农药喷雾全过程性能分析及其测试技术研究进展

农林植物受生物及非生物胁迫的发生面积居高不下,化学农药防治是消灭或控制病虫草害等有害生物胁迫的最主要方法,而农药喷雾性能直接影响着病虫草害防治效果.通过农药喷雾全过程性能综合分析图,归纳了农药喷雾过程中的雾化性能、输运沉降性能和沉积性能.其中,雾化性能包括雾流锥角形状、射流贯穿长度、液膜破碎距离以及药液在线混合等喷雾宏...     

脉冲发动机喷管内气流压力波动速度研究

便携式烟雾机是利用脉动发动机产生的高温、高速燃气将农药雾化形成直径微小的颗粒，达到高效、环保防治林木病虫害的目的。该文建立了一套气流波动速度测试装置，利用等直径喷管中气流脉动流动特性，测定喷管不同轴向位置处的压力信号，利用同一压力信号源流过喷管不同轴向位置处，相互之间具有相关性的原理，将喷管不同位置处获得的压力信号进行相关分析。自相关分析结果表明喷管内压力信号具有典型正（余）弦信号特征，只是其中包含少许随机信号。通过互相关分析可获得喷管中两测点之间的平均压力波动速度，即气流纵波的波动速度。测试计算结果表明     

柑橘黄龙病热处理防治技术研究进展

柑橘黄龙病正在中国、巴西和美国等地广泛传播,急需快速、有效的田间防治技术。热水和湿热空气处理对柑橘病苗和嫁接枝条有脱毒作用,在温室环境中对病苗木进行光照热疗,可以减少黄龙病病菌数量,促进其健康生长并有效延长产果寿命。该文针对柑橘黄龙病防治技术的研究现状,综述了基因改良育种、苗木脱毒、化学防治、物理防治和生物防治等方法,结合热疗法在微生物和昆虫杀灭中的广泛应用,分析了田间热处理防治技术研究中存在的主要问题,提出了研究柑橘黄龙病病菌热处理温度阈值和对应时间、建立田间黄龙病病情快速诊断和热处理防治效果评价体系、研究热处理对黄龙病病菌抑制和消杀机理以及不同传热介质在柑橘树体的传热过程和特性、建立黄龙病田间快速热处理系统、研究黄龙病综合防治方法等建议,可为进一步研究柑橘黄龙病田间防治技术提供参考。     

6HY-25系列烟雾机的研制开发及推广应用

总结了烟雾机科研项目多年来的研究、改进、推广的过程,介绍了一条成功的研究推广改进研究再推广的将科研成果转化为生产力经验。     

精确林业GPS信标差分定位精度分析

利用设计的Trimble AgGPS132定位试验装置进行连续时间内的单机定位试验和信标差分定位试验,作出x、y坐标多次测量结果散点分布图和同一点的多次测量结果散点分布图,平均值、标准差等结合数据分析对比其精度,检验信标差分定位系统的静态符合度和动态符合度。试验结果表明：信标差分定位比单点定位精度高,误差小,信标差分定位比单点定位横、纵坐标精度提高12%到47%,AgGPS132信标差分试验系统的静态符合度和动态符合度都较好,符合精准度要求较高的精确林业的生产作业要求。在中国建立的导航信标信号覆盖区内,采用信标差分GPS系统具有信号连续、工作稳定、精度可靠、费用低廉等优点,因此信标差分技术在精确林业应用上将具有巨大的发展潜力。     

苹果采摘机器人关键技术研究现状与发展趋势

目前国内苹果基本采用人工采摘方式,随着劳动力资源短缺以及机械自动化技术的迅速发展,利用机器人采摘替代人工作业成为必然趋势,开发苹果采摘机器人用于果园收获作业具有重要意义。由于苹果采摘作业环境复杂,严重制约了采摘自动化的发展。目标识别、定位与果实分离是苹果采摘机器人的关键技术,其性能决定了苹果采摘的效率及质量。该文概述了具有市场化前景的苹果采摘机器人发展和应用现状,综述了在复杂自然环境光照变化、枝叶遮挡、果实重叠、夜间环境下以及同色系苹果的识别方法,介绍了多种场景并存的复杂环境下基于深度学习的苹果识别算法,遮挡、重叠及振荡果实的定位方法,并对采用末端执行器实现果实与果树的分离方法进行了分析。针对现阶段苹果采摘机器人采摘速度低、成功率低、果实损伤、成本高等问题,指出今后苹果采摘机器人商业化发展亟需在农机农艺结合、优化识别算法、多传感器融合、多臂合作、人机协作、扩展设备通用性、融合5G与物联网技术等方面开拓创新。     

