CN211043042U - 一种龙门吊式植保无人机雾滴测试试验台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种龙门吊式植保无人机雾滴测试试验台，包括试验台架、无人机和检测机构，所述试验台架包括竖向设置在两侧的滑道架和设置在两滑道架之间的顶梁、横梁和底座，横梁和滑道架之间设置有升降机构；所述检测机构包括雾滴检测台、设置在底座上的轨道和设置在雾滴检测台底部的轨道轮；所述雾滴检测台内设置有多条并列的集水槽，所述集水槽呈向下的凹弧形并向轨道两侧外延伸，集水槽的槽底贯穿设置有试管；所述试管内设置有上隔板和下隔板将试管分为上部的集水部、中部的分析部和下部的废液部；所述上隔板和下隔板均设置有隔板开关，收集数据范围广，可以无死角的收集雾滴，试验数据精准、完整。

Description

一种龙门吊式植保无人机雾滴测试试验台

技术领域：

本实用新型属于农业航空植保领域，具体涉及一种龙门吊式植保无人机雾滴测试试验台。

背景技术：

我国农用无人机机型多样、作业对象(农作物)品种繁多、作业环境复杂多变，关于旋翼风场对雾滴沉积分布影响方面的研究，还将有巨大的探索空间和潜力，可为优化喷施作业参数，进而达到更好的作业效果，提供一定的理论指导和数据支持。

研发或鉴定植保无人机时，现有的方式主要是利用田间试验来评价喷雾性能，但是这种方法由于田间试验有许多变化因素，如风向、温度、湿度和光照等，因此这种方式具有很大的不确定性，实验结果易受天气干扰，对于雾滴均匀性、沉积量的数据采集也容易受人工影响，误差较大，不能准确评价其喷雾性能。

现有的也有用于雾滴检测的装置，如专利号为201711084031 .X的专利申请公开了一种适用于无人机喷施雾滴的快速检测装置及检测方法，其包括检测支架，雾滴检测系统和环境封闭装置都设置在检测支架上，雾滴检测系统和环境封闭装置都与地面端进行信息交互；检测支架包括由横向支撑架和纵向支撑架构成的结构支撑架，横向支撑架为矩形结构，在横向支撑架的四个顶角处设置有纵向支撑架；位于横向支撑架中部设置有中部检测导轨，中部检测导轨位于采样区域的正上方，在中部检测导轨上设置有若干个牵引滑块，位于每个牵引滑块下部都设置有用于连接雾滴检测系统的连接卡位；牵引滑块上设置有动力源和远程控制单元，远程控制单元与地面端进行信息交互，远程控制单元控制动力源工作。虽然其能够大致检测雾滴的分布情况，但是由于其结构存在缺陷，雾滴检测存在间隙、检测结果不精确，无法真实模拟雾滴的具体分布情况；因此研究试验数据精准的植保无人机雾滴测试试验台是必要的。

发明内容：

针对现有设备存在的缺陷和问题，本实用新型提供一种龙门吊式植保无人机雾滴测试试验台，有效的解决了现有设备中存在的实验数据不精确、无法真实模拟雾滴的具体分布的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的方案是：一种龙门吊式植保无人机雾滴测试试验台，包括试验台架、无人机模型和检测系统，所述试验台架，包括竖向设置在两侧的立柱和设置在两立柱之间的顶梁和底座，顶梁的下方设置有升降横梁；升降横梁两端与所述两侧立柱滑动配合且始终保持水平，并能被设置在升降横梁端部的锁丝锁定在两侧立柱上；所述无人机模型安装在升降横梁的中部，升降横梁和立柱之间设置有用于升高或降低升降横梁的升降机构；所述检测系统包括行走机构、雾滴检测台和收集机构；所述底座上设置有轨道；所述行走机构包括与所述轨道配合安装在雾滴检测台底部的轨道轮和驱动其沿轨道横向平移的驱动组件；在轨道上设置行程标记并在雾滴检测台上设置有用于识别行程标记检测单元；所述收集机构包括集水槽组和集水管组，集水槽组包括多个纵向设置的单体集水槽并排固定形成的整体，单个集水管密封固定在单体集水槽底部设置的装配孔内；所述集水管的进液口下方设置有上隔板和下隔板将集水管分为上部的集水部、中部的分析部和下部的废液部；集水部开有与斗状槽底连通的进液口；废液部的底部开有出液口；所述集水部内沿竖向依次设置有上电极和下电极；所述上隔板和下隔板均设置有隔板开关，上电极、下电极、隔板开关和驱动组件控制开关通过PLC控制与设置在外部PC端连接构成了雾滴检测台的控制系统

