一种多气流胁迫式果园变量喷雾装置及其控制方法

摘要

本申请公开了一种多气流胁迫式果园变量喷雾装置及其控制方法，设置在装置底板上离心风机、控制器和对称设置在底盘两侧的喷雾控制装置，喷雾控制装置包括一个主送风管和固定设置在主送风管两侧的副送风管，离心风机的送风口与分别与主送风管和副送风管相连通；主送风管设置的第一出风口与农药喷头对应设置，副送风管设置的第二出风口在第一出风口两侧，且农药喷头喷雾方向和第一出风口的出风方向相同，两个副送风管的第二出风口的出风方向以第一出风口的出风方向为轴线，组成V型风幕。在进行果树植保喷药时，第一出风口的气流直接加速农药向果树冠层运动，从第二出风口喷出的气流组成两道气流风幕，减少了自然风对农药喷雾的影响，提高了施药效果。

说明书

技术领域

本申请涉及农业果园植保技术领域，具体涉及一种多气流胁迫式果园变量喷雾装置及其控制方法。

背景技术

在果园里,一年四季都要考虑病虫害的防治问题。目前,绝大多数果农用于防治果树病虫害的手段仍以喷布化学农药为主。采用化学农药也是果园植保的一个重要阶段，不仅可以防治果树病虫害，还可以保证果树的产量。

传统技术中进行果园植保喷洒农药时，一般采用人工喷洒，但是人工喷洒不仅作业效率低，而且容易导致作业人员中毒等情况。因此，一些果园喷自动化设备营运而生，在一定程度上解决了上述问题。

但是现有的大多数果园喷雾设备多为普通式対靶喷雾，雾滴的飘逸量过大，雾滴在页面上的附着率低，对于农药的利用率低，浪费农药，污染环境。且普通式果园対靶喷雾机极易受环境限制，环境中的自然风极易影响雾滴的喷施效果，在国内一些地区处于多风季节时不能及时喷施农药，极易对果园造成不可避免的损失。

发明内容

本申请为了解决上述技术问题，提出了如下技术方案：

第一方面，本申请实施例提供了一种多气流胁迫式果园变量喷雾装置，包括：装置底盘，设置在所述装置底板上离心风机，控制器和对称设置在底盘两侧的喷雾控制装置，所述离心风机和所述控制器电连接，所述喷雾控制装置包括一个主送风管和固定设置在所述主送风管两侧的副送风管，所述离心风机的送风口与分别与所述主送风管和所述副送风管相连通；所述主送风管设置有第一出风口，所述副送风管设置有第二风口，所述第一出风口与农药喷头对应设置，所述第二出风口设置在所述第一出风口两侧，且农药喷头喷雾方向和第一出风口的出风方向相同，两个副送风管的第二出风口的出风方向以第一出风口的出风方向为轴线，组成V型风幕。

采用上述实现方式，在进行果树植保喷药时，当农药从喷头喷出的同时，主送风管和副送风管分别通过第一出风口和第二出风口输出气流。第一出风口的气流直接加速农药向果树冠层运动，而第二出风口密度较大，从第二出风口喷出的气流组成两道气流风幕，减少了自然风对农药喷雾的影响，从而提高了施药效果。

结合第一方面，在第一方面第一种可能的实现方式中，所述主送风管和所述副送风管设置有多段，相邻两段送风管之间通过波纹管固定连接。由于不同的果树树形不一样，主送风管和副送风管均分为多段，多段之间采用波纹管连接，可实现主送风管和副送风管的自由弯折，达到仿形喷雾的目的，对果树的冠层充分的进行施药作业。

结合第一方面，在第一方面第二种可能的实现方式中，所述第一出风口和所述第二出风口均匀设置有多个，且两个相邻第二出风口之间的第一距离小于两个相邻第一出风口之间的第二距离。第一出风口的数量与农药喷头的数量相同，第一出风口输出的气流主要目的是加速农药向果树冠层运动。而第二出风口输出的气流是为了组成气流风幕，减少自然风对喷药的影响，因此第二出风口的设置密度需较大，以使得副送风管输出的气流足以形成一到有效的风幕。

结合第一方面或第一方面第二种可能的实现方式，在第一方面第三种可能的实现方式中，所述第一出风口为扇形出风口，所述扇形出风就的气流中心对应所述农药喷头。

结合第一方面第三种可能的实现方式，在第一方面第四种可能的实现方式中，所述离心风机上设置有气流分配器，所述气流分配器上设置送风口，所述送风口通过气流传送软管分别与所述主送风管和副送风管相连通。本实施例中的气流分配器设置有六个送风口，分别对应两个主送风管和四个副送风管。

结合第一方面第一种可能的实现方式，在第一方面第五种可能的实现方式中，所述装置底盘上垂直设置有固定支架，所述固定支架两侧分别设置可折叠连接杆，所述可折叠连接杆通过丝杠导轨与所述固定支架滑动连接，所述主送风管固定设置在所述可折叠连接杆上。所述可折叠连接杆的活动关节设置的位置与连接送风管的波纹管相邻，这样可折叠连接杆可以配合主送风管和副送风管的弯折。而且两侧的可折叠连接杆通过丝杠导轨可以左右活动，控制两组喷雾控制装置之间的距离，满足不同大小的果树喷药要求。

