[发明专利]一种喷雾二维分布自动测试装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，尤其涉及一种基于超声波传感器的喷雾二维分布自动测试装置和方法。

背景技术

植物保护是农业生产过程中一个非常重要的环节。在植保过程中农药的应用大大地减轻了病虫草害对农作物的侵害，它能使粮食减少损失，并且对蔬菜、水果和其它经济作物的保护有不可替代的作用。

喷雾喷头是植物保护喷雾器械的重要组成部分之一，它对农药的安全及高效使用起着决定性的作用。喷雾喷头的形式决定着化学农药的喷洒数量和喷洒方式，液滴式喷头是目前普遍使用的喷头，它对减少喷洒漂移及喷洒危害造成的损失起着决定性的作用。试验证明，小雾滴喷头适合喷洒杀菌及杀虫剂，这样喷洒的雾滴对喷洒靶标具有较好的覆盖性；大雾滴喷头具有较好的穿透性，在植物生长的情况下，可以将更多的喷洒液滴喷洒到土壤表面。采用低漂移喷头是减少喷洒液滴漂移的一个有效方法，因为在喷洒过程中，喷洒雾滴的大小对喷洒液滴在靶标上的沉积和减少漂移起着决定作用。通常为了减少喷洒雾滴漂移，常采用增大喷洒雾滴的方法，而增大雾滴的同时也就增加了药液的喷洒量，这样就增加了喷洒过程中的用水量，在设施温室内使用将会明显增加设施的空气湿度，易引发各种各样的病害，与此同时也降低了劳动生产率。因此，科学合理地选择相关喷洒喷头，是设施园艺生产的重要技术之一。

喷雾均匀性是评价，喷头性能的好坏还直接影响着农药喷雾均匀性质量。然而，由于我国对农业基础理论和基础元件的研究投入不足，导致国产的喷头性能低下，产品单一，品质低劣的喷头不仅降低了农药的有效利用率，而且造成了农业生态环境污染和食品安全等问题。喷头喷雾质量除喷头自身因素，还受喷头类型、喷雾压力、喷头高度等多种因素的影响。目前，用于国内科研院所研究的喷头及喷施系统喷雾性能的设备主要为V型集雾槽喷雾实验台，其原理是利用量筒或是称重传感器检测数据，实验台结构简单，操作方便，能够测定喷雾系统在一维下的喷洒均匀性，适用于检测扇形类喷头的喷雾质量，但不适合检测圆锥形喷头的喷雾均匀性，且测量精度不高。因此研究影响喷雾均匀性的因素具有十分重要的意义。

因此，针对以上不足，本发明提供了一种喷雾二维分布自动测试装置和方法。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供了一种喷雾二维分布自动测试装置和方法，其通过计算机控制步进电机精确定位超声波传感器，并且通过二维移动单元实现了横向和纵向的移动，以解决现有技术只能对喷头喷雾进行一维分布测量，尤其是不能进行针对锥形雾化喷头的喷雾分布进行测量等问题。

（二）技术方案

为达到上述目的，本发明提供了一种喷雾二维分布自动测试装置，该喷雾二维分布自动测试装置包括支撑台架、喷雾单元、二维移动单元及控制单元，所述支撑台架的一端设有喷雾单元，所述喷雾单元的下方设置有集液单元，所述支撑台架的另一端设有二维移动单元，所述二维移动单元在横向和纵向分别设置有横向丝杆及纵向丝杆，所述横向丝杆及纵向丝杆分别通过横向驱动单元及纵向驱动单元与控制单元相连，用以分别控制二维移动单元横向和纵向的运动，所述二维移动单元下方设有测试单元。

其中，所述二维移动单元包括横向轨道平台和纵向轨道平台，所述纵向轨道平台的两端与支撑台架固定连接，所述横向轨道平台垂直设置于纵向轨道平台的下方，且横向轨道平台下方设有移动平台。

其中，所述纵向轨道平台上固定设置有两个纵向导轨，所述两个纵向导轨之间设有纵向丝杆，所述纵向导轨及纵向丝杆上分别设有纵向导轨滑块及纵向丝杆导向块，所述纵向丝杆的一端通过纵向丝杆固定块与所述纵向轨道平台固定连接，另一端与纵向驱动单元连接。

其中，所述纵向驱动单元包括纵向步进电机联轴器及纵向步进电机，所述纵向步进电机固定安装于纵向轨道平台上。

其中，所述纵向导轨滑块及纵向丝杆导向块与横向轨道平台固定连接，所述横向轨道平台上还固定设置有两个横向导轨，所述两个横向导轨之间设有横向丝杆，所述横向导轨及横向丝杆上分别设有横向导轨滑块及横向丝杆导向块，所述横向丝杆一端通过横向丝杆固定块与所述横向轨道平台固定连接，另一端与横向驱动单元连接。

其中，所述横向驱动单元包括横向步进电机联轴器及横向步进电机，所述横向步进电机固定安装于横向轨道平台上。