CN210426985U - 一种喷杆喷雾机喷杆高度自调节系统性能检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种喷杆喷雾机喷杆高度自调节系统性能检测装置，包括左侧靶标平台、左侧高度传感器、右侧靶标平台、右侧高度传感器和终端控制系统；所述左侧高度传感器和右侧高度传感器分别设置在喷杆喷雾机喷杆的左右两端，所述左侧靶标平台设有左侧靶标，右侧靶标平台设有右侧靶标，所述左侧靶标和右侧靶标均可在竖直方向上下移动，所述左侧高度传感器和右侧高度传感器均与终端控制系统相连。本实用新型的技术方案，可通过终端控制系统设置各项参数，根据检测到的数据进行数据分析即可实现喷杆喷雾机高度自调节系统的性能评价，适用于不同种类的喷杆喷雾机，具有很高的使用价值。
Description
技术领域
本实用新型涉及检测技术领域，尤其涉及一种喷杆喷雾机喷杆高度自调节系统性能检测装置。
背景技术
喷杆喷雾机的作业效率高，施药效果好，目前被广泛用于大田作物的病虫草害防治。在喷杆喷雾机施药过程中由于地面不平和作物空间高度差异引起的喷杆与作物冠层间的距离极易发生改变而无法满足喷杆与作物冠层间的高度维持在要求高度而降低雾滴沉积分布的均匀性。为解决以上问题，近年来越来越多的企业在产品研发过程中纷纷研制了喷杆高度自调节系统以保障作业过程中喷杆与作物冠层的高度可根据路况和作物长势进行实时调节，但是面对众多产品，如何对其调节性能进行有效评价尚未可知，极度缺乏配套的评价方法与装置。
实用新型内容
为解决现有的技术问题，本实用新型提供了一种喷杆喷雾机喷杆高度自调节系统性能检测装置。
本实用新型的具体内容如下：
一种喷杆喷雾机喷杆高度自调节系统性能检测装置，包括左侧靶标平台、左侧高度传感器、右侧靶标平台、右侧高度传感器和终端控制系统；所述左侧高度传感器和右侧高度传感器分别设置在喷杆喷雾机喷杆的左右两端，所述左侧靶标平台设有左侧移动靶标，右侧靶标平台设有右侧移动靶标，所述左侧移动靶标和右侧移动靶标均可在竖直方向上下移动，所述左侧高度传感器和右侧高度传感器均与终端控制系统相连。
进一步的，所述左侧靶标平台还包括左侧步进驱动器、左侧步进电机和竖直设置的左侧滑轨机构，所述左侧滑轨机构，所述左侧步进驱动器驱动左侧电机使左侧移动靶标沿左侧靶标平台的线性导轨滑行机构上下移动；所述右侧靶标平台还包括右侧步进驱动器、右侧步进电机和右侧滑轨机构，所述右侧步进驱动器驱动右侧电机使右侧移动靶标沿右侧靶标平台的线性导轨滑行机构上下移动。
所述左侧靶标平台底部设有左侧支撑底座，左侧步进电机和左侧步进驱动器设置在左侧支撑底座上；所述右侧靶标平台底部设有右侧支撑底座，右侧步进电机和右侧步进驱动器设置在右侧支撑底座上。
进一步的，所述终端控制系统包括控制器，所述控制器的输入端与左侧高度传感器、右侧高度传感器相连，控制器的输出端与左侧步进驱动器、左侧步进电机、右侧步进驱动器和右侧步进电机相连。
进一步的，所述控制器连接有电源模块，控制器包括数据处理模块、高度采集模块和移动靶标运动控制模块，其中数据处理模块处理数据内容包括高度相对偏差、允许误差范围内百分比和左右高度均一性。
本实用新型的有益效果：可通过终端控制系统设置各项参数，根据检测到的数据进行数据分析皆可实现喷杆喷雾机高度自调节系统的性能评价，适用于不同种类的喷杆喷雾机，具有很高的使用价值。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步阐明。
图1为本实用新型的喷杆喷雾机喷杆高度自调节系统性能检测装置的示意图；
图2为本实用新型的PLC控制系统硬件连接示意图。
具体实施方式
如图1和图2所示，本实施例公开了一种喷杆喷雾机喷杆高度自调节系统性能检测装置，检测装置用于检测喷杆1左右两侧的高度并对数据进行分析。