进一步的，所述升降机构包括设置在立柱外侧的驱动手轮、导轮组和钢丝绳；立柱的两侧设置有滑道；所述横梁的两端匹配嵌套在滑道内，并在两者之间贯穿有锁丝；所述钢丝绳的一端固定在横梁上，并绕过导轮组缠绕在驱动手轮上。

进一步的，所述导轮组包括分别设置在顶梁左右两侧的A导轮和B导轮、设置在A导轮下方的C导轮和设置在横梁左端的D导轮；所述钢丝绳的固定端设置在B导轮的下方，所述钢丝绳依次绕过B导轮、A导轮、C导轮和D导轮。

进一步的，每个单体集水槽的槽底为斗状，单个集水管密封固定在斗状槽底设置的装配孔内。

进一步的，所述斗状槽底位于集水槽的偏心侧，集水管倾斜贯穿过槽底。

进一步的所述行程标记为触点；所述检测单元为触板，当触点与触板接触后，触板给PLC控制器反馈信号，PLC控制器根据用户选择控制雾滴检测台停止或继续前进。

进一步的，所述的雾滴检测台的两侧与立柱之间设置有接触开关和防撞片，当雾滴检测台的两侧与立柱接触时，接触开关触发并由PLC控制器控制步进电机的变换转向。

本实用新型的有益效果：本实用新型设置了龙门架作为试验台架，通过升降机构能够提升或者降低升降横梁及无人机的高度，底部的雾滴检测台位置不变，进而改变无人机底部喷头相对于雾滴检测台的高度，能够模拟无人机喷头底部不同高度的雾滴分布情况，且雾滴检测台能够沿水平方向平移，通过改变水平方向的位置，来模拟无人机喷头底部同一高度不同角度雾滴分布情况，收集数据范围广，且雾滴试验台平移的距离可控，可以无死角的收集雾滴，试验数据精准、完整。

同时在雾滴试验台上设置了多条并列的集水槽，每个集水槽内均设置有集水管，即将雾滴试验台分割为多个并列的收集单元，能够精确的收集无人机喷头下方，每个角度下的雾滴分布情况，在通过升降机构控制无人机的高度，可以全方位无死角的得出雾滴的分布情况，得到试验数据精确、完整、真实的雾滴的分布情况数据。

研究多旋翼植保无人机不同喷头间距和喷头在旋翼下方不同间距等因素对雾滴分布的影响。本实用新型可以用于教学、生产单位，组装、移动方便，成本低、测试效率高使用方便，控制系统由PC端控制，远程控制，操作简单，具有巨大的经济和社会效益。

附图说明：

图1为本实用新型的立体示意图。

图2为图1的主视图。

图3为图1的侧视图。

图4为图1的俯视图。

图5为雾滴检测台的立体图。

图6为图5的主视图。

图7为图5的后视图。

图8为图5的俯视图。

图9为集水槽的结构示意图。

图10集水管的剖面图。

图中的标号为：1为立柱，2为顶梁，3为升降横梁，4为底座，5为无人机模型，6为锁丝，7为驱动手轮，8为雾滴检测台，9为固定端，10为A导轮，11为B导轮，12为C导轮，13为D导轮，14为雾滴检测台，15为集水槽，16为集水管，17为控制面板，18为支腿，19为上隔板，20为下隔板，21为集水部，22为分析部，23为废液部，24为下电极，25为上电极，26为上隔板开关感应点。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

