[发明专利]一种基于实时传感器变量喷雾过程中系统延时时间的测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种延时时间的测量装置，尤其是涉及一种基于实时传感器变量喷雾过程中系统延时时间的测量装置。

背景技术

传统的喷雾方法在喷施过程中，无法根据喷施目标特征进行变量喷雾，对于植株间距较大、外形各异及枝叶茂密程度不一的植株目标，在喷施过程中，造成大量的浪费，导致严重的环境污染问题。目前基于红外线、超声波和激光探测实时传感器技术的变量喷雾得到了进一步的研究和应用。这类基于实时传感器变量喷雾技术要求传感器能够快速识别目标、准确控制喷嘴喷雾，才能保证在喷雾过程中，当喷嘴到达目标时精确对靶喷雾。由于传感器测量过程、控制器算法处理和电磁阀驱动等因素导致系统固有延时的存在，随着喷雾速度的改变，很难保证精确对靶喷雾。如果能够测量出整个系统固有延时时间，通过软件算法加以补偿，就能有效解决这一问题。本发明通过模拟喷雾过程中植株目标在不同速度下的相对运动，由两个高速光电传感器设计的延时时间测量系统，能够准确测量原有喷雾系统的固有延时时间，精确测量这类延时时间在精确对靶变量喷雾中尤为重要，具有较好的实用价值。

发明内容

为了实现上述目的，本发明设计了一种能够精确测量出系统延时时间的基于实时传感器变量喷雾系统延时时间的测量装置。

本发明的技术方案为：一种基于实时传感器变量喷雾系统延时时间的测量装置，包括设置在喷雾机上的实时传感器组，以及位于喷雾机一侧且与喷雾机水平放置的模拟目标滑动装置；所述实时传感器组包括光电传感器、液位光电传感器、信号捕捉计时器，所述光电传感器均与液位光电传感器、信号捕捉计时器相连接；所述光电传感器与激光传感器处在同一垂直位置，用于探测到植株目标；所述液位光电传感器用于感知喷雾机喷雾时刻；所述信号捕捉计时器用于获取喷雾延时时间；所述模拟目标滑动装置包括滑轨平台、滑块、伺服电机、伺服电机控制器；所述伺服电机固定在滑轨平台上的一端，伺服电机通过旋转同步带移动滑轨，使滑块移动，安装在滑块上的长方形木板用于模拟植株目标；所述伺服电机控制器固定在伺服电机的下端，且和伺服电机相连接，用于控制伺服电机旋转速度，进而模拟喷雾过程中不同喷雾速度。

进一步，所述光电传感器采用欧姆龙E3F2-R4C4F光电传感器，位于喷嘴正前方。

进一步，所述液位光电传感器采用霍尼韦尔LLE101000，固定在喷嘴上。

进一步，所述液位光电传感器与喷嘴之间有一圆柱形橡胶软管，所述圆柱形橡胶软管一端套在液位光电传感器上，另一端套在喷嘴上。

进一步，所述圆柱形橡胶软管在中间位置开有一矩形窗口。

进一步，所述信号捕捉计时器，由高速光耦隔离电路与带有信号捕捉功能的微处理器构成，能够同时记录多组测量数据，并上传给计算机。

进一步，所述伺服电机速度可调。

本发明的有益效果是：本发明设计的装置能够精确测量基于实时传感器变量喷雾过程中系统延时时间。这部分延时主要由实时传感器测量时所需时间、控制器算法处理时间和电磁阀驱动延时等所致，是喷雾机系统固有延时，无法彻底消除。如果把喷雾机的实时传感器安装于喷嘴前面，使传感器在前面扫描目标，则喷嘴到达目标还需一段时间，那么就可以根据测量的系统延时时间结合实际速度计算出喷嘴喷雾时刻，保证喷嘴到达目标时精确对靶，具有较好的实用价值。

附图说明

图1是一种采用激光传感器作为实时传感器控制的变量喷雾机系统延时测量装置结构示意图；

图2是液位光电传感器与喷嘴连接方式示意图；

图3是测量用的两个光电传感器输出信号示意图。

图中，1为触摸屏，2为激光传感器，3为压力传感器，4为电磁阀组，5为五指喷头，6为喷嘴，7为液位光电传感器，8为速度传感器，9为流量传感器，10为控制箱，11为光电传感器，12为模拟移动植株目标滑块，13为速度可调伺服电机，14为伺服电机驱动器，15为信号捕捉计时器，17为圆柱形橡胶软管，19为液位光电传感器与喷嘴通过软管连接图，20为矩形窗，21为液位传感器圆顶面，22为时间间隔，23为波峰，24为液位光电传感器输出的信号，25为波形1，26为波形2。

具体实施方式

下面结合附图和实例进一步说明本发明的实质内容，但本发明内容并不限于此。