CN205209928U - 一种航空喷雾雾滴沉积量现场检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种航空喷雾雾滴沉积量现场检测装置，包括从后到前依次设置的采样线放卷装置、光谱仪分析器和采样线收卷装置，采样线放卷装置导出的采样线从光谱仪分析器穿过后，由采样线收卷装置收卷。本实用新型的有益效果是：样本采集完整，自动化程度高、检测效率高，数据准确率高、储存方便，适用性高，携带方便该装置体积较小，方便携带。

Description

一种航空喷雾雾滴沉积量现场检测装置

技术领域

本实用新型涉及农业航空技术领域，具体涉及一种航空喷雾雾滴沉积量现场检测装置。

背景技术

在航空喷雾作业中，喷雾雾滴飘移和沉积分布不均是最常见的两个问题，对作业过程中的雾滴飘移量和沉积分布均匀性等参数进行检测就成为不可缺少的一项重要工作。开展航空喷雾雾滴的现场检测工作，可以检测和评估作业设备性能和作业质量，有利于加强通用航空行业监管、保障作业安全、提高作业技术水平，减小对生态环境的影响。

喷雾雾滴飘移、沉积分布等技术参数是评价喷雾作业质量的重要指标。采用适当的方法开展雾滴参数的现场检测工作，可以验证航空喷雾设备性能，为优化航空喷雾作业技术提供依据。目前常用的航空喷雾雾滴现场检测采样介质主要有线状介质和片状介质。线状介质有棉线、聚乙烯线等，片状介质有水敏纸、玻片等。该方法通过测量采样线中不同点位的雾滴沉积量，测定雾滴沉积分布状况。

现有采样装置存在如下技术缺点：

样本采集不完整，目前常用的片状采样介质为水敏纸和玻片，均属于离散型采样介质，一般间隔1-5米设置一个采样点，不能采集整条采样线上的完整雾滴沉积和分布情况，而线状采样介质中的聚乙烯线在采集雾滴时不能很好的吸附雾滴，在对雾滴参数进行统计分析时易出现偏差。

自动化程度不高、检测效率低。常用的检测装置在采集完雾滴后，需要首先对采样线进行人工收集，然后用图像采集和分析装置做进一步检测，所耗费的劳动力和检测时间较多。

数据准确率低、储存不方便。常用的检测装置由于不是进行现场光谱分析检测，雾滴图像容易受样片材质和环境影响而发生变化，导致检测数据准确率不高。

适用性不高，常用的检测装置其固定脚架高度不可调，只适用于在作物冠层低于支架高度的区域使用。

携带不方便，常用的检测装置质量较重，不方便携带。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种样本采集完整、自动化程度高、检测效率高的航空喷雾雾滴沉积量现场检测装置。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

一种航空喷雾雾滴沉积量现场检测装置，包括从后到前依次设置的采样线放卷装置、光谱仪分析器和采样线收卷装置，采样线放卷装置导出的采样线从光谱仪分析器穿过后，由采样线收卷装置收卷。

使用时，将采样线放卷装置、光谱仪分析器和采样线收卷装置设置于航空喷雾采样位置，从放卷装置放卷的采样线穿过光谱仪分析器后，插入采样线收卷装置，航空喷雾后，首先通过USB数据线将光谱仪分析器与电脑连接，然后打开分析系统软件和光谱仪分析器启动开关，开始沉积量分析，然后通过操作收卷装置，对采样线进行收卷，带有喷雾采样的采样线依次通过光谱仪分析器，完成扫描过程，同时外接电脑实现对荧光数据的实时显示与存储。带有喷雾采样的采样线完全通过光谱仪分析器后，停止收卷，并关闭光谱仪分析器，实现航空喷雾雾滴沉积量现场检测。

