CN204146201U - 一种新型农药喷洒装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及农业装备技术领域，尤其涉及一种新型农药喷洒装置，水箱和药剂箱通过管路并联，水箱和药剂箱分别与压力泵连接，水箱与药剂箱连接部位设置有喷雾执行单元，喷雾执行单元中包括快速响应阀，通过采用电磁方法的喷嘴直接注入式农药喷洒系统，实现农药和水分离存放，两者通过混合腔在喷洒时均匀混合，避免了农药浪费，也减少了操作人员与农药的接触时间，药剂由喷嘴处注入，显著缩短了药液到达喷嘴的时间，本实用新型通过采用电磁原理的快速响应阀，通过脉宽调制PWM方式和闭环控制策略，在保持喷出雾滴特性基本不变的情况下准确改变农药注入量和药液喷洒浓度，且多个快速响应阀并行安装，可根据喷雾环境注入不同种类农药，实现多目标针对性喷洒。

Description

一种新型农药喷洒装置

 【技术领域】

本实用新型涉及农业装备技术领域，尤其涉及一种新型农药喷洒装置。

【背景技术】

农药里面的成分很多是有机物，而且这些有机物稳定性好，不易分解。残留在水和土壤里面，被动植物吸收到体内，最后又进入人体，造成损害。说它污染环境 其实就是因为它污染土壤和水甚至挥发到空气中直接被人体吸入。

农药防治对农产品的高产稳产至关重要，但随着农药大量使用，我国落后的农药施药技术使得生态环境遭到严重破坏，不仅如此，农药有效利用率低农产品农药残留超标等各种问题也日益凸现。近年来随着我国农业机械化的普及，农药机械化喷洒技术也得到了大力推广，但是依靠人工操作的农药喷洒方式依然十分普遍，背负式手动喷雾器因其价格便宜，操作简单而被广泛应用，但该装置存在喷雾效率低，操作人员接触农药时间长等缺点。发达国家的农药喷洒基本由机械完成，较为传统的喷药方式将水和农药事先按比例配制好装入药箱，通过压力泵传送至执行机构实施喷雾 这种方法具有自动化程度高节约人力成本等优点，缺点是没有考虑病虫草害分布差异，无差别均匀施药很容易造成农药浪费和环境污染。

因此，为克服上述技术的不足而设计出一款更加科学经济和高效地利用农药，可以实现变量喷药，可以根据农田区域内病虫草害差异性，采取高效喷雾技术和变量喷施技术，按需施药的一种新型农药喷洒装置，正是发明人所要解决的问题。

【实用新型内容】

针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种新型农药喷洒装置，实现农药和水分离存放，两者通过混合腔在喷洒时均匀混合，避免了农药浪费，也减少了操作人员与农药的接触时间，药剂由喷嘴处注入，显著缩短了药液到达喷嘴的时间，同时可根据喷雾环境注入不同种类农药，实现多目标针对性喷洒。

为实现上述目的，本实用新型可采用如下技术方案：一种新型农药喷洒装置，其包括水箱、药剂箱、压力泵、喷雾执行单元，所述水箱和药剂箱通过管路并联，水箱和药剂箱分别与压力泵连接，水箱与药剂箱连接部位设置有喷雾执行单元，所述喷雾执行单元中包括快速响应阀。

 进一步，所述喷雾执行单元包括电气动阀、单向阀、流量计、安全阀、混合腔、喷头、控制器，电气动阀底部设置有单向阀连接，单向阀与快速响应阀连接，快速响应阀与流量计连接，快速响应阀底部设置有安全阀，安全阀底部设置有混合腔，混合腔底部设置有喷头，所述控制器与快速响应阀门连接。

进一步，所述快速响应阀门包括溶剂入口、金属球、农药入口、腔体内线圈、金属腔体、橡胶垫圈、阀门座，所述金属腔体中间位农药入口，金属腔体之间设置有金属球，金属腔体侧面设置有阀门座。

