基于高频电磁阀的脉宽调制变量喷头喷雾特性

为探究基于高频电磁阀的变量喷雾特性,该研究采用高频、对信号快速响应的电磁阀设计了高于20 Hz的脉宽调制(pulse width moderation,PWM)变量喷雾系统;针对农业施药作业上常用ST标准扇形和IDK防飘喷头,测试了不同频率和占空比对流量、雾滴粒径、雾化过程、纵向沉积分布均匀性的影响。结果表明,在高频下,流量与占空比呈线性关系,随着频率的增大,流量线性区间减小,增大压力和频率,可以有效增大流量调节倍数,30 Hz时最大可达10倍;PWM喷雾时,瞬间雾滴粒径发生周期性变化,增大频率,雾滴体积中值中径(volume medium diameter,VMD)平均值受占空比的影响变小,占空比增大,VMD有减小的趋势,对于ST110-02号喷头各频率下VMD从占空比20%~100%下降了100μm;沉积试验中,频率和占空比都会影响沉积均匀性,对于IDK120-04号喷头,占空比为40%时,30 Hz下的C.V(coefficient of variation)值较15Hz减小了6.07%;15 Hz时,IDK120-02和04号喷头在占空比40%到100%变异系数分别下降了11.75%和18.31%;30 Hz时,两喷头在占空比40%到100%变异系数分别下降8.72%和12.24%,并且,ST喷头沉积均匀性优于IDK喷头。该研究为高频电磁阀在PWM变量施药系统中的应用及参数选择提供理论基础。     

喷雾机搅拌模型构建与应用

分析了喷雾机悬浮液在液力搅拌下固体颗粒的起动、悬浮过程,建立了固体颗粒在液力搅拌下起悬的临界流速模型,在给定流量和压力的条件下,采用模型模拟与试验相结合的方法研究液力搅拌规律和影响搅拌性能的因素,并用流体力学的原理加以分析和说明。对邯农-650型喷雾机进行了改进和优化设计,确定了其液力搅拌器在药箱中的合理位置:s=7cm,h=8cm,θ=50°,搅拌喷头的间距为50mm;临界流速下得出最小搅拌流量为41.37L/min,搅拌均匀度在91%以上,达到国际标准。     

隧道式循环喷雾机的发展前景

目前有许多新的植保技术被用来防治病虫草害，但是化学农药仍是最有力的防治手段。化学农药防治效果好，但使用效率却很低。在一些情况下，只有一小部分农药真正到达靶标发挥防治效果，大量的农药流失到地面或者飘移到空气中，不但浪费农药，增加成本，而且对人身和环境造成伤害和污染。先进的植保机械和使用方法能够帮助减少农药损失。     

“十五”国家科技攻关计划重点项目“高效施药技术与机具研究开发”核心成果 果园自动对靶喷雾机

果园自动对靶喷雾机是中国农业大学植保机械与施药技术中心承担的国家“十五”攻关项目，2003年10月由国家农机具质量监督检测中心进行了性能检测，并通过了科技部的项目验收和鉴定。果园自动对靶喷雾机为果园病虫害的防治提供了一种新型精准、高效的施药机具，提高了农药的有效利用率和病虫害的防治效果，缩小了中国果园施药技术与国外先进水平的差距，其技术达到国际领先水平。通过生产应用，表明该机能够满足农业生产要求，     

智慧果园构建关键技术装备及展望

传统果园生产中面临着人口老龄化带来的劳动力短缺、农机作业装备与生产资料管理困难、生产效率低下等问题,通过建设融合物联网、大数据、装备智能化等技术的智慧果园,可有望解决上述问题。为应对北京市农业现代化建设需求、引领中国农业发展方向,基于桃、梨果园全程机械化、智能化管理等目标,本研究在北京市重要的桃、梨等优势果品产区——平谷区峪口镇西营村构建了约30 hm²梨与桃的智慧果园。果园中应用了10多种病、虫、水、肥、药的各类信息获取传感器,装备了28种机械化、智能化技术支持的农机装备,采用的关键技术包括智能信息获取系统、水肥一体管理系统以及病虫害智能管理系统,智能作业装备系统包括无人驾驶割草机、智能防冻机、开沟施肥机、自动驾驶履带智能仿形变量喷雾机、六旋翼枝向对靶无人机、多功能采摘平台以及整理修剪机等。同时,在果园中还构建了智能管理平台。经比较发现,智慧果园生产模式可减少人工成本50%以上,节省农药用量30%～40%、肥料用量25%～35%、灌溉用水量60%～70%,综合经济效益提升32.5%。智慧果园的推广实施将进一步推动中国果业生产水平的提高,促进中国智慧农业的发展。     

挡板导流式喷雾机的防飘性能试验(简报)

