一种精量喷雾施药系统的制作方法

本实用新型涉及一种精量喷雾施药系统；是一种可用于自走式、牵引式和悬挂式喷杆喷雾机的精量喷雾施药系统，属于植保技术领域。

(二)

背景技术：

化学防治作为作物病虫草害防治的主要方式，其目的是将化学药剂准确的喷洒到作物病灶上来清除病菌、杀死害虫和杂草。传统的施药方式是通过人工施药，存在作业效率低、对施药人员危害大等缺陷；随着施药技术的不断发展，传统施药方式正逐步被机械施药方式所取代，各种类型的喷雾施药机械被不断被研发出来。喷杆喷雾机作为作物病虫草害防治机械的典型代表，因其具有较高的作业效率和较低的劳动强度，应用范围越来越广，机型也越来越多。

然而，由于缺乏有效的喷雾施药系统，使喷杆喷雾机在作业过程中出现混药均匀性差、施药效果不佳、药液浪费严重和清洗困难等问题，严重影响了喷杆喷雾机的作业效果。因此，研发一种高效、可靠的精量喷雾施药系统对我国喷雾施药技术发展有十分重要的意义和价值。

(三)

技术实现要素：

为解决传统喷雾施药方式存在的缺陷，提高喷杆喷雾机喷雾施药的准确性和高效性，本实用新型提供了一种精量喷雾施药系统。

一种精量喷雾施药系统，包括自动混药装置、喷雾施药装置、控制装置和清洗装置；

所述自动混药装置包括药箱一、药箱二、隔膜泵、过滤器、单向阀和三向旋塞阀；其中，水源通过三向旋塞阀分别连接药箱一、药箱二和清洗装置；药箱一用于盛放药原液，药箱二用于盛放和水混好的药液；药箱一与药箱二连通的管路上设有同轴阀，同轴阀用来控制药箱一中药原液的添加。药箱二通过过滤器连接隔膜泵，隔膜泵用于抽水进入药箱二或将药箱二中混好的药液压入喷雾装置；药箱一和药箱二连接处与清洗水箱之间安装单向阀，水只能通过单向阀流入药箱一和药箱二，而药液不能倒流进入清洗水箱。

所述喷雾施药装置包括压力表、安全阀、喷杆和喷头；其中，药箱二与分流器连通；喷头固定在喷杆上；分流器与喷头通过管路连通；其中，压力表用来监测管路中液体的压力，安全阀通过一个回水管路连接药箱二，起到限压保护作用，当管路压力超过安全阀设定压力时，管路中的部分药液通过回水管路流回药箱二，以免管路由于压力过大发生爆裂。

所述控制装置包括控制器、液晶显示屏、比例流量阀、电磁阀组、流量计、速度传感器、液位传感器和压力传感器；分流器与喷头之间的管路上依次设有压力表、安全阀、流量计、比例流量阀、电磁阀组和压力传感器；其中，液晶显示屏、比例流量阀、电磁阀组、流量计、速度传感器、液位传感器和压力传感器分别与控制器电连接；控制器根据采集到的管路压力、药液流量、药箱二中的液位信息和喷雾机行驶速度等参数信息，控制比例流量阀和电磁阀组进行精量喷雾；比例流量阀、电磁阀组和压力传感器分别实现喷雾量调节、喷雾启停控制和喷雾压力采集的功能；液晶显示屏安装在驾驶室内，用来显示喷雾机状态参数，包括喷雾压力、喷雾机行驶速度、药液流量和药箱二液位等信息；液位传感器安装在药箱二内部，用来采集药箱二内液位高度信息；速度传感器安装在现有喷雾机变速箱输出轴位置，用来采集车辆行驶速度信息。

所述清洗装置包括清洗水箱和清洗水枪；清洗水箱用来盛装清水，并通过同轴阀控制开启，用于操作人员清洗使用。清洗水枪设置在分流器与水箱二连接的管路上，通过一个同轴阀紧邻分流器安装。清洗水枪用于将清洗管路的废水对车辆进行清洁养护。

本实用新型设计的精量喷雾系统，能够完成自动混药，避免了药液与施药者的直接接触，可有效防止由于误操作导致的施药者药物中毒现象发生，同时，药原液与水经管路流动也可以使药液与水达到充分混匀的目的；喷雾施药时，控制器综合各传感器采集的管路压力、药液流量、喷雾机车速和药箱二液位信息，经过计算控制比例流量阀和电磁阀组进行精量喷雾施药；由于加装了清洗水枪，在车辆维护保养时，可以用来进行车辆清洁。综合来看，本实用新型设计的精量喷雾系统，集混药、施药和清洁功能于一体，能够使喷雾施药更加便捷、高效，能够极大提高喷杆喷雾机械的性能，具有较高的应用和推广价值。