进一步，所述阀门座与金属腔体之间为溶剂入口，所述阀门座与金属腔体之间的溶剂入口两侧设置有橡胶垫圈。

进一步，所述金属腔体为封闭结构，金属腔体内部设置有腔体内线圈。

进一步，所述混合腔为迷宫形方格结构混合腔体。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型通过采用电磁方法的喷嘴直接注入式农药喷洒系统，实现农药和水分离存放，两者通过混合腔在喷洒时均匀混合，避免了农药浪费，也减少了操作人员与农药的接触时间，药剂由喷嘴处注入，显著缩短了药液到达喷嘴的时间。

2、本实用新型通过采用电磁原理的快速响应阀，通过脉宽调制PWM方式和闭环控制策略，在保持喷出雾滴特性基本不变的情况下准确改变农药注入量和药液喷洒浓度; 且多个快速响应阀并行安装，可根据喷雾环境注入不同种类农药，实现多目标针对性喷洒。

【附图说明】

图1 为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型喷雾执行单元结构示意图。

图3 为本实用新型中快速响应阀结构示意图。

图4 为本实用新型控制系统方框示意图。

附图标记说明：1-水箱；2-药剂箱；3-压力泵；4-喷雾执行单元；5-电气动阀；6-单向阀；7-快速响应阀；8-流量计；9-安全阀；10-混合腔；11-喷头；12-控制器。

71-溶剂入口；72-金属球；73-农药入口；74-腔体内线圈；75-金属腔体；76-橡胶垫圈；77-阀门座。

【具体实施方式】

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型，应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落在申请所附权利要求书所限定的范围。

参见图1所示，为本实用新型一种新型农药喷洒装置结构示意图，其包括水箱1、药剂箱2、压力泵3、喷雾执行单元4，所述水箱1和药剂箱2通过管路并联，水箱1和药剂箱2分别与压力泵3连接，水箱1与药剂箱2连接部位设置有喷雾执行单元4，所述喷雾执行单元4中包括快速响应阀7。

参见图2所示，为本实用新型喷雾执行单元4结构示意图，喷雾执行单元4包括电气动阀5、单向阀6、流量计8、安全阀9、混合腔10、喷头11、控制器12，电气动阀5底部设置有单向阀6连接，单向阀6与快速响应阀7连接，快速响应阀7与流量计8连接，快速响应阀7底部设置有安全阀9，安全阀9底部设置有混合腔10，混合腔10底部设置有喷头11，所述控制器12与快速响应阀门7连接。

参见图3所示，为本实用新型中快速响应阀7结构示意图，所述快速响应阀门包括溶剂入口71、金属球72、农药入口73、腔体内线圈74、金属腔体75、橡胶垫圈76、阀门座77，所述金属腔体75中间位农药入口73，金属腔体75之间设置有金属球72，金属腔体75侧面设置有阀门座77，所述阀门座77与金属腔体75之间为溶剂入口71，所述阀门座77与金属腔体75之间的溶剂入口71两侧设置有橡胶垫圈76，所述金属腔体75为封闭结构，金属腔体75内部设置有腔体内线圈74。

本实用新型采用喷嘴直接注入式喷雾系统，如图1所示，压力泵3有水泵和药泵，水泵和药泵分别为水和农药施加定量压力，将液体泵入导管并传送至各喷雾执行单元4。喷雾系统完全伸展时全长21m，每0.5m安装一个喷雾执行单元4，所有四十二个喷雾执行单元4平均分成七个喷杆组，每相邻六个为一组，控制系统包括控制器12，控制器12以组为单位分配控制信号，同一信号控制组里的六个喷雾执行单元4，即每一组里的喷雾单元执行动作相同。

喷雾执行单元喷洒农药时，电气动阀5和安全阀9开启，水流泵入喷雾执行单元4，快速响应阀7按照剂量注入农药，液体流经混合腔10内充分混合后从喷嘴11喷出，喷药结束后清洗喷雾系统，电气动阀5和安全阀9关闭，单向阀6开启，压缩空气将阀门和管道中未被稀释的农药排回药箱随后关闭单向阀6，打开电气动阀5和安全阀9，利用压力水冲刷喷雾执行单元4，快速响应阀7可以根据实际需求多个并排安装，连接不同种类农药，通过控制器12选择快速响应阀门7的关闭，可针对不同喷雾环境选择性注入农药种类，实现目标针对性喷洒。