实施例1：本实施例旨在提供一种龙门吊式植保无人机雾滴测试试验台，现有的检测方式，收集位置不完整，收集集水管之间存在间隙，不能完整的模拟无人机模型喷头底部的雾滴分布情况，且收集范围窄，试验数据不精确，为此本实施例提供一种龙门吊式植保无人机雾滴测试试验台，如图1所示，该装置包括，包括试验台架、无人机模型5和检测系统；所述试验台架呈龙门架状，包括竖向设置在两侧的立柱1和设置在两立柱1之间的顶梁2、升降横梁3和底座4，所述无人机5通过U形螺栓固定安装在升降横梁3的中部，升降横梁3和立柱1之间设置有升降机构，通过升降机构能够将升降横梁3即无人机模型5沿着立柱1的两侧上下移动，升高或者降低升降横梁的高度，进而改变无人机5相对于检测系统的高度，模拟不同高度下的无人机模型下方的雾滴分布情况。

升降横梁3两端与所述两侧立柱1滑动配合且始终保持水平，并能被设置在升降横梁端部的锁丝锁定在两侧立柱上；所述无人机模型5安装在升降横梁的中部，升降横梁3和立柱1之间设置有用于升和降升降横梁的升降机构。

所述检测系统包括行走机构、雾滴检测台和收集机构；所述底座上设置有轨道；所述行走机构包括与所述轨道配合安装在雾滴检测台底部的轨道轮和驱动其沿轨道横向平移的驱动组件。

所述雾滴检测台设置在底座4上，所述轨道的长度为3200mm，宽度为420mm，轨道轮匹配嵌套在轨道内；雾滴检测台14内设置有驱动轨道轮的步进电机，所述轨道轮包括导向轮和驱动轮，所述驱动轮与电机转轴传动连接，所述导向轮为倒置的Y字形轮，导向轮夹在导轨的中部，并由驱动轮驱动雾滴检测台在轨道上行走，同时所述电机为步进电机。

所述收集机构包括集水槽组和集水管组，集水槽组包括多个纵向设置的单体集水槽并排固定形成的整体，每个单体集水槽的槽底为斗状，单个集水管密封固定在斗状槽底设置的装配孔内；所述集水管的进液口下方依次设置有上隔板和下隔板将集水管分为上部的集水部、中部的分析部和下部的废液部；集水部开有与斗状槽底连通的进液口；废液部的底部开有出液口。

所述雾滴检测台14内设置有多条并列的分隔板，且所述分隔板平行设置，且间距相等，从而雾滴检测台内分割为多条并列的集水槽15，集水槽15的槽宽为100mm，长度为1520mm，所述集水槽15的个数为9个，集水槽15作为一个集水单元，用于收集雾滴检测台14相对于无人机喷头一个角度下的雾滴分布情况，所述集水槽14呈向下的凹弧形并向轨道两侧外延伸，收集范围广，且收集后雾滴会自动汇集到槽底，在集水槽的槽底贯穿设置有集水管16，汇集到槽底的雾滴会流入经进液口进入集水管16内,雾滴检测台的侧边设置有支腿18，以增强雾滴检测台的稳定性，防止倾倒，控制面板17通过支架固定在雾滴检测台上。

为了方便分析，所述集水管16内设置有上隔板19和下隔板20，从而将集水管分为上部的集水部21、中部的分析部22和下部的废液部23；集水部21的上部开有与槽底连通的进液口；废液部23的底部开有出液口；所述上隔板19和下隔板20均设置有隔板开关，所述隔板开关有多种设置形式，其中一种为：所述隔板开关包括设翻板、转轴和控制转轴转动的控制单元，当控制单元接收到信号后能够控制翻板翻转，将上隔板19和下隔板20打开，其中控制单元可以为步进电机等；所述集水部内沿竖向依次设置有上电极和下电极；上电极24、下电极25、隔板开关和驱动组件控制开关通过PLC控制与设置在外部PC端连接构成了雾滴检测台的控制系统。

