喷头水量分布信息传感测试机理分

针对传统喷头水量分布特性测试手段落后的问题，研究了喷头水量分布特性自动测试的关键技术，并根据水量测试原理，建立了水量信息传感器的转换模型，实现了水量信息从模拟量到数字量的一步转换。采用基于分布式总线技术的水量信息采集方案，设计了喷头水量分布特性自动测试系统，使水量分布信息和其他测试数据快速直观地显示在计算机屏幕上，并可打印输出，提高了喷头性能测试的工作效率和水平，对新型喷头的试验研究提供了可靠数据和分析手段。     

喷灌喷头水量分布特性自动测试系统

通过分析水量信息传感器利用翻斗将水量转换成数字量的测试机理,建立了传感器的A/D转换模型。用可编程控制器(PLC)作下位机对分布在试验场地的各个传感器输出信号进行测试,将数据通过分布式总线传给上位计算机,由上位机进行各点水量的实时计算和显示,用ADO技术将所有数据与Excel数据库连接,在Excel电子表中通过预先编程自动生成喷头的水量分布特性曲线和数据表,实现了喷头水量分布特性的自动测试。     

微喷头水量分布仿真及组合优化研究

微喷头以其适应性强、节水效果好等优点受到全世界广泛采用。微喷头的水量分布受微喷头的安装高度和工作压力的影响,微喷头组合均匀系数与安装高度、工作压力和组合间距密切相关。通过Matlab软件结合Surfer软件进行组合优化,以喷洒强度和组合均匀系数作为约束条件,以投资作为优化目标,可以求出合适的安装高度、工作压力和组合间距。     

喷头微机测试系统的研究

文章分析和研究了引进的喷头微机测试系统，提出了改进办法和开发的软件，提高了测试系统的精度，大大扩展了系统的应用范围。     

喷头性能测试系统的研制

本文设计的喷头性能测试系统,用于喷头喷雾压力、流量、雾量分布均匀性测定及组合喷头性能参数的测定。系统采用先进喷杆精准定位技术,数据同步采集技术、自动化控制技术(PLC技术和PCI总线控制技术),可实现多参数精密同步测定及数据自动处理功能。试验结果表明,系统实现高度自动化,测试精度高、方法先进,能够准确评定喷头喷雾特性。     

基于弹道轨迹方程的折射式喷头水量分布计算模型

针对折射式喷头水量分布模拟研究较少的问题,通过高速摄像技术测得了不同工作压力和喷嘴型号下水滴射流速度和射流弧度,构建了折射式喷头水束射流速度及弧度的指数模型,在此基础上基于弹道轨迹方程和水滴蒸发模型,采用Eclipse作为开发工具编写出折射式喷头水量分布的计算程序。该软件能够在已知喷头工作参数及环境条件下,模拟出水滴粒径分布、水量分布、能量分布等指标。采用软件计算出不同工况下Nelson D3000型喷头喷洒水力特性,并依据模拟出的单喷头水量分布数据,以24 m平移式喷灌机为例进行多喷头组合叠加,与实测值进行对比,结果表明:基于3种模型下开发出的单喷头水量分布计算软件模拟出的水滴粒径分布及单喷头水量分布与实测值变化的规律相符,模拟准确度较高。不同间距下多喷头组合叠加时,喷灌均匀度相对误差在0.04%~14.77%,变化规律的差异性较小。该软件能够为移动式喷灌机优化设计提供技术支持。     

林冠层结构参数自动测量系统设计与试验

为获得林冠层结构参数的监测数据,设计了一种可长期自动感知叶面积指数、聚集度指数和郁闭度指数的自动测量系统。自动测量系统由测量车、固定轨道和太阳能供电系统组成。太阳能驱动的测量车由单片机控制完成指定作业任务,收集轨道所在样线上的光强分布数据,获得不同长度光斑概率分布函数,利用大光斑消除法和贝尔定律解算林冠层结构参数。为验证测量方法和解算精度,先后在林场32块样地进行试验,结果表明自动测量系统测得的有效叶面积指数与LAI-2200测量结果相近,相关系数为0.832 5,郁闭度指数与一步一抬头方法测量结果相同,并测得32块样地的聚集度指数。     

三维回转部件动态测定仪的研制

为研究翻转式双向犁翻转机构的动态特性,设计了三维回转部件动态测定仪。利用该测定仪可以动态检测翻转过程中的角位移、角加速度、扭矩、油缸压力等物理量,并可记录供分析研究。利用Visual Basic和Visual C＋＋开发的动态链接库（DLL）程序,可以很方便地开发集数据采集、显示、记录、打印为一体的应用软件。测试结果表明,软件界面友好,操作简单,功能强大。     