结合第一方面第五种可能的实现方式，在第一方面第六种可能的实现方式中，所述可折叠连接杆上还设置有药液输送软管和农药喷头，所述药液输送软管分别连通所述农药喷头和固定在装置底盘上水泵，水泵电机与所述控制器电连接。水泵用于将液态的农药输送大药液输送软管，从农药喷头喷出，而且药液经水泵后会产生一定的压力。

结合第一方面第六种可能的实现方式，在第一方面第七种可能的实现方式中，所述装置底盘上还设置有农药桶，所述水泵分别连通所述农药桶和所述药液输送软管。

结合第一方面第五种可能的实现方式，在第一方面第八种可能的实现方式中，所述固定支架上还设置有传感器，所述传感器的测量端朝向喷雾装置行进方向，所述传感器与所述控制器电连接。传感器的设置可以实时确定装置与果树之间的距离，实现根据预设距离进行农药喷雾作业。

第二方面，本申请实施例提供了一种多气流胁迫式果园变量喷雾装置控制方法，采用第一方面或第一方面任一实现方式所述的多气流胁迫式果园变量喷雾装置，所述方法包括：根据果树形态将主送风管和副送风管进行弯折，以实现仿形喷雾的目的；控制果园喷雾装置向果树移动，通过传感器探测到达预设喷雾距离时，进行喷药作业；当农药从农药喷头喷出时，控制主送风管和副送风管同时进行送风，所述主送风管的第一出风口输出的气流加速雾滴运动向冠层，所述副送风管的第二出风口输出的气流在两侧形成气流风幕。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种多气流胁迫式果园变量喷雾装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的多气流胁迫式果园变量喷雾装置离心风机处示意图；

图3为本申请实施例提供的多气流胁迫式果园变量喷雾装置丝杠导轨处示意图；

图4为本申请实施例提供的一种多气流胁迫式果园变量喷雾装置控制方法的流程示意图；

图1-4中，符号表示为：

1-装置底盘，2-离心风机，3-主送风管，4-副送风管，5-第一出风口， 6-第二出风口，7-波纹管，8-气流分配器，9-气流传送软管，10-固定支架， 11-可折叠连接杆，12-丝杠导轨，13-丝杠，14-步进电机，15-农药喷头，16- 农药桶，17-传感器。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本方案进行阐述。

图1为本申请实施例提供的一种多气流胁迫式果园变量喷雾装置的结构示意图，参见图1，本申请实施例提供的多气流胁迫式果园变量喷雾装置包括：装置底盘1，本实施例中的装置底盘1为履带式装置底盘1，可以适应不同环境下的果园地面。设置在所述装置底板上离心风机2，控制器和对称设置在底盘两侧的喷雾控制装置，所述离心风机2和所述控制器电连接。

所述喷雾控制装置包括一个主送风管3和固定设置在所述主送风管3两侧的副送风管4，所述离心风机2的送风口与分别与所述主送风管3和所述副送风管4相连通。所述主送风管3设置有第一出风口5，所述副送风管4 设置有第二风口，所述第一出风口5与农药喷头15对应设置，所述第二出风口6设置在所述第一出风口5两侧，且农药喷头15喷雾方向和第一出风口5 的出风方向相同，两个副送风管4的第二出风口6的出风方向以第一出风口 5的出风方向为轴线，组成V型风幕。

在进行果树植保喷药时，当农药从喷头喷出的同时，主送风管3和副送风管4分别通过第一出风口5和第二出风口6输出气流。第一出风口5的气流直接加速农药向果树冠层运动，而第二出风口6密度较大，从第二出风口 6喷出的气流组成两道气流风幕，减少了自然风对农药喷雾的影响，从而提高了施药效果。

进一步地，所述主送风管3和所述副送风管4设置有多段，相邻两段送风管之间通过波纹管7固定连接。由于不同的果树树形不一样，主送风管3 和副送风管4均分为多段，多段之间采用波纹管7连接，可实现主送风管3 和副送风管4的自由弯折，达到仿形喷雾的目的，对果树的冠层充分的进行施药作业。

所述第一出风口5和所述第二出风口6均匀设置有多个，且两个相邻第二出风口6之间的第一距离小于两个相邻第一出风口5之间的第二距离。第一出风口5的数量与农药喷头15的数量相同，第一出风口5输出的气流主要目的是加速农药向果树冠层运动。而第二出风口6输出的气流是为了组成气流风幕，减少自然风对喷药的影响，因此第二出风口6的设置密度需较大，以使得副送风管4输出的气流足以形成一到有效的风幕。所述第一出风口5为扇形出风口，所述扇形出风就的气流中心对应所述农药喷头15。