为了使农药能够顺利注入到溶剂中，快速响应阀门7的农药入口端和出口端必须存在压差，且入口端压强大于出口端，当阀工作在关闭状态时，阀内金属球72受到农药和水的推力，由于农药推力大于水推力，金属球72被推至橡胶垫圈76与其紧密接触，阻断农药流通当阀工作在开启状态时，腔体内线圈74中有电流通过，基于电磁感应原理，圆柱形金属腔体75内产生磁通，由于金属腔体75不完全对称的结构设计，在金属球72活动范围内产生特定方向的磁场，金属球72受到磁场吸引，且磁吸力远大于金属球72受到的农药推力，金属球72离开橡胶垫圈76偏向一边，农药入口73和出口间产生了通路，农药从此通路注入，此时金属球72所受到的磁吸力为电磁阀受力分析与通过腔体内线圈74的电流大小，金属球72材质和大小金属腔体75结构以及农药出入口压强等均有关系。

本实用新型使用的快速响应阀7可工作在100Hz或更高的动作频率下，通过调控PWM信号的占空比，即PWM信号高电平时间长短，控制农药注入量。

为确保喷洒雾滴的均匀，注入的农药和水在喷洒之前需要进行充分混合，本实用新型的喷雾系统充分借用安装在喷头前的混合腔10，实现农药现场混合，实际喷雾执行单元体积有限，用于实时混合的腔体必须满足在有限混合长度下，达到很好的混合效果，且液体经过混合腔10前后的压强衰减要小，采用重复叠加的迷宫形方格混合腔体，混合腔体的长度根据实际需要确定。

参见图4为本实用新型控制系统方框示意图，控制系统采用9014型控制器，它具有响应速度快可靠性好，开发时间短等优点，喷雾时为了减小外界对系统干扰的影响，本实用新型借助流量计8，采用闭环控制方式实时控制农药注入量。本实用新型通过采用电磁方法的喷嘴直接注入式农药喷洒系统，实现农药和水分离存放，两者通过混合腔10在喷洒时均匀混合，避免了农药浪费，也减少了操作人员与农药的接触时间，药剂由喷嘴处注入，显著缩短了药液到达喷嘴的时间，通过采用电磁原理的快速响应阀7，通过脉宽调制PWM方式和闭环控制策略，在保持喷出雾滴特性基本不变的情况下准确改变农药注入量和药液喷洒浓度; 且多个快速响应阀并行安装，可根据喷雾环境注入不同种类农药，实现多目标针对性喷洒。

Claims (6)

1.一种新型农药喷洒装置，其特征在于：其包括水箱、药剂箱、压力泵、喷雾执行单元，所述水箱和药剂箱通过管路并联，水箱和药剂箱分别与压力泵连接，水箱与药剂箱连接部位设置有喷雾执行单元，所述喷雾执行单元中包括快速响应阀。

2. 根据权利要求1所述的一种新型农药喷洒装置，其特征在于：所述喷雾执行单元包括电气动阀、单向阀、流量计、安全阀、混合腔、喷头、控制器，电气动阀底部设置有单向阀连接，单向阀与快速响应阀连接，快速响应阀与流量计连接，快速响应阀底部设置有安全阀，安全阀底部设置有混合腔，混合腔底部设置有喷头，所述控制器与快速响应阀门连接。

3.根据权利要求1所述的一种新型农药喷洒装置，其特征在于：所述快速响应阀门包括溶剂入口、金属球、农药入口、腔体内线圈、金属腔体、橡胶垫圈、阀门座，所述金属腔体中间位农药入口，金属腔体之间设置有金属球，金属腔体侧面设置有阀门座。

4.根据权利要求3所述的一种新型农药喷洒装置，其特征在于：所述阀门座与金属腔体之间为溶剂入口，所述阀门座与金属腔体之间的溶剂入口两侧设置有橡胶垫圈。

5.根据权利要求3所述的一种新型农药喷洒装置，其特征在于：所述金属腔体为封闭结构，金属腔体内部设置有腔体内线圈。

6.根据权利要求2所述的一种新型农药喷洒装置，其特征在于：所述混合腔为迷宫形方格结构混合腔体。