所述的光谱仪分析器和采样线收卷装置紧邻设置。

优选的，所述的采样线为抗拉棉线。

采样线放卷装置、光谱仪分析器和采样线收卷装置的底部均设置有高度可调的支撑装置。

所述的光谱仪分析器和采样线收卷装置共同设置于第一支撑装置的上部，优选的，第一支撑装置为高度可调的支撑装置。

进一步的，所述的第一支撑装置包括支撑板和与支撑板铰接的至少三个第一支撑杆，光谱仪分析器和采样线收卷装置均安装于支撑板上。

所述的第一支撑杆为长度可调的伸缩杆。优选的，第一支撑杆包括上杆件和下杆件两个部分，上杆件的中心具有容置孔，下杆件上端插接于上杆件的容置孔内，通过调节下杆件插入上杆件的容置孔的长度，实现对第一支撑杆长度的调节。

优选的，第一支撑装置的支撑板的底部铰接有三个第一支撑杆，三个第一支撑杆沿周向均匀布置，支撑板的底部向外张开。

优选的，所述的采样线放卷装置底部的支撑装置包括支撑板和与支撑板固定连接的第二支撑杆，第二支撑杆为长度可调的伸缩杆，采样线放卷装置固定安装于支撑板上。进一步的，所述的第二支撑杆包括上杆件和下杆件两个部分，上杆件的中心具有容置孔，下杆件的上端插入上杆件的容置孔内，通过调节下杆件的下端插入上杆件的容置孔的长度，实现对第二支撑杆长度的调节。

进一步的，所述的第二支撑杆的下端呈锥形，支撑杆的下部连接有一个防止第二支撑杆旋转的防回转支撑杆。优选的，所述的防回转支撑杆呈L型，防回转支撑杆的长边段与第二支撑杆平行设置，防回转支撑杆长边段顶端连接的短边段与第二支撑杆固定连接，长边段的下端与第二支撑杆下端平齐或略高于第二支撑杆的下端。优选的，所述的短边段通过螺纹与第二支撑杆固定连接。

优选的，所述的采样线放卷装置与光谱仪分析器之间设置有多个用于支撑采样线的采样线压紧装置。使用时将所需数量采样线压紧装置间隔设置，一般每两个采样线压紧装置相距5m。

采样线压紧装置的底部设置有高度可调的支撑装置。进一步的，所述的采样线压紧装置底部的支撑装置的结构与采样线放卷装置底部的支撑装置的结构相同。通过调节各支撑装置的高度来调节采样高度。

所述的采样线压紧装置底部支撑装置包括支撑板和与支撑板固定连接的第二支撑杆，第二支撑杆为长度可调的伸缩杆，采样线放卷装置固定安装于支撑板上。进一步的，所述的第二支撑杆包括上杆件和下杆件两个部分，上杆件的中心具有容置孔，下杆件的上端插入上杆件的容置孔内，通过调节下杆件的下端插入上杆件的容置孔的长度，实现对第二支撑杆长度的调节。进一步的，所述的第二支撑杆的下端呈锥形，支撑杆的下部连接有一个防止第二支撑杆旋转的防回转支撑杆。优选的，所述的防回转支撑杆呈L型，防回转支撑杆的长边段与第二支撑杆平行设置，防回转支撑杆长边段顶端连接的短边段与第二支撑杆固定连接，长边段的下端与第二支撑杆下端平齐或略高于第二支撑杆的下端。优选的，所述的短边段通过螺纹与第二支撑杆固定连接。

优选的，所述的采样线放卷装置包括支架和旋转安装于支架上的放线轮，放线轮上缠绕有采样线。

优选的，位于放线轮下方的支架上设置有用于压紧从放线轮导出的采样线的两个压紧轴，两个压紧轴上下相对设置，采样线从两个压紧轴之间穿过，并由两个压紧轴压紧。

优选的，所述的采样线放卷装置的支架具有两个分设于两个压紧轴两端的支板，所述的两个压紧轴中的第一压紧轴的两端旋转安装于对应侧的支板上，每个支板上均设置有一个沿垂直方向延伸的安装槽，两个压紧轴中的第二压紧轴的两端安装于对应侧的支板的所述安装槽内，每个支板上还均设置有一个将所述第二压紧轴拉向第一压紧轴的弹簧。进一步的，所述的每个支板靠近第一压紧轴的部位设置有一个销钉，安装于所述支板上的弹簧一端固定连接销钉，弹簧的另一端固定连接第二压紧轴，弹簧处于拉伸状态。