参见图2，所述离心风机2上设置有气流分配器8，所述气流分配器8上设置送风口，所述送风口通过气流传送软管9分别与所述主送风管3和副送风管4相连通。本实施例中的气流分配器8设置有六个送风口，分别对应两个主送风管3和四个副送风管4。

所述装置底盘1上垂直设置有固定支架10，所述固定支架10两侧分别设置可折叠连接杆11，所述可折叠连接杆11通过丝杠导轨12与所述固定支架10滑动连接，所述主送风管3固定设置在所述可折叠连接杆11上。参见图3，所述丝杠导轨12包括丝杠13和步进电机14，所述步进电机14控制丝杠13正转或翻转来控制可折叠连接杆11向不同方向运动。所述可折叠连接杆11的活动关节设置的位置与连接送风管的波纹管7相邻，这样可折叠连接杆11可以配合主送风管3和副送风管4的弯折。而且两侧的可折叠连接杆 11通过丝杠导轨12可以左右活动，控制两组喷雾控制装置之间的距离，满足不同大小的果树喷药要求。

所述可折叠连接杆11上还设置有药液输送软管(图中未示出)和农药喷头15，所述药液输送软管分别连通所述农药喷头15和固定在装置底盘1上水泵(图中未示出)，水泵电机与所述控制器电连接。水泵用于将液态的农药输送大药液输送软管，从农药喷头15喷出，而且药液经水泵后会产生一定的压力。所述装置底盘1上还设置有农药桶16，所述水泵分别连通所述农药桶 16和所述药液输送软管。

所述固定支架10上还设置有传感器17，所述传感器17的测量端朝向喷雾装置行进方向，所述传感器17与所述控制器电连接。传感器17的设置可以实时确定装置与果树之间的距离，实现根据预设距离进行农药喷雾作业。

与上述实施例提供的一种多气流胁迫式果园变量喷雾装置相对应，本申请还提供了一种多气流胁迫式果园变量喷雾装置控制方法的实施例，参见图4，所述方法包括：

S101，根据果树形态将主送风管和副送风管进行弯折，以实现仿形喷雾的目的。

同一片果园同期栽培的果树树形大体结构相差不大，仅在树体形态上存在较小差别，针对这一特点，所设计喷雾结构采用分段形式，各段为活动连接，采取手动调节方式，在进行喷药工作之前，根据所观察到的果树树形对喷雾结构进行调节，使多段喷雾结构形成包围树体的形状，以达到仿形喷雾目的。

S102，控制果园喷雾装置向果树移动，通过传感器探测到达预设喷雾距离时，进行喷药作业。

作业人员启动喷雾装置发动机，驾驶喷雾装置整机进入果树行间，待车头进入后，各传感器实时探测距所对应果树冠层间距，将探测距离与设定喷雾距离进行比较，当探测距离小于设定距离时直接进行喷雾作业，当大于设定距离时则通过丝杠导轨控制可折叠连接杆运动，随着探测距离不断减小，当探测距离等于预设喷雾距离时，控制导轨丝杠停止运动，进行喷雾作业。

S103，当农药从农药喷头喷出时，控制主送风管和副送风管同时进行送风，所述主送风管的第一出风口输出的气流加速雾滴运动向冠层，所述副送风管的第二出风口输出的气流在两侧形成气流风幕。

在喷雾过程中，药液经过水泵形成高压水流，经过分支管道流到扇形农药喷嘴，经喷嘴作用高压水流形成细小雾滴吹向果树冠层。同时风机产生的风量经分配器分配后，部分气流流向主风管经扇形出风口整流加速后流出，所形成的高速气流加速雾滴运动向冠层，其次高速气流还可以扰动枝叶，将更多地雾滴带进果树冠层，提高雾滴冠层沉积率。

雾滴在受主风管作用同时，还受到来自侧边风管的气流影响。侧风管上布有多个小孔径圆孔作为出风口，部分气流流向侧风管后经小圆孔流出，气流速度提高，由于圆孔分布较为密集，所以气流流经侧风管后形成一道高速气流风幕。

此外侧风管出风口方向与喷雾方向具有一定夹角，所以前侧侧风高速气流可以分支为整机前进方向和喷雾方向两部分，整机前进方向气流分量可以抵挡自然风作用，减少自然风对已雾化雾滴影响从而减少雾滴冠层靶标外飘移，同时喷雾方向气流分量可以提前吹向冠层对枝叶形成扰动作用以打开冠层，同时附加在主风管气流对雾滴形成加速作用。

喷雾机前进时部分雾滴在经过主风高速气流和前侧侧风高速气流作用后未附着到靶标上，这时后侧侧风高速气流可以对未附着雾滴形成二次作用，将雾滴再次吹向冠层，以提高雾滴冠层沉积量，减少空气中雾滴飘移。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本申请未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本申请的技术方案并非是对本申请的限制，如来替代，本申请仅结合并参照优选的实施方式进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本申请的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本申请的宗旨，也应属于本申请的权利要求保护范围。