[发明专利]一种土壤施药变速注药流量伺服调节系统及方法

权利要求书

1.一种土壤施药变速注药流量伺服调节系统，其特征在于，包括：施药预设机构、控制器、脉宽电磁阀、流量传感器及注射泵；

所述施药预设机构与控制器连接，所述施药预设机构根据土壤施药变速作业的需求预设施药量；所述控制器根据所预设的施药量产生脉冲信号，并将该脉冲信号发送至所述脉宽电磁阀；

所述脉宽电磁阀与注射泵连接，用于控制所述注射泵输出与所预设施药量相同的药液；所述注射泵连接有用于将药液喷射于土壤深层的注射高压管；所述流量传感器设置于注射高压管上，用于实时采集药液流量并反馈给所述控制器；

所述施药预设机构包括：曲线输入板；所述曲线输入板与控制器连接，用于输入伺服调节曲线并反馈给所述控制器，所述伺服调节曲线与所述预设的施药量对应设置；所述施药预设机构还包括：叶面指数扫描仪，所述叶面指数扫描仪与控制器连接，用于采集作物的叶片健康指数并反馈至控制器。

2.根据权利要求1所述的土壤施药变速注药流量伺服调节系统，其特征在于，所述控制器连接有触摸屏，所述触摸屏内设有存储模块、监视模块及报警模块，所述存储模块用于记录存储所述控制器的运行数据，所述监视模块用于监控所述数据的运行状况，且在运行故障时反馈给所述报警模块。

3.根据权利要求2所述的土壤施药变速注药流量伺服调节系统，其特征在于，所述报警模块包括画面报警子模块和声音报警子模块，所述画面报警子模块用于将警示图案显示于所述触摸屏上，所述声音报警子模块用于将警示声音从所述触摸屏的扬声器发出。

4.根据权利要求1所述的土壤施药变速注药流量伺服调节系统，其特征在于，所述伺服调节曲线的横坐标表示为施药时间，纵坐标表示为药液体积。

5.根据权利要求1所述的土壤施药变速注药流量伺服调节系统，其特征在于，所述施药预设机构包括：地面测速雷达，所述地面测速雷达与控制器连接，用于检测施药时的行进速度并反馈至所述控制器中。

6.根据权利要求1所述的土壤施药变速注药流量伺服调节系统，其特征在于，所述控制器依次通过脉宽继电器、脉宽电磁阀与注射泵连接。

7.一种根据权利要求1-6中任一项所述的土壤施药变速注药流量伺服调节系统进行施药变速调节的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，施药预设机构根据土壤施药变速作业的需求预设施药量，控制器根据所预设的施药量产生脉冲信号，并将该脉冲信号发送至脉宽电磁阀；

S2，脉宽电磁阀驱使注射泵动作，使注射泵得到经过调制的电流信号，并控制输出与所预设施药量相同的药液；

S3，注射泵将加压后的定量药液输送至注射高压管中，注射高压管将该药液喷射于土壤的深层；

S4，通过流量传感器实时采集喷射药液的流量，并反馈给控制器进行伺服调节。

8.根据权利要求7所述的施药变速调节的方法，其特征在于，步骤S1中所述施药预设机构在预设施药量时采用时间曲线法，包括如下步骤：

S1-1，在曲线输入板上绘制伺服调节曲线，其中，伺服调节曲线的横坐标表示为施药时间，纵坐标表示为药液体积；

S1-2，控制器读取伺服调节曲线对应的坐标点，并建立相对坐标系矩阵进行运算，从而自动编译出可执行的代码；

S1-3，控制器根据运算结果将脉冲信号发送至脉宽电磁阀。

9.根据权利要求8所述的施药变速调节的方法，其特征在于，步骤S1中所述施药预设机构在预设施药量时还采用单位面积药量定量法，包括如下步骤：

S1-1’，施药预设机构读取单位面积设定药量；

S1-2’，根据药液在不同类型土壤的扩散宽幅计算出预设施药量；

S1-3’，地面测速雷达检测施药行进速度并反馈至所述控制器进行运算。

10.根据权利要求9所述的施药变速调节的方法，其特征在于，步骤S1中所述施药预设机构在预设施药量时还采用叶面指数判定法，包括如下步骤：

S1-1”，叶面指数扫描仪采集作物的叶片健康指数；

S1-2”，叶面指数扫描仪将采集的叶片健康指数发送至控制器；

S1-3”，控制器运算出预设施药量且产生相对应的脉冲信号。