可移植的对靶喷雾控制系统设计与试验

为解决果园传统风送喷雾机连续喷雾在果树间空隙引起无效喷雾的缺点,本研究设计了一种可移植的对靶喷雾控制系统,该系统采用3个单激光传感器探测靶标,PLC控制器依据传感器信号的逻辑运算控制相应的电磁阀通断,实现对靶喷雾、间隙不喷雾的功能。由于激光传感器光束较细,树冠内空洞和枝叶间空隙会导致单点对靶喷雾系统中电磁阀频繁开启,为此,本研究提出线性对靶喷雾控制方法。同时,在喷雾系统延时时间基础上引入提前延后时间,保证雾滴完全覆盖靶标。以主干形靶标为探测对象,以3WGF-300C型果园风送喷雾机为搭载平台进行试验,靶标株距为1.5 m,喷雾压力为1×10~5Pa,喷雾机行驶速度为0.48 m/s时,试验结果表明,相对连续喷雾作业方式,单点对靶喷雾作业方式能够节省55%的喷雾量,线性对靶喷雾作业方式能够节省37%的喷雾量;单点对靶喷雾作业上、中、下区域电磁阀分别平均通断44次、57次与40次,线性对靶喷雾作业各电磁阀平均通断20次。综合考虑系统喷雾量和系统稳定性,线性对靶喷雾作业方式在节约37%用药量的前提下大大减少了电磁阀的通断次数,能够降低系统故障率。     

喷雾高度可调的果园风送喷雾机的设计

【目的】设计喷雾高度可调的牵引式果园风送喷雾机,以满足不同果树对喷雾机喷雾高度可调的要求。【方法】针对轴流风机式果园风送喷雾机难以满足不同果树喷雾高度可变的不足,基于喷雾高度可调的目的,设计了一种由1对转向相反的离心风机和角度可调的导流风箱为核心的牵引式果园风送喷雾机,在需求分析和虚拟三维建模的基础上,完成了各关键部件技术参数和整机结构的确定,并通过试验分析了该喷雾机在不同喷雾角度、风机转速、喷雾距离和喷雾压力条件下喷雾沉积量的分布情况。【结果】设计的以转向相反的离心风机和角度可调的导流风箱为核心的牵引式果园风送喷雾机,在离心风机转速为1 200r/min、喷雾距离为2.5m、喷雾压力为0.7MPa、导流风箱的角度为0°和15°时,喷雾沉积量适宜的施药高度分别为0.8~2.4m和1.6~3.2m。【结论】所设计的果园风送喷雾机可以满足果园对不同高度果树施药的农艺要求。     

喷雾压力、药液流量和工作风速对生防微生物在不同作物上定殖的影响

研究了施药机具喷雾压力、药液流量和工作风速对几种生防微生物在不同作物叶片上定殖的影响.试验结果表明:担架式机动喷雾机、机动弥雾喷粉机和背负式机动喷雾器对几种生防微生物(枯草芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌、白僵菌和生物除草剂真菌SF-193)的活性均无不利影响.其中担架式机动喷雾机工作压力超过2.5 MPa以上有利于枯草芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌菌落的定殖;机动弥雾喷粉机同一风速档、不同流量档的处理中,流量档4档(2.00 L/m)有利于枯草芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌菌落的定殖.枯草芽孢杆菌在水稻叶片上定殖数量与水稻纹枯病的防效呈正相关的关系.风速档的改变对白僵菌菌落定殖和生防真菌SF-193对空心莲子草的防治效果没有影响.     

3WD-12(24)型农业喷雾机械设计与试验

针对当前农业植保施药落后、农药使用量大、有效利用率低、现代施药装备缺乏等关键问题,设计出一种可变雾滴直径农业喷雾机喷雾装置(发明专利申请号:200810108124.6),并设计出3WD-12(24)型采用可变雾滴直径农业喷雾机喷雾装置的农业喷雾机械。试验结果表明,雾滴直径在13~90μm之间变化,喷雾的药液流量可在440~660 mL.m in-1之间调节,比常规的喷雾机节约了1/3以上用药量;实现植保机具一机多用,既能喷雾又能喷烟,且可实现对搭架式葡萄和果园等进行立体喷雾或喷烟,配套可变地隙拖拉机植保作业;根据喷雾作业对象及生长状态的不同而改变喷雾方式,从而可以达到高效施药、保护环境的目的。     

山地果园管道喷雾技术及植保机械研究进展

我国作为世界最大的水果出产国,果品质量影响着水果产业的发展,而喷施农药是保证果品质量、减少病虫害的有效途径。但是,作为适宜水果种植的丘陵山地地区的果园植保机械化水平低。因此,发展适宜的果园植保机械才能促进我国水果产业的长期良性发展。本文简要介绍了目前我国适用于山地果园植保的管道喷雾设备、小型喷雾机、电动遥控喷雾技术、轨道搭载风送式喷雾机以及无人机喷雾技术,以期为促进山地果园的发展提供参考。     