集水部底部设置有位于下部的下电极24和上部的上电极25，每个集水管的集水部内均设置有电极塑料管，用于检测水位情况，当集水管内水变多时，会对下电极24产生作用，有下电极24发出信号启动时间测量，当水位达到集水管的上电极25位置时，时间测量停止，在上隔板开关感应点26检测到集水管充满后，上隔板就会打开，将水流入分析部，同时PLC控制器会控制步进电极将雾滴检测台移动到下一个检测位置，每个检测点测量的灌装时间会被存储到内存卡中，雾滴首先收集在集水槽内，然后导入集水管的分析部，利用集水部中的上、下电极之间测量时间可实现对雾液的精准测量。

在集水槽内，雾滴汇集为雾液，雾液从集水部21上方的进液口进入集水管16，当收集到一定时间后，通过控制器将上隔板19打开，雾液流入分析部22进行分析，当分析完毕后，将下隔板20打开，将雾液流入废液部并外排或者储存。

在轨道上设置行程标记并在雾滴检测台上设置有用于识别行程标记检测单元；所述行程标记为触点，检测单元为雾滴检测台上设置的触板，当触点与触板接触后，触板给PLC控制器反馈信号，PLC控制器根据用户选择控制雾滴检测台停止或继续前进。

所述轨道上每隔800mm安装一个触点，雾滴检测台的底部设置有触板，触点和触板构成了行程开关，从触点与触板接触后，经PLC控制器控制雾滴检测台停止，经过4次检测即可检测处无人机下方一定高度3200*1520范围内的雾滴分布情况，从而可以对无人机喷头不同角度无死角的进行测量。

实施例2：本实施例与实施例1基本相同，其不同在于：本实施例对升降装置进一步限定。

如图1所示，所述升降机构包括设置在立柱外侧的驱动手轮7、导轮组和钢丝绳；立柱的两侧设置有滑道，所述滑道呈L形槽钢用于限制升降横梁；所述驱动手轮7固定立柱1的外侧，所述的立柱为中空的框架，其两侧设置有滑道；所述升降横梁3的两端匹配嵌套在滑道内，并在升降横梁的侧面贯穿有锁丝6，所述锁丝6能够贯穿在升降横梁和立柱；所述钢丝绳的一端固定在升降横梁上，并绕过导轮组后缠绕在驱动手轮7上。

所述导轮组包括分别设置在顶梁左右两侧的A导轮10和B导轮11、设置在A导轮10下方的C导轮12和设置在升降横梁左端的D导轮13；所述钢丝绳的固定端9设置在B导轮11的下方，钢丝绳的一端固定在固定端9，并依次绕过B导轮11、A导轮10、C导轮12和D导轮14（钢丝绳绕过C导轮后穿过立柱的中空区域后绕在D导轮上），并缠绕在驱动手轮7上，从而通过驱动手轮可以从升降横梁的固定端和C导轮将升降横梁提升，结构稳定，两点提升，提升过程中，无人机不会发生偏移。

实施例3：本实施例与实施例1基本相同，其不同在于：本实施例对集水槽的形状进一步限定。

所述的集水槽15为凹弧形，所述凹弧形的槽底位于集水槽的偏心侧，集水管16沿竖向方向贯穿过槽底，使集水管位于轨道的前侧，且所述集水管为透明的管状结构，且设置有刻度线，方便操作者观察，更换和安装方便，结构合理。