优选的，所述的采样线收卷装置包括固定板、收线轮和驱动收线轮旋转的马达，马达固定安装于固定板上，且马达的输出轴与收线轮通过传动装置连接传动。所述的传动装置为齿轮减速器，齿轮减速器的输入轴与马达的输出轴固定连接，齿轮减速器的输出轴收线轮固定连接。从而通过马达实现对采样线的收卷。

所述的光谱仪分析器包括固定板和设置于固定板上的微型光纤光谱仪、光源、遮罩及遮盖，遮罩为两端开口的筒形，微型光纤光谱仪与遮罩的一端固定连接，遮盖封装于遮罩的另一端，光源固定安装于遮罩的侧壁上，且光源的发光部位于遮罩内，遮罩的侧壁设置有供采样线穿过的让位孔。优选的，遮盖通过销轴与遮罩铰接，从而便于打开和盖合遮盖。

优选的，光谱仪分析器的两侧均设置有一个定位导向轮。两个定位导向轮通过转轴旋转安装于光谱仪分析器的固定板上。定位导向轮的圆周面上设置有用于容置采样线的环形凹槽。

优选的，所述的光谱分析器的固定板和采样线收卷装置的固定板为同一固定板。

所述的采样线压紧装置包括支架和设置于所述支架上的两个压紧轴，两个压紧轴上下相对设置，采样线从两个压紧轴之间穿过，并由两个压紧轴压紧。

优选的，所述的采样线压紧装置的支架具有两个分设于两个压紧轴两端的支板，所述的两个压紧轴中的第一压紧轴的两端旋转安装于对应侧的支板上，每个支板上均设置有一个沿垂直方向延伸的安装槽，两个压紧轴中的第二压紧轴的两端安装于对应侧的支板的所述安装槽内，每个支板上还均设置有一个将所述第二压紧轴拉向第一压紧轴的弹簧。进一步的，所述的每个支板靠近第一压紧轴的部位设置有一个销钉，安装于所述支板上的弹簧的一端固定连接销钉，弹簧的另一端固定连接第二压紧轴，弹簧处于拉伸状态。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型样本采集完整。能够采集整条采样线上的完整雾滴，在对雾滴参数进行统计分析时不易出现偏差。

2、本实用新型自动化程度高、检测效率高。该装置采用电机驱动收集采样线，同时利用微型光纤光谱仪对采样线进行扫描成像，实现了样本采集和雾滴成像的一体化，大大减少了人力劳动，提高了雾滴检测的效率。

3、本实用新型数据准确率高、储存方便。由于该装置能够对雾滴图像进行现场采集，避免了雾滴图像发生变化，提高了检测数据的准确性，同时雾滴图像数据储存在电脑内，便于后续的数据处理和分析,这种采样线的方式相比较水敏纸、玻片能够收集到更多的飘移的雾滴。

4、适用性高。该装置的各支撑装置均采用伸缩式结构，可根据作物冠层高度来进行调整，提高了检测装置的适用性。

5、携带方便该装置体积较小，方便携带。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型采样线放卷装置的结构示意图。

图3为本实用新型采样线压紧装置的结构示意图。

图4为本实用新型光谱仪分析器及采样线收卷装置的结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1-采样线放卷装置，2-光谱仪分析器，3-采样线收卷装置，4-第一支撑装置，5-第一支撑杆，6-第二支撑杆，7-防回转支撑杆，8-采样线压紧装置，9-第一压紧轴，10-第二压紧轴，11-弹簧，12-收线轮，13-马达，14-齿轮减速器，15-微型光纤光谱仪，16-光源，17-遮罩，18-遮盖，19-定位导向轮，20-放线轮。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例