基于多模态图像的自然环境下油茶果识别

针对自然条件下油茶果生长条件复杂,存在大量遮挡、重叠的问题,提出了一种基于RGB-D（red green blue-depth）多模态图像的双主干网络模型YOLO-DBM（YOLO-dual backbone model）,用来进行油茶果的识别定位。首先,在YOLOv5s模型主干网络CSP-Darknet53的基础上设计了一种轻量化的特征提取网络。其次,使用两个轻量化的特征提取网络分别提取彩色和深度特征,接着使用基于注意力机制的特征融合模块将彩色特征与深度特征进行分级融合,再将融合后的特征层送入特征金字塔网络（feature pyramid network,FPN）,最后进行预测。试验结果表明,使用RGB-D图像的YOLO-DBM模型在测试集上的精确率P、召回率R和平均精度AP分别为94.8%、94.6%和98.4%,单幅图像平均检测耗时0.016 s。对比YOLOv3、YOLOv5s和YOLO-IR（YOLO-InceptionRes）模型,平均精度AP分别提升2.9、0.1和0.3个百分点,而模型大小仅为6.21MB,只有YOLOv5s大小的46%。另外,使用注意力融合机制的YOLO-DBM模型与只使用拼接融合的YOLO-DBM相比,精确率P、召回率R和平均精度AP分别提高了0.2、1.6和0.1个百分点,进一步验证该研究所提方法的可靠性与有效性,研究结果可为油茶果自动采收机的研制提供参考。     

转笼式生物农药雾化喷头的性能试验

化学农药对生态环境的危害和人类健康的威胁使得低毒、低残留、不易产生抗药性的生物农药日益受到重视,但与之相配套的喷施机具的缺乏限制了生物农药的推广使用。为了研究保证生物农药存活率的专用喷施器械与操作方法,该文研究了喷施生物农药的专用转笼式离心喷头,并测试了其雾化性能和生物活性保持率。该文建立性能测试系统,利用粒子图像测速系统和激光粒度仪研究生物农药离心雾化喷头的转笼直径、丝网目数等结构参数,流量、转速等操作参数和生物农药制剂选择对于雾滴流场均匀性、雾滴粒径分布、生物农药活性的影响。量化分析了喷头结构和操作参数对雾滴体积中径和苏云金杆菌、白僵菌2种生物农药存活率的影响程度,采用SPSS软件通过相关信息和逐步回归分析建立了包含转笼直径、丝网目数、输药流量、转笼转速因素的转笼喷头雾化性能多元线性回归拟合模型,并检验其拟合度,通过实测数据对其进行验证发现该模型精度较高。综合各因素,提出了转笼式生物农药雾化喷头结构和操作参数的优化配置为:转笼直径100mm、丝网目数60、转笼转速3000r/min、输药流量80L/h。结果表明,转笼输液装置的双侧对称进液比单侧进液时雾滴流场均匀性提高,为了保证生物农药活性,转笼式喷头的转速不宜太高。该文的研究为设计生物农药喷施机具、制定确保活性成分的操作规范、提高生物农药防治病虫害效果提供了理论依据和技术支持。     

农用固定翼飞机的喷头喷雾特性

为获得航空AT系列固定翼飞机常用喷头的雾滴粒径分布情况,选取了CP-03喷头并对其进行了风洞和飞行条件2种情况下的雾滴粒径分布测试。试验中收集水敏纸,试验结束后利用扫描仪扫描,再导入iDAS PRO雾滴沉积分析软件进行雾滴粒径分布情况、雾滴覆盖率及回收率情况分析。试验结果表明,在喷头型号一定的情况下,随着出口风速的增大,雾滴粒径呈递减趋势。当出口风速分别为51.5,60.7和70.4 m/s时,1~#孔+A的雾滴粒径最大,分别为374.4,297.1和229.6μm,同时,喷头的结构(孔径和喷雾面的导流角)也对雾滴粒径有直接的影响。该研究为航空喷头的作业参数提供了依据,在实际作业时,需要根据作业对象和防治要求合理匹配喷头结构、作业飞行速度、飞行高度参数,从而达到最佳作业效果。     

苗木喷雾机风送系统优化设计及气流场试验

针对国内多风管苗木喷雾机风送距离短、机型体积与载重量大的问题,对苗木喷雾机风送系统中的多出口装置结构进行优化模拟和试验验证。设计了多排八出口、多排六出口和双排八出口3种多出口装置,采用模拟和试验相结合的方法,得出多出口装置型式对出口风速和风压的影响规律。结果表明:试验与模拟风速数据大致相似,3种装置出口风速试验值和模拟值的拟合优度分别为0.596 6,0.968 8,0.696 3,验证数值模拟方法的可行性;多排六出口装置出口风压最高,平均风压为662 Pa,各出口风压与风速变化趋势基本一致;多排六出口装置出口风速比八出口高,出口风速范围在29.52～34.85 m/s,各出口风速均匀性更好;在风机3 000 r/min转速下,风管出口风速在喷雾距离0～1.5 m范围内衰减较快,在5 m处风速衰减到1.5 m/s左右;在相同风管高度间隔时,风速边界随风管出口数量增多而增大,与出口风速无关;风送系统外流场在4 m距离内风场垂直面的雾滴沉积分布均匀性较好,5 m距离以上均匀性较差。综合考虑喷雾机整机尺寸和承载能力,多排六出口风送系统更合理,气流射程和雾滴沉积分布能满足5 m的作业要求。