检测装置的结构主要包括两个垂直高度可调试的移动的靶标平台、两个高度传感器以及终端控制系统14，其中，高度传感器可采用超声传感器或红外传感器等，本实施例中采用超声传感器，靶标平台是模仿作物的冠层高度，通过检测高度传感器相对靶标平台的高度来代替喷杆1相对于作物冠层的高度，相关高度数据有终端控制系统14实时显示并进行存储。为保证检测的准确性，装置需放置在平坦底面进行相关测试作业。
具体的，检测装置包括、左侧移动靶标4、左侧超声传感器3、右侧移动靶标10、右侧超声传感器8和终端控制系统14；左侧超声传感器3和右侧超声传感器8分别设置在喷杆喷雾机的喷杆1的左右两端，左侧移动靶标4和右侧移动靶标10均可在竖直方向上下移动，左侧超声传感器3和右侧超声传感器8均与终端控制系统14相连。
本实施例优选的，还包括左侧靶标平台2、左侧步进驱动器5、左侧步进电机6、右侧移动靶标10、右侧步进驱动器12和右侧步进电机11，左侧靶标平台2和右侧靶标平台均设有竖直的线性导轨滑行机构9，左侧步进驱动器5驱动左侧电机使左侧移动靶标4沿左侧靶标平台2的线性导轨滑行机构9上下移动，右侧步进驱动器12驱动右侧电机使右侧移动靶标10沿右侧靶标平台的线性导轨滑行机构9上下移动。左侧靶标平台2和右侧靶标平台均含垂直高度可调式移动靶标。
本实施例优选的，左侧靶标平台2底部设有左侧支撑底座7，左侧步进电机6和左侧步进驱动器5设置在左侧支撑底座7上；右侧靶标平台底部设有右侧支撑底座13，右侧步进电机11和右侧步进驱动器12设置在右侧支撑底座13上。
终端控制系统14的作用是完成各传感器与PLC控制器间的数据传输，向可移动靶标平台的相关执行机构发送命令以准确控制靶标平台的测试位置，完成相关参数的人机交互设置和数据的实时监测与存储。
具体的，终端控制系统14包括PLC控制器和与PLC控制器通过串口通信相连的HIM触摸屏，PLC控制器的输入端与左侧超声距离传感器、右侧超声距离传感器相连，PLC控制器的输出端与左侧步进驱动器5、左侧超步进电机6、右侧步进驱动器12和右侧步进电机11相连。
用户通过HIM触摸屏进行靶标平台高度的参数设定和喷杆-移动靶标高度差数据的显示，PLC控制器根据输入结果控制检测装置进行靶标的移动和高度数据的检测，超声传感器实时采集待测喷杆喷雾机的喷杆1与靶标移动平台间的竖直距离，两个超声传感器检测的高度数据传输到PLC控制器中进行处理，PLC控制器完成平台高度、超声传感器-移动靶标距离、待测系统距离传感器-移动靶标距离的实时监测并对数据进行处理，根据处理结果评价喷杆喷雾机高度自调节系统的性能。
进一步的，PLC控制器连接有电源模块，PLC控制器包括数据处理模块，数据处理模块处理数据内容包括高度相对偏差、允许误差范围内百分比和左右高度均一性。电源模块用于PLC控制器和HIM触摸屏的供电，数据处理模块根据检测到的喷杆1左右两侧与对应靶标的高度数据进行相关处理，根据处理结果评价喷杆喷雾机高度自调节系统的性能。
根据上述检测装置，喷杆喷雾机喷杆高度自调节系统的性能检测方法主要步骤如下：
S1：检测前将两个高度传感器分别固定在喷杆喷雾机喷杆左右两侧的边缘位置，距离传感器的位置高度与喷杆喷雾机的距离传感器相同，左侧移动靶标和右侧移动靶标分别位于喷杆两侧的距离传感器和距离传感器的下方；
S2：通过终端控制系统手动/自动输入参数，利用步进电机驱动器驱动步进电机带动线性导轨滑行机构运动，实现左侧移动靶标和右侧移动靶标位置的控制；
S3：距离传感器检测喷杆喷雾机左右两侧喷杆与对应的移动靶标之间的竖直距离，并与喷杆喷雾机高度自调节系统所设定的喷雾高度进行比较；
S4：通过分析检测装置所收集到的喷杆喷雾机左右两侧喷杆的高度相对偏差、允许误差范围内百分比和左右高度均一性来评价喷杆喷雾机高度自调节系统的性能。可实现自调节性能和左右两侧喷杆的抗震性能的评价。