如图1、图2、图3、图4所示，一种航空喷雾雾滴沉积量现场检测装置，包括从后到前依次设置的采样线放卷装置1、光谱仪分析器2和采样线收卷装置3，采样线放卷装置1导出的采样线从光谱仪分析器2穿过后，由采样线收卷装置3收卷。

使用时，将采样线放卷装置1、光谱仪分析器2和采样线收卷装置3设置于航空喷雾采样位置，从放卷装置放卷的采样线穿过光谱仪分析器2后，插入采样线收卷装置3，航空喷雾后，首先通过USB数据线将光谱仪分析器2与电脑连接，然后打开分析系统软件和光谱仪分析器2启动开关，开始沉积量分析，然后通过操作收卷装置，对采样线进行收卷，带有喷雾采样的采样线依次通过光谱仪分析器2，完成扫描过程，同时外接电脑实现对荧光数据的实时显示与存储。带有喷雾采样的采样线完全通过光谱仪分析器2后，停止收卷，并关闭光谱仪分析器2，实现航空喷雾雾滴沉积量现场检测。

所述的光谱仪分析器2和采样线收卷装置3紧邻设置。

优选的，所述的采样线为抗拉棉线。

采样线放卷装置1、光谱仪分析器2和采样线收卷装置3的底部均设置有高度可调的支撑装置。

所述的光谱仪分析器2和采样线收卷装置3共同设置于第一支撑装置4的上部，优选的，第一支撑装置4为高度可调的支撑装置。

进一步的，所述的第一支撑装置4包括支撑板和与支撑板铰接的至少三个第一支撑杆5，光谱仪分析器2和采样线收卷装置3均安装于支撑板上。

所述的第一支撑杆5为长度可调的伸缩杆。优选的，第一支撑杆5包括上杆件和下杆件两个部分，上杆件的中心具有容置孔，下杆件上端插接于上杆件的容置孔内，通过调节下杆件插入上杆件的容置孔的长度，实现对第一支撑杆5长度的调节。本实施例中，上杆件和下杆件的长度均为600mm。

优选的，第一支撑装置4的支撑板的底部铰接有三个第一支撑杆5，三个第一支撑杆5沿周向均匀布置，支撑板的底部向外张开。本实施例中，第一支撑杆5与铅垂线间呈18°夹角。

优选的，所述的采样线放卷装置1底部的支撑装置包括支撑板和与支撑板固定连接的第二支撑杆6，第二支撑杆6为长度可调的伸缩杆，采样线放卷装置1固定安装于支撑板上。进一步的，所述的第二支撑杆6包括上杆件和下杆件两个部分，上杆件的中心具有容置孔，下杆件的上端插入上杆件的容置孔内，通过调节下杆件的下端插入上杆件的容置孔的长度，实现对第二支撑杆6长度的调节。本实施例中，上杆件和下杆件均长600mm，上杆件直径为25mm，下杆件的直径为18mm。进一步的，所述的第二支撑杆6的下端呈锥形，支撑杆的下部连接有一个防止第二支撑杆6旋转的防回转支撑杆7。优选的，所述的防回转支撑杆7呈L型，防回转支撑杆7的长边段与第二支撑杆6平行设置，防回转支撑杆7长边段顶端连接的短边段与第二支撑杆6固定连接，长边段的下端与第二支撑杆6下端平齐或略高于第二支撑杆6的下端。优选的，所述的短边段通过螺纹与第二支撑杆6固定连接。

优选的，所述的采样线放卷装置1与光谱仪分析器2之间设置有多个用于支撑采样线的采样线压紧装置8。使用时将所需数量采样线压紧装置8间隔设置，一般每两个采样线压紧装置8相距5m。