果园多风道风送喷雾机送风机构模拟分析与试验

针对传统风送式喷雾机作业时雾滴漂移量较大的问题,设计了1种多风道送风机构以优化风场配置,利用STAR CCM+软件对果园多风道风送喷雾机送风机构内部气流场进行模拟研究,分析送风机构主体部分气流场分布特性,得出该喷雾机风道主体部分气压云图以及速度矢量图,寻找最佳送风参数,并通过田间试验进行验证。试验结果表明:该喷雾机风道主体部分压力分布均匀,当涡轮速度在20 m/s时,出口速度集中在57.2 m/s,雾滴沉积密度在20滴/cm2以上,满足果园风送喷雾要求;喷雾机能够有效穿透果树冠层,叶面叶背雾滴沉积分布均匀,满足喷雾标准;对比传统风送式喷雾机,雾滴漂移减少,设计满足要求。     

果园风送喷雾机风送系统研究现状与发展趋势

在果园管理工作中,病虫害防治是极其重要的一环。近些年,我国果园风送式喷雾机得到了巨大发展,有效提高了农药利用率,降低了农药对农作物的影响,减小了环境污染问题。本文阐述了果园风送喷雾机研究进程,分析了喷雾机风送系统,以期为我国果园风送喷雾机的研发提供参考。     

新型适用植保机械

3WGZ-250型果园自动对靶喷雾机 该机适合于果园喷洒杀虫剂、杀菌剂和其他液体。采用红外线自动探测及喷雾控制、风送及低量喷雾等技术．可节省农药50％以上，雾滴穿透性和沉积效果好，作业效率高。     

企业新闻

<正>中农立华助力新疆兵团改造喷雾机见成效本报讯日前,在中农立华药械项目组的不懈努力下,新疆兵团第六师军户农场制种玉米喷雾机用水量大的难题得到有效解决。经过中农立华对该型喷雾机压力系统、搅拌系统、过滤系统和喷嘴系统等多方面的改造和调整,新的喷雾机在适当的压力和行车速度下,每亩喷雾用水量降低到了30-35公斤,远远低于该农场要求喷雾用水量不高于60公斤/亩     

喷杆喷雾机使用技术

<正>喷杆式喷雾机是一种将喷头装在横向或竖向喷杆上的机动喷雾机,其效率高,喷洒质量好,喷液量分布均匀,适合大面积喷洒各种农药、肥料等液态制剂,广泛用于农作物、果园、非耕地等。     

温室自走式弥雾机远程控制系统的设计与试验

针对温室内手动施药劳动强度大、容易造成施药人员中毒等问题,利用GSM网络技术平台,设计基于手机信息发送指令的自走式弥雾机远程控制系统。该系统采用GSM模块和手机及单片机之间的双向通信实现手机对弥雾机行走速度和喷雾流量设定,运用Keil C51V9.00软件编程,对动作流程进行决策,控制弥雾机自动喷药。试验结果表明:该系统响应时间约为3s,弥雾机停止工作时,有一定的响应距离,最大为0.59m;当行走速度为4~12cm/s,喷雾流量50~300mL/min时,雾滴分布变异系数为3%~5%,喷雾均匀性较好。该远程控制系统可以满足在温室大棚内的使用要求,与传统施药方法相比,简化了植保机械的操作过程,有利于减轻劳动强度,保障人身安全。     

基于AT89C51的喷雾机速度计算系统

开发了基于AT89C51单片机的喷雾速度计算系统,并在实验室进行了性能测试。结果表明,该系统能够在输入确定的喷雾参数后得出速度变量,指导喷雾作业者控制拖拉机前进速度,实现变量施药,减少农药浪费。     

果园喷雾机喷头自适应运动与自动喷雾控制系统研制与试验

为了在丘陵山地果园施药过程中达到自动对靶、精确施药、提高农药的利用率、减少对环境污染的目的,利用多个超声波传感器有效组合,识别果树位置自动调整喷头高度及距离;转动机构能自动调整喷头喷洒方向,使喷头能更好地对准果树,提高农药喷洒效果;系统能根据有无果树实时控制喷头开闭,降低农药损耗.试验结果表明,在车速为0.3m/s的情况下,喷头离树的距离能较好地控制在0.25~0.75 m范围,并能根据果树高矮自动调节喷头高度;转动机构使喷头始终对准果树,使果树侧面农药覆盖率从10%提高到30%以上.该系统实现了喷头自动对靶功能,自动适应果树形态变化;喷头转动机构弥补了系统滞后及超声波传感器分辨率不高的缺点,提高了树冠侧面的喷洒效果.     

