罐(10)罐内压力为0.2-0.4Mpa；所述喷施模块中的喷头(14)处的压力为2-4Bar，喷头(14)处的流量为0.4-0.8L/min。
10.根据权利要求2所述的羟基自由基溶液牵引式喷雾车，其特征在于，所述第二水箱(15)中的羟基自由基溶液浓度为15mg/L-20mg/L。
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