采样线压紧装置8的底部设置有高度可调的支撑装置。进一步的，所述的采样线压紧装置8底部的支撑装置的结构与采样线放卷装置1底部的支撑装置的结构相同。通过调节各支撑装置的高度来调节采样高度。

所述的采样线压紧装置8底部支撑装置包括支撑板和与支撑板固定连接的第二支撑杆6，第二支撑杆6为长度可调的伸缩杆，采样线放卷装置1固定安装于支撑板上。进一步的，所述的第二支撑杆6包括上杆件和下杆件两个部分，上杆件的中心具有容置孔，下杆件的上端插入上杆件的容置孔内，通过调节下杆件的下端插入上杆件的容置孔的长度，实现对第二支撑杆6长度的调节。本实施例中，上杆件和下杆件均长600mm，上杆件直径为25mm，下杆件的直径为18mm。进一步的，所述的第二支撑杆6的下端呈锥形，支撑杆的下部连接有一个防止第二支撑杆6旋转的防回转支撑杆7。优选的，所述的防回转支撑杆7呈L型，防回转支撑杆7的长边段与第二支撑杆6平行设置，防回转支撑杆7长边段顶端连接的短边段与第二支撑杆6固定连接，长边段的下端与第二支撑杆6下端平齐或略高于第二支撑杆6的下端。优选的，所述的短边段通过螺纹与第二支撑杆6固定连接。

优选的，如图2所示，所述的采样线放卷装置1包括支架和旋转安装于支架上的放线轮20，放线轮20上缠绕有采样线。

优选的，位于放线轮20下方的支架上设置有用于压紧从放线轮20导出的采样线的两个压紧轴，两个压紧轴上下相对设置，采样线从两个压紧轴之间穿过，并由两个压紧轴压紧。

优选的，所述的采样线放卷装置的支架具有两个分设于两个压紧轴两端的支板，所述的两个压紧轴中的第一压紧轴9的两端旋转安装于对应侧的支板上，每个支板上均设置有一个沿垂直方向延伸的安装槽，两个压紧轴中的第二压紧轴10的两端安装于对应侧的支板的所述安装槽内，每个支板上还均设置有一个将所述第二压紧轴10拉向第一压紧轴9的弹簧11。进一步的，所述的每个支板靠近第一压紧轴9的部位设置有一个销钉，安装于所述支板上的弹簧11一端固定连接销钉，弹簧11的另一端固定连接第二压紧轴10，弹簧11处于拉伸状态。

优选的，如图4所示，所述的采样线收卷装置3包括固定板、收线轮12和驱动收线轮12旋转的马达13，马达13固定安装于固定板上，且马达13的输出轴与收线轮12通过传动装置连接传动。所述的传动装置为齿轮减速器14，齿轮减速器14的输入轴与马达13的输出轴固定连接，齿轮减速器14的输出轴与收线轮12固定连接。从而通过马达13实现对采样线的收卷。

所述的光谱仪分析器2包括固定板和设置于固定板上的微型光纤光谱仪15、光源16、遮罩17及遮盖18，遮罩17为两端开口的筒形，微型光纤光谱仪15与遮罩17的一端固定连接，遮盖18封装于遮罩17的另一端，光源16固定安装于遮罩17的侧壁上，且光源16的发光部位于遮罩17内，遮罩17的侧壁设置有供采样线穿过的让位孔。优选的，遮盖18通过销轴与遮罩17铰接，从而便于打开和盖合遮盖18。

优选的，光谱仪分析器2的两侧均设置有一个定位导向轮19。两个定位导向轮19通过转轴旋转安装于光谱仪分析器2的固定板上。定位导向轮19的圆周面上设置有用于容置采样线的环形凹槽。本实施例中，凹槽的宽度为2mm。