本实施例优选的，S1中需保证本实施例的检测装置的超声传感器与喷杆喷雾机检测高度的距离传感器互不干扰。
本实施例优选的，S2中终端控制系统输入的参数包括速度、加速度、方向、位移和周期。
本实施例优选的，S4中高度相对偏差的计算公式为：
其中，SD为高度相对偏差，hi为检测过程在第i个检测点时检测系统高度传感器所测的喷杆瞬时高度，hs为喷杆1喷雾高度的设定值，n为检测过程中设定的检测点个数。
本实施例优选的，S4中设定可接受的误差范围为0-10cm；对于某一检测点，当检测系统的高度传感器所测高度与喷杆喷雾机设定喷雾高度的差值小于10cm时视为喷雾机喷杆在该检测点的调节为有效调节，而检测系统的高度传感器所测高度与喷杆喷雾机设定喷雾高度的差值大于10cm的检测点视为喷雾机喷杆在该检测点的调节为无效调节；由PLC控制器的数据处理模块统计有效调节的检测点占总检测点的百分数Pf10，以Pf10的大小来评价待测喷杆喷雾机喷杆高度自动调节系统的性能；Pf10越大，说明喷杆喷雾机喷杆的高度自调节系统性能越优。
本实施例优选的，S4中左右高度均一性通过计算各个监测点上检测装置的左高度传感器、右高度传感器高度差的绝对值，并根据所有检测点上的高度差的绝对值计算喷杆左、右两侧高度差的相对偏差。
在以上的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是以上描述仅是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，因此本实用新型不受上面公开的具体实施的限制。同时任何熟悉本领域技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。
Claims (5)
1.一种喷杆喷雾机喷杆高度自调节系统性能检测装置，其特征在于：包括左侧靶标平台、左侧高度传感器、右侧靶标平台、右侧高度传感器和终端控制系统；所述左侧高度传感器和右侧高度传感器分别设置在喷杆喷雾机喷杆的左右两端，所述左侧靶标平台设有左侧移动靶标，右侧靶标平台设有右侧移动靶标，所述左侧移动靶标和右侧移动靶标均可在竖直方向上下移动，所述左侧高度传感器和右侧高度传感器均与终端控制系统相连。
2.根据权利要求1所述的喷杆喷雾机喷杆高度自调节系统性能检测装置，其特征在于：所述左侧靶标平台还包括左侧步进驱动器、左侧步进电机和竖直设置的左侧滑轨机构，所述左侧滑轨机构，所述左侧步进驱动器驱动左侧电机使左侧移动靶标沿左侧靶标平台的线性导轨滑行机构上下移动；所述右侧靶标平台还包括右侧步进驱动器、右侧步进电机和右侧滑轨机构，所述右侧步进驱动器驱动右侧电机使右侧移动靶标沿右侧靶标平台的线性导轨滑行机构上下移动。
3.根据权利要求2所述的喷杆喷雾机喷杆高度自调节系统性能检测装置，其特征在于：所述左侧靶标平台底部设有左侧支撑底座，左侧步进电机和左侧步进驱动器设置在左侧支撑底座上；所述右侧靶标平台底部设有右侧支撑底座，右侧步进电机和右侧步进驱动器设置在右侧支撑底座上。
4.根据权利要求2所述的喷杆喷雾机喷杆高度自调节系统性能检测装置，其特征在于：所述终端控制系统包括控制器，所述控制器的输入端与左侧高度传感器、右侧高度传感器相连，控制器的输出端与左侧步进驱动器、左侧步进电机、右侧步进驱动器和右侧步进电机相连。
5.根据权利要求4所述的喷杆喷雾机喷杆高度自调节系统性能检测装置，其特征在于：所述控制器连接有电源模块，控制器包括数据处理模块、高度采集模块和移动靶标运动控制模块，其中数据处理模块处理数据内容包括高度相对偏差、允许误差范围内百分比和左右高度均一性。
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