同时为了保证密封效果，在集水管与槽底的插接处套装有止水垫，防止汇集的雾滴外溢，影响实验结果。

实施例4：本实施例与实施例1基本相同，其不同在于：所述的雾滴检测台14的两侧与立柱1之间设置有接触开关和防撞片。

所述防撞片设置在雾滴检测台的两侧，能够承受雾滴检测台与立柱的碰撞，且当雾滴检测台与立柱接触时，接触开关触发并由PLC控制器控制步进电机的变换转向，从而无须人为干涉既可以实现雾滴检测台的往复运动，操作简单。

所述接触开关为触点和触板形成接触开关，不再重复说明。

Claims (7)

1.一种龙门吊式植保无人机雾滴测试试验台，其特征在于：包括试验台架、无人机模型和检测系统，所述试验台架，包括竖向设置在两侧的立柱和设置在两立柱之间的顶梁和底座，顶梁的下方设置有升降横梁；升降横梁两端与所述两侧立柱滑动配合且始终保持水平，并能被设置在升降横梁端部的锁丝锁定在两侧立柱上；所述无人机模型安装在升降横梁的中部，升降横梁和立柱之间设置有用于升高或降低升降横梁的升降机构；所述检测系统包括行走机构、雾滴检测台和收集机构；所述底座上设置有轨道；所述行走机构包括与所述轨道配合安装在雾滴检测台底部的轨道轮和驱动其沿轨道横向平移的驱动组件；在轨道上设置行程标记并在雾滴检测台上设置有用于识别行程标记检测单元；所述收集机构包括集水槽组和集水管组，集水槽组包括多个纵向设置的单体集水槽并排固定形成的整体，单个集水管密封固定在单体集水槽底部设置的装配孔内；所述集水管的进液口下方设置有上隔板和下隔板将集水管分为上部的集水部、中部的分析部和下部的废液部；集水部开有与斗状槽底连通的进液口；废液部的底部开有出液口；所述集水部内沿竖向依次设置有上电极和下电极；所述上隔板和下隔板均设置有隔板开关，上电极、下电极、隔板开关和驱动组件控制开关通过PLC控制与设置在外部PC端连接构成了雾滴检测台的控制系统。

2.根据权利要求1所述的龙门吊式植保无人机雾滴测试试验台，其特征在于：所述升降机构包括设置在立柱外侧的驱动手轮、导轮组和钢丝绳；立柱的两侧设置有滑道；所述横梁的两端匹配嵌套在滑道内，并在两者之间贯穿有锁丝；所述钢丝绳的一端固定在横梁上，并绕过导轮组缠绕在驱动手轮上。

3.根据权利要求2所述的龙门吊式植保无人机雾滴测试试验台，其特征在于：所述导轮组包括分别设置在顶梁左右两侧的A导轮和B导轮、设置在A导轮下方的C导轮和设置在横梁左端的D导轮；所述钢丝绳的固定端设置在B导轮的下方，所述钢丝绳依次绕过B导轮、A导轮、C导轮和D导轮。

4.根据权利要求1所述的龙门吊式植保无人机雾滴测试试验台，其特征在于：每个单体集水槽的槽底为斗状，单个集水管密封固定在斗状槽底设置的装配孔内。

5.根据权利要求4所述的龙门吊式植保无人机雾滴测试试验台，其特征在于：所述斗状槽底位于集水槽的偏心侧，集水管倾斜贯穿过槽底。

6.根据权利要求1所述的龙门吊式植保无人机雾滴测试试验台，其特征在于：所述行程标记为触点；所述检测单元为触板，当触点与触板接触后，触板给PLC控制器反馈信号，PLC控制器根据用户选择控制雾滴检测台停止或继续前进。

7.根据权利要求1所述的龙门吊式植保无人机雾滴测试试验台，其特征在于：所述的雾滴检测台的两侧与立柱之间设置有接触开关和防撞片，当雾滴检测台的两侧与立柱接触时，接触开关触发并由PLC控制器控制步进电机的变换转向。

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