优选的，所述的光谱分析器的固定板和采样线收卷装置3的固定板为同一固定板。

如图3所示，所述的采样线压紧装置8包括支架和设置于支架上的两个压紧轴，两个压紧轴上下相对设置，采样线从两个压紧轴之间穿过，并由两个压紧轴压紧。

优选的，所述的采样线压紧装置的支架具有两个分设于两个压紧轴两端的支板，所述的两个压紧轴中的第一压紧轴9的两端旋转安装于对应侧的支板上，每个支板上均设置有一个沿垂直方向延伸的安装槽，两个压紧轴中的第二压紧轴10的两端安装于对应侧的支板的所述安装槽内，每个支板上还均设置有一个将所述第二压紧轴10拉向第一压紧轴9的弹簧11。进一步的，所述的每个支板靠近第一压紧轴9的部位设置有一个销钉，安装于所述支板上的弹簧11一端固定连接销钉，弹簧11的另一端固定连接第二压紧轴10，弹簧11处于拉伸状态。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种航空喷雾雾滴沉积量现场检测装置，其特征在于，包括从后到前依次设置的采样线放卷装置（1）、光谱仪分析器（2）和采样线收卷装置（3），采样线放卷装置（1）导出的采样线从光谱仪分析器（2）穿过后，由采样线收卷装置（3）收卷。

2.根据权利要求1所述的一种航空喷雾雾滴沉积量现场检测装置，其特征在于，所述的光谱仪分析器（2）和采样线收卷装置（3）紧邻设置。

3.根据权利要求1所述的一种航空喷雾雾滴沉积量现场检测装置，其特征在于，采样线放卷装置（1）、光谱仪分析器（2）和采样线收卷装置（3）的底部均设置有高度可调的支撑装置。

4.根据权利要求3所述的一种航空喷雾雾滴沉积量现场检测装置，其特征在于，所述的光谱仪分析器（2）和采样线收卷装置（3）共同设置于第一支撑装置（4）的上部。

5.根据权利要求1所述的一种航空喷雾雾滴沉积量现场检测装置，其特征在于，所述的采样线放卷装置（1）与光谱仪分析器（2）之间设置有多个用于支撑采样线的采样线压紧装置（8），所述的采样线压紧装置（8）包括支架和设置于所述支架上的两个压紧轴，两个压紧轴上下相对设置，采样线从两个压紧轴之间穿过。

6.根据权利要求5所述的一种航空喷雾雾滴沉积量现场检测装置，其特征在于，采样线压紧装置（8）的底部设置有高度可调的支撑装置。

7.根据权利要求1所述的一种航空喷雾雾滴沉积量现场检测装置，其特征在于，所述的采样线放卷装置（1）包括支架和旋转安装于支架上的放线轮（20），放线轮（20）上缠绕有采样线。

8.根据权利要求7所述的一种航空喷雾雾滴沉积量现场检测装置，其特征在于，位于放线轮（20）下方的支架上设置有用于压紧从放线轮（20）导出的采样线的两个压紧轴，两个压紧轴上下相对设置，采样线从两个压紧轴之间穿过。

9.根据权利要求1所述的一种航空喷雾雾滴沉积量现场检测装置，其特征在于，所述的采样线收卷装置（3）包括固定板、收线轮（12）和驱动收线轮（12）旋转的马达（13），收线轮（12）通过转轴旋转安装于固定板上，马达（13）固定安装于固定板上，且马达（13）的输出轴与收线轮（12）的转轴通过传动装置连接传动。

10.根据权利要求1所述的一种航空喷雾雾滴沉积量现场检测装置，其特征在于，所述的光谱仪分析器（2）包括固定板和设置于固定板上的微型光纤光谱仪（15）、光源（16）、遮罩（17）及遮盖（18），遮罩（17）为两端开口的筒形，微型光纤光谱仪（15）与遮罩（17）的一端固定连接，遮盖（18）封装于遮罩（17）的另一端，光源（16）固定安装于遮罩（17）的侧壁上，遮罩（17）的侧壁设置有供采样线穿过的让位孔。