为了测试新研制的挡板导流式喷雾机的防飘性能,本文对其与常规喷雾进行了仿真模拟试验与田间试验的对比研究。结果表明挡板导流式喷雾机改变了喷头周围的流场,使气流的水平速度减小,并产生了垂直向下的气流,减少了雾滴飘失的潜能并胁迫雾滴向靶标沉积。药液在小麦中、下冠层的沉积量分别增加了119.2%和112.3%,在冠层上总的沉积量增加了20.3%。上、中、下冠层叶面药液沉积量的变异系数分别为7.85%、6.37%和8.71%,都小于常规喷雾。     

电磁阀异步启闭的PWM喷雾系统设计与试验

PWM变量喷雾是国内外精准农业领域的研究热点，但PWM变量喷雾过程中电磁阀的快速启闭在管路内易形成压力脉冲，致使喷头喷雾压力发生变化，导致喷雾质量下降。为了降低压力脉冲，设计了一种相邻电磁阀异步启闭的PWM喷雾系统，由移动底盘、药箱、隔膜泵、稳压罐、PWM控制器、电磁阀及压力表等组成，通过延时控制，实现电磁阀异步启闭。在室内无风环境条件下，探究了喷雾系统电磁阀前管路内压力波动特性和沉积量分布均匀性。试验表明：与电磁阀同步启闭的PWM喷雾系统相比，电磁阀异步启闭可有效降低管路内压力峰值，不同PWM频率工况条件下，50%占空比时降幅最大，降幅最高为14%;20Hz频率条件下，异步启闭PWM喷雾的沉积量分布均匀性变异系数略高于常规连续喷雾，但均小于15%。上述结果符合喷杆喷雾机技术性能国家标准。     

乡村振兴背景下农村科普机制创新初探——以中国农学会“两带两促”科技志愿服务模式为例

以志愿精神和科学精神为统领，通过高层与基层两类科技志愿服务队伍的建设及“两带两促”科普新模式推广，用崇德向善和雷锋精神驱动城乡科技人员和高素质农民，在不需政府投资、不占国家资源、尽其所能不计报酬情况下，无偿服务农村农民，是今后构建农村科普新格局、做好农村科普工作的有效途径。中国农学会广泛动员和吸纳涉农科教工作者及农技推广人员、农村新型经营主体负责人、涉农企业家、退伍军人、在校大学生等加入中国农学会科技志愿服务队伍，塑造体制内与体制外相结合的多层次、多主体的社会化队伍结构，建立起了一支以社会力量为主体的多元化农村科普志愿服务队伍。截至2022年5月，已建立136支服务分队，志愿者近3000人，形成一支真正“懂农业、爱农村、爱农民、用得上、留得住、常在村”的乡村本土科技志愿服务队伍，保障了科普资源常年扎根农村，形成了农村科普常态化、长效化发展机制，有效破解农村科普“最后一公里”难题，将乡村振兴人才队伍建设与培养落到了实处。     

高效植保机械与精准施药技术进展

农药、植保机械（又称药械）与施药技术是影响农药喷施效果、防治效果和农药利用效率的3个同等重要的因素。药械与施药技术随着农药学科的发展而发展，整体来讲药械发展经历了人背机器、机器背人、人机分离、喷雾机器人4个典型时代。我国现有耕种面积大小不同的各类农场3.2亿个，总耕地面积1.2亿hm2，年均植保防治作业面积4亿～5亿hm2次，至今我国连续10多年的粮食连年增产，新型植保装备与高效施药技术的研发应用推广功不可没。与20世纪相比，在新千年前20年，国内外药械和施药技术与高速发展的绿色农药生产相互适应、相互促进，进入了快速发展的轨道，至2020年我国植保机械社会保有量突破2.5亿台，自走式喷杆喷雾机260多万台，各类果园喷雾机150多万台，植保无人机10多万台；新型植保装备与高效施药技术为农药减量提供了手段，助推了农药利用率的提高和农药的减量计划的实施。2020年全国水稻、玉米、小麦三大粮食作物的农药利用率达到40.6%，较2015年提高了4个百分点，新型植保装备与高效施药技术为解决诸如农药有效利用率低、操作人员中毒、农药残留超标和环境污染等问题做出了突出贡献。特别是在我国自走式喷杆喷雾机、...     

基于LIDAR技术的喷雾量三维空间分布测试方法

为解决喷雾量分布测试中耗时长、工序繁琐、无法进行实时动态三维空间分布测量的问题,该研究开发了一种基于激光雷达探测技术的喷雾量三维空间分布的测试方法.针对植保作业过程中常用的空心圆锥雾、防飘空心圆锥雾、扇形雾和防飘扇形雾4类共7种喷头,采用喷雾量实测方法对距离喷头50 cm处雾流区截面的雾量分布进行测试;利用十六线激光雷...