基于计算机视觉的雾滴尺寸检测系统的研究设计

雾滴的尺寸参数是评价植保机械性能的最主要质量指标。将计算机视觉技术和灰色系统理论应用于雾滴尺寸参数的检测中,建立了雾滴尺寸参数自动检测和优化系统。     

基于函数模型的喷杆式组合喷头雾滴沉积效果研究

大田喷杆式喷雾机在喷雾作业时,雾滴沉积均匀性会极大影响农药利用率和施药效果。目前对于喷头雾滴沉积的研究鲜见较为准确的分布预测模型。针对平面扇形喷头XR8002、XR8004和XR8006,探讨了不同喷雾高度下不同喷孔尺寸的喷头雾滴雾化规律,进而对单喷头雾滴沉积分布进行函数拟合,建立喷头雾滴沉积分布模型,研究单喷头及其组合喷头的雾滴沉积分布规律。结果表明:喷孔尺寸越小,雾滴完全雾化所需喷雾高度越大。当喷雾高度为50 cm时,3种喷头理想的安装间距均为65 cm;当喷雾高度为70 cm时,XR8002的最佳安装间距为70~75 cm,XR8004和XR8006则均为75 cm。本研究建立的单喷头及组合喷头的雾滴沉积分布模型具有较高的精度,为喷杆式喷雾机喷头最佳安装间距的选择提供了一种有效的方法。     

旋转盘式雾化雾滴粒径分布实验研究

旋转雾化盘是喷雾干燥系统中的重要部件,但是文献很少涉及到关于这类雾化器产生的雾滴粒径的分布和变化情况.采用一个工业化的2000 t/a生产可再分散性乳胶粉的雾化机作为模型雾化器,该雾化器最大处理量为2 000 kg/h.实验的雾化盘直径是180 mm,盘上有24个通道,激光粒径分析仪用于实测雾化嚣产生的雾滴粒径分布.采...     

基于灰色理论的雾滴尺寸参数预测研究

雾滴尺寸参数影响喷雾技术的应用效果.应用灰色理论建立雾滴粒径预测的GM(1,1)模型,实验表明该方法对雾滴粒径的预测精度较高,并可为某一雾滴粒径范围内的喷雾系统参数选择提供指导.     

无人机雾化喷头对雾滴在竹林中沉降分布及害虫防效的影响

为明确不同喷头型号对无人机喷雾雾滴在竹林中沉积分布和防效的影响,揭示无人机喷雾的关键技术，研究选用不同型号雾化喷头，开展无人机喷雾雾滴检测和林间防治试验，分析不同喷头型号对雾滴的覆盖密度、沉降率、有效喷幅、密度变异系数和防治效果的影响。结果表明：无人机喷洒系统的雾化喷头对雾滴沉积分布的影响较大，在竹林喷雾中，无人机雾化喷头以SX110015VS型号为宜，其雾滴在竹林中的沉积分布状况最佳，雾滴穿透性最强，防治效果最理想。     

对冲喷头设计与雾化试验

【目的】针对植保机械扇形喷头雾滴粒谱较宽、雾滴粒径均匀度较差等不足,基于射流和撞击流耦合作用原理,提出一种新型喷头结构方案,以改善喷头雾滴粒径均匀性和雾滴谱。【方法】采用快速成型制造技术的光敏液相固化成型(SLA)工艺,选用C-UV9400立体光造型树脂材料,制造出喷头终端喷孔出水口形状相同、出水口孔径d_1=1 mm、切槽角α=30°的扇形喷头和新型对冲喷头;利用喷头雾化性能测试系统检测2种喷头的雾滴粒径和雾滴分布情况,使用分布跨度评价雾滴粒径均匀性。【结果】在距喷头终端喷孔出水口100 mm处,喷施压力在0.3～0.8 MPa范围内变化时,扇形喷头和新型对冲喷头的分布跨度分别在1.65～1.82和1.07～1.23之间,分布跨度小表明雾滴粒径均匀性好、雾滴谱窄,且从测得的雾滴分布图发现,新型对冲喷头的雾滴分布较集中;当喷施压力大于0.6 MPa时,扇形喷头雾滴粒径变化趋向稳定,而新型对冲喷头雾滴粒径随喷施压力增大还能不断减小,表明新型对冲喷头具有调压范围宽的良好调压特性;撞击后会形成较大雾滴,较大雾滴并有一定速度具备较好的穿透性能和抗飘移能力;为使喷头达到较佳的病虫害防治效果,建立了喷头雾滴粒径多项式回归模型,为喷头选用提供依据。【结论】基于射流和撞击流耦合作用的对冲喷头具有雾滴粒径均匀性较好、雾滴谱较窄、调压范围宽和抗飘性较强的特点,可为开发精准施药植保机械装备提供技术支持。     