烟田中使用不同喷雾器的农药沉积分布研究

[目的]比较不同喷雾器以及喷头对农药有效利用率和施药效率的影响。[方法]采用诱惑红作为农药喷雾的示踪剂,分析了4种喷雾器及喷头在田间喷雾下的雾滴大小、施药效率、叶片农药的沉积回收率和雾滴田间分布均匀性。[结果]农药的有效利用率方面表现为电动喷雾器>机动喷雾器>手动喷雾器>手动弥雾器;施药效率方面表现为机动喷雾器>电动喷雾器>手动弥雾器>手动喷雾器;农药雾滴田间分布均匀性方面表现为电动喷雾器最好,其余都较差。[结论]为新型植保器械的推广应用提供了理论依据。     

不同植保机械施药对水稻病虫防治效果的研究

对自走式喷杆喷雾机、多旋翼植保飞行器、背负式机动弥雾机3种不同植保机械施药的作业效果及水稻病虫防治效果进行比较。结果表明,自走式喷杆喷雾机与植保飞行器工效远高于背负式机动弥雾机,是背负式机动弥雾机的6.7~10.0倍。且自走式喷杆喷雾机用工成本较低,每公顷24元,植保飞行器用工成本每公顷36元,是背负式机动弥雾机的1/5~1/3。多旋翼植保机飞行器喷药速度比自走式喷杆喷雾机快,但电池充电耗时较长。自走式喷杆喷雾机喷幅宽,喷雾均匀、用水量足,与多旋翼植保飞行器均适用于大面积推广,值得应用。多旋翼植保飞行器对水稻病害的防治效果较差,其用水量与病害控制效果有一定的关系,建议加大用水量或添加沉降剂使用。     

基于甘蔗病害智能诊断的立体化精准农药喷洒机的设计研究

针对现有农药喷洒机在精确性、效率以及喷洒均匀性方面的不足,提出一种基于甘蔗病虫害智能诊断的立体化精准农药喷洒机设计方案。该设计方案克服了传统喷洒设备在农药喷洒过程中无法精确识别和定位甘蔗病害区域以及喷洒均匀性不足的问题。通过运用图像处理技术和深度学习算法,系统能够自动识别甘蔗叶片的病害种类、病情程度和位置信息,并借助立体化精准农药喷洒机实现智能化调整喷洒剂量,以确保精准且均匀地喷洒农药。实验结果表明,该系统能够显著提高农药利用率和作物防治效果,具有较高的实用性和推广价值。     

篱架型作物高效施药技术自适应控制系统的研究与实现

针对目前我国果园施药成本高、效益低、药液流失污染严重等问题,设计并实现了一种篱架型作物高效施药技术的自适应控制系统.该系统由DM642视觉处理器、ARM控制器和F2806信号控制器组成,采用基于嵌入式系统的图像处理技术和多传感器技术,通过视觉传感器和超声波传感器探知作物的疏密度和施药距离;由系统自动控制电机带动喷头组的移动,调整最佳喷药距离,选择最佳喷药压力.实验结果表明,该系统实时性好、控制有效、能耗小、成本低,能够稳定可靠地实现喷药过程中的监测和控制.     

高地隙植保机速度自动控制系统研制

针对当前高地隙植保机自动化程度不高、作业时行驶速度变化较大影响施药质量等问题,设计具备手动、自动切换功能的速度自动控制系统。以雷沃ARBOS高地隙植保机为研究平台,采用机电一体化控制方法对其变速执行机构、速度控制过程与特性进行分析,采用基于比例微分算法的速度控制方法,实时计算并控制速度执行机构的动作,实现行驶速度的自动调节。田间试验表明,高地隙植保机速度自动控制系统能够按照速度指令控制静液压行走驱动系统的输出,在平均行驶速度为0.21、0.83和0.94 m/s时,最大速度控制误差分别为0.05、0.10和0.10 m/s,满足高地隙植保机行驶速度控制的基本要求。     

Computational simulation of wireless sensor networks for pesticide drift control

The efficient application of low cost pesticides is a challenge for agricultural production. Pesticide drift is a major cause of environmental contamination. At the time of application, it is essential to know the environmental conditions, such as wind, temperature and humidity to minimize contamination. This study proposes the use of wireless sensor networks in a support and control system for crop spraying and three cases of use are put forward. In the first case, the sensor network evaluates environmental data at the time of application to notify the user if the environmental conditions are suitable. The second use evaluates the wind speed and direction to suggest corrections in the path of a spray vehicle. Due to this alteration in the path, the pesticide is applied solely in the appropriate area. The final use involves collecting samples and analyzing the quality of crop spraying by evaluating the deposition of the pesticide over the crop. Through computer simulations, wireless sensor networks are shown to be useful in crop spraying operation to minimize and to control pesticide drift, to improve the quality of application, to reduce environmental contamination and to save time and money.     

果园风送式喷雾机设计

[目的]针对我国苹果生产过程中施药技术落后等的题,研究设计出一种新型果园喷雾机。[方法]通过对主要部件设计研制出了适应新型果园种植模式果园喷雾机,并进行试验验证。[结果]验证结果表明新型果园喷雾机工作效率高、噴量稳定、雾化均匀、穿透性好,能够满足新型种植模式果园施药要求。[结论]风送式果园喷雾机使用方便、节药节水,具有广阔应用前景。