航空植保自动计量系统的设计与开发

航空植保自动计量系统为监督、规范农业航空植保市场提供了有力保障。系统包括机载终端、数据管理及服务平台,通过监测多个指标来确保数据获取的准确性;开发了数据库访问中间件,提高了系统的可扩展性和可靠性;采用多指标约束的架次面积统计方法,提高了统计结果的真实性与可靠性;采用了缓存机制提高了系统的访问速度与稳定性;采用本地存储、云存储结合的方式确保数据的可靠性。试验结果表明:系统计量结果与实际数据误差在可控范围内。2015年,系统在全国多个省市进行了示范性应用,监管植保作业面积7.3万hm2多,作业里程2万km多,起落架次2 158次,系统稳定性高,统计结果较为准确,软件操作简单、明了,具有较大的推广价值。     

精准灌溉施肥自动控制系统的研发

随着现代农业的发展,将灌溉与施肥有效结合,实现精准及自动化控制是现代农业的一个发展趋势。依据作物生长过程中对水肥的动态需求,确定了精准灌溉施肥自动控制系统的控制要求及相关性能指标,通过系统硬件选型、人机界面软件开发以及系统的综合调试,开发了灌溉施肥自动控制系统,实现了上位机软件对灌溉和施肥的自动控制与运行。系统具有手动和自动两种控制模式,具有响应速度快、可靠性高、数据自动记录保存、操作简便等优点。试验运行结果表明:该自动控制系统设计方案合理,系统运行可靠,能够满足设施作物精准灌溉施肥的要求。     

人工模拟降雨系统喷头喷洒雨滴特性测试

利用2D视频雨滴谱仪,对喷头喷洒的雨滴形状、尺寸分布、平均直径和垂直降落速度等进行准确测量,分析了喷嘴直径、工作压力对雨滴平均直径变化趋势的影响,建立了雨滴平均直径与垂直降落速度间的关系模型。结果表明:人工模拟降雨系统下喷头喷洒雨滴的直径范围在0~3 mm;在相同喷嘴直径下,随着工作压力的增大,雨滴平均直径呈下降趋势;在工作压力不变的条件下,随着喷嘴直径的增大,雨滴平均直径会随之增大;通过雨滴平均直径与垂直下落速度间的关系模型,能够较好地预测雨滴的降落速度。     

固定式太阳能喷灌系统喷洒水滴动能分布的研究

[目的]提高太阳能喷灌系统水力性能的稳定性和能量转换效率.[方法]采用激光雨滴谱仪测量技术,对225.7～1 145 W/m2之间不同光照强度下的固定式太阳能喷灌系统水力特性参数进行试验研究,分析了单个水滴动能、单位体积水滴动能及动能强度等参数的分布规律,并提出了系统能量转换效率的测量及计算方法.[结果]光照强度对单个...     

蔬菜生长环境参数检测系统的研制

为了研究干旱对作物的影响，研制了基于MCS-51系列单片机的环境参数检测系统。系统可以实时采集蔬菜主要环境参数，进行数据存储、图谱分析和历史数据查询。试验结果表明，系统基本满足要求，且运行可靠。     

旋转折射式喷头水量分布与喷灌均匀性试验

为了研究喷头工作压力、喷嘴直径和安装间距对喷灌喷洒水深和喷灌均匀度的影响规律,选用喷嘴直径为2.98、3.37、3.77 mm的R3000型旋转式喷盘的折射式喷头进行了研究。测量了3种喷头在0.1、0.2、0.3 MPa工作压力下的径向水量分布,喷灌强度随着喷头工作压力或喷嘴直径的增加而增大。叠加计算了安装间距为2、3、4、5、6 m几种情况下的组合均匀性系数,并通过组合试验与计算结果进行对比,得出组合均匀性系数试验值与模拟计算值的误差在0.5%~11.0%之间,影响因素的主次顺序为喷头安装间距、工作压力、喷嘴直径。结果表明:喷嘴流量系数平均值在0.9以上,说明喷头的性能良好。3种喷嘴的最佳喷灌均匀性系数分别为75.9%、78.2%和85.1%。提出了自制R3000型旋转折射式喷头最佳组合间距为4 m的计算均匀性系数经验公式,为其在工程中的应用提供了理论数据。