地面超低容量喷雾雾滴大小和空间分布对比试验

通过三种不同类型药液超低容量喷雾雾滴分布对比试验，绘制出雾滴空间分布图，找出不同药液类型、不同浓度在超低容量喷雾雾滴大小和分布上存在的差异，为地面细务滴喷雾技术在生产防治中的应用作参考。     

无人机喷雾作业定高对雾滴在竹林中沉降分布及防效的影响

为探究无人机低空喷雾不同作业高度对雾滴在竹林中沉降分布及防效的影响,揭示无人机喷雾施药关键技术,在福建省三明市沙县区建立试验区,运用无人机开展喷雾施药防治试验。结果表明：无人机喷雾作业定高对雾滴在竹林中的沉降分布影响较大,当无人机作业高度为6.5 m时,其雾滴在林冠的沉降率和覆盖密度的水平分布与垂直分布最佳,雾滴在林冠层的穿透性最强,有效喷幅最大,喷药后的防治效果最理想。无人机在竹林喷雾作业最佳定高为6.5 m。     

无人机作业航速对喷雾雾滴在竹林中沉降分布及害虫防效的影响

采用无人机开展竹林喷雾施药防治试验,通过设置5个不同无人机作业航速,分析雾滴在竹林中的沉降率、覆盖密度、密度变异系数、有效喷幅和防治效果,明确无人机的作业航速对喷雾雾滴沉积分布及防效的影响,为构建无人机喷雾施药关键技术体系提供技术支撑。结果表明：无人机作业航速对雾滴沉积分布和防效有较大的影响,当无人机作业航速为2.0 m/s时,竹冠水平与垂直方向雾滴的沉积分布最好,可获得较理想的防治效果。     

扇形雾喷头磨损对微生物农药施药性能的影响

农林病虫害防治中,微生物农药因其具有不污染环境、防治作用持久、无残留、杀伤特异性强等优点,已逐渐成为研究热点和重要方向,但因利用率较低、施药技术落后、专业施药器械匮乏等原因限制了其在农林病虫害防治中的应用。笔者分析了扇形雾喷头球头结构与雾滴尺寸、雾滴沉积量和农药中的活体微生物存活率等微生物农药活性衡量指标的相关性。建立了喷头磨损测试系统,雾滴沉积量和微生物农药活性测试系统,利用三维测量仪和激光粒度仪等试验测试了扇形雾喷头球头结构尺寸与雾滴沉积量和农药中活体微生物的存活率的变化关系。采用SPSS软件通过线性回归分析方法量化分析微生物农药活性各性能指标与扇形雾喷头球头尺寸之间的相关性,建立了线性回归数学模型。分析认为:目前沿用的喷头失效评估方法不适用于微生物农药施药,为保持微生物农药活性,满足其使用要求,TP11002型扇形雾喷头磨损率应小于6.74%,球头短轴尺寸不能超过0.5 mm,TP8004扇形雾喷头磨损率应小于6.91%,球头短轴尺寸不能超过0.45 mm。结果表明,微生物农药活性不能仅以农药中的活体微生物存活率为衡量指标,应考虑到雾滴沉积量和活体微生物存活率的综合影响。扇形雾喷头球头结构尺寸与雾滴沉积量和活体微生物存活率存在线性关系,根据扇形雾喷头球头结构尺寸的变化判断微生物农药活性是可行的。本研究结果为微生物农药施药时对施药器械的失效评估和提高微生物农药防治效果提供了理论和技术支撑。