水肥一体化灌溉装置蠕动泵结构优化

在高精度水肥一体化装置的研究中,蠕动泵作为动力源存在局部回流问题.为了降低蠕动泵回流程度和减少水力损失来提高配肥精度,设计了蠕动泵混肥注肥一体化的精准灌溉装置,建立了性能参数模型,并分别采用蠕动泵辊子数量为2、3和4的不同泵头结构,对流量、压力和泵管温度进行了水力性能试验及分析.结果表明:四辊子结构蠕动泵相比于双辊子和三辊子结构,流量分别增加了22％和7％,回流程度分别降低了23％和8％,最大压力分别提高了0.105 MPa和0.030 MPa,泵管最大温度分别增加了13℃和8℃.经过试验对比,四辊子的泵头结构对泵管高频率挤压,流体回流起到减缓作用,水力损失减小,泵流量和压力均有所提高.得出蠕动泵四棍子结构为水肥一体化动力源较优结构.     

基于蠕动泵的水肥药一体化装备设计与试验

目前,设施园艺生产中营养液或农药主要是在较大的水池中由人工调配,占地面积大,效率低,成本高,费时费力,严重制约了我国设施农业的发展。为此,设计了水肥药一体化智能装备,主要由主泵、蠕动泵、EC和pH传感器等部分组成,可在灌溉的管道内进行配肥或配药,精度高,省时省力,现用现配,无需配备较大的水池。同时,设计了该装备的整体结构、控制系统以及人机交互界面,并进行验证试验,结果表明:主泵和蠕动泵的流量精度分别为94.89%和96.69%,ec调控误差为0.68%,pH调控误差为1.42%,具备较好的应用价值。     

圆环型压电蠕动泵的结构设计与仿真

为了进一步探索压电技术在蠕动泵中的应用,使蠕动泵进一步向着体积小、质量轻、结构简单方向发展,并应用于更广泛的领域中,该文在现有机械蠕动泵结构基础上,结合压电驱动技术提出一种圆环周向行波驱动流体的圆环型压电蠕动泵结构。该蠕动泵的压电振子为一圆环型结构,在其外圆环壁面上贴有压电陶瓷薄片,以环面周向行波产生的蠕动,加之外圆环与内圆环的配合,代替机械蠕动泵中电机驱动偏心泵实现蠕动。依据弹性力学和振动理论推导出圆环振子的振动方程,利用有限元分析软件建立圆环振子模型,并对其周向振动模态及驱动机理进行了有限元分析,由此确定圆环型压电蠕动泵驱动振子的振动模态,设计出圆环型压电蠕动泵的整体结构,对其结构及工作机理进行了仿真分析。结果表明该压电蠕动泵同时具有机械蠕动泵和压电泵的优点。     

风送式喷雾机实时混药系统设计与试验

为提高果园风送式喷雾机的作业性能,设计了一种采用蠕动泵和静态混合器进行农药精量控制的实时混药系统。运用FLUENT软件,采用SIMPLEC算法对SK、SX和SD型3种静态混合器进行模拟计算,得出SX型静态混合器性能较优。以甘油模拟代替农药,添加胭脂红染色剂进行混药试验,得出静态混合器的混合单元数与模拟结果一致,实时混药系统的药流量控制响应迅速,混药稳定性的浓度相对误差小于4.33%,混药均匀性的变异系数小于4.98%。结果表明,所设计的实时混药系统具有良好的混药性能。该文研究为果园实时混药喷雾机的机构设计和性能优化提供了参考。     

温室基质栽培水肥一体化施肥系统的构建

结合作物智能化施肥发展的需求,设计一个通过蠕动泵吸取肥料母液,使肥液按设定比例与水混合成设置的浓度,并通过控制肥液的EC值、pH值和肥液进入灌溉管道的灌溉时间来实现水肥一体化自动施肥的系统。本设计的水肥一体化施肥系统采用可编程控制器(PLC)作为控制器,触摸屏作为监控设备,能根据不同作物需求设置施肥、灌溉策略,且能够实现分区域灌溉,不同区域水肥参数可单独设置,自动完成水肥一体化灌溉。它能够快速、精确地完成施肥,配好1桶150 L的肥液,约需90 s。将该系统运用到温室基质水果黄瓜栽培中,利用回水系统,大约能节水19.4%,水果黄瓜平均产量为40 761 kg/hm~2。     

面向黄鳝养殖的自主移动投喂机器人研制

研制一种面向黄鳝养殖的自主移动投喂机器人系统,主要包括AGV搬运小车、XYZ数控电动同步带滑台直线导轨模组、投喂蠕动泵、运动控制器等组成部分。AGV搬运小车通过传感装置实时检测导向磁条确定工作路径。运动控制器对XYZ三维数控电动同步带滑台直线导轨模组的步进电机输出脉冲信号,实现机器人投喂位置的空间定位。通过控制蠕动泵驱动电机的转速,实现饵料的精准投喂和投喂过程的稳定性。针对三层立体结构黄鳝养殖池样进行9次样机性能测试,每次目标投喂量为9.5 g。结果显示,机器人空间定位精度的平均误差为（2.1,1.8,2.1） mm,标准偏差为（2.6,2.3,2.5） mm。机器人的平均投喂速度为1.85 g/s,平均投喂量为9.3 g,投喂量的误差小于5%。为评估系统的稳定性和可靠性,机器人以0.5 km/h的移动速度连续运行50 h,未发生技术故障和系统中断。综上所述,该自主移动投喂机器人运行稳定可靠、投喂精度高,投喂效果良好,具有较强的实用和推广价值。     

基于单片机与CAN总线的输液控制系统

本文介绍了一种由AT89C52单片机控制的输液装置系统;提出了单片机控制步进电机的实例,可以通过键盘输入相关数据,并根据需要,实时对步进电机工作方式进行设置,具有实时性和交互性的特点。该系统可以自动控制输液速度和输液量,具有报警功能,成本低而功能多,可以广泛应用于临床输液以及药品分析等场所。     

蠕动泵在种子包衣中的应用

目前种子包衣技术广泛应用于农业生产当中,种子包衣机的设计与发展也广受关注。本文论述了种子包衣机药液输送装置的要求和蠕动泵在包衣机中的应用,并对比蠕动泵和计量泵在包衣机应用中的长处短处,对未来种子包衣机药液输送装置的设计与选型提供参考价值。