(四)附图说明

图1是精量喷雾系统原理示意图；

图2是精量喷雾控制系统原理示意图；

图中:1.药箱一；2.药箱二；3.清洗水箱；4.单向阀；5.过滤器；6.隔膜泵；7.分流器；8.压力表；9.安全阀；10.流量计；11.比例流量阀；12.电磁阀组；13.压力传感器；14.三向旋塞阀一；15.三向旋塞阀二16.同轴阀；17.喷杆；18.喷头。

(五)具体实施方式

本实用新型设计的精量喷雾施药系统适合应用于自走式、牵引式和悬挂式喷杆喷雾机，根据设计中应用的装置，下面将结合图1和图2介绍本实用新型设计的精量喷雾施药系统的具体工作方式。

如图1所示为精量喷雾施药系统的原理示意图，主要包括自动混药装置、喷雾施药装置和清洗装置。其中，所述自动混药装置包括药箱一、药箱二、隔膜泵、过滤器、单向阀和三向旋塞阀；所述喷雾施药装置包括压力表、安全阀、喷杆和喷头；所述清洗装置包括清洗水箱和清洗水枪。图2所示为喷雾控制系统原理示意图，主要包括控制器、液晶显示屏、比例流量阀、电磁阀组、流量计、速度传感器、液位传感器和压力传感器，其中，本实施例中控制器采用了ARM核心的32位RISC处理器；本发明中控制器还可使用单片机、PLC等也可以实现该控制功能。

在进行自动混药时，高浓度药原液装入药箱一中，与水混合好的药液将会存放在入药箱二内，同时将三向旋塞阀一14接通水源和隔膜泵6，三相旋塞阀二15接通隔膜泵6和药箱二；然后，通过皮带或由液压马达给隔膜泵6提供动力使其工作；隔膜泵6将水源处的水经过滤器5抽起，过滤器可以过滤掉水中的悬浮物等杂质，防止阻塞管路；在抽水进药箱二时，打开同轴阀15，让药液与水混合一起流入药箱二中，经过在管路中的流动可以使药液与水充分混合均匀；此外，接在药箱一和药箱二连接处与清洗水箱之间的单向阀4可以防止药液倒流污染清洗水箱；在进行抽水混药的时候可以打开接在清洗水箱和三向旋塞阀二15之间的同轴阀16，向清洗水箱中加水，用于操作人员清洗时使用。当加水混药结束后，关闭隔膜泵。

进入施药过程，切换三向旋塞阀一14接通水箱二和隔膜泵6，切换三向旋塞阀二15接通隔膜泵6和分流器7，药液先后经过分流器7、压力表8、安全阀9、流量计10、比例流量阀12、电磁阀组13到达喷杆16和喷头17，然后对作物进行喷雾施药。

在进行喷雾施药时，由精量喷雾控制装置对喷药过程进行精量控制。控制器通过处理由压力传感器、速度传感器、液位传感器、流量计采集到的管路压力、喷雾机车速、药箱二液位和药液流量信息，经过系统计算后输出控制信号，控制比例流量阀12进行喷药量调节，同时在驾驶室内的液晶屏上会显示出以上参数值；此外，通过控制电磁阀组通断，可以实现对每段喷杆的单独控制。

喷雾施药结束后，需要清洗系统管路内的残留药液，与混药时的操作方式相同，直接将清水抽入药箱一和药箱二中，然后通过切换三向旋塞阀及同轴阀配合，通过隔膜泵将清水抽入管路中流过各个组件，通过清水流动对整个管路内的残留药液进行清洗。与此同时，在作业完成或对车辆进行保养时，可以打开分流器与清洗水枪之间的同轴阀使用清洗管路的废水冲洗车辆上的残余泥垢或对车辆进行清洁养护。

本实用新型设计的精量喷雾施药系统，其创新性在于：

1.使用一台隔膜泵，配合三向旋塞阀、同轴阀的切换，实现自动混药、喷雾施药和清洗的功能，提高了设备利用率、节约了生产成本，减轻了设备重量；

2.通过综合考虑车辆行驶速度、管路压力和药液流量信息，控制比例流量阀自动调整喷药量，使喷雾施药更加均匀，有效减少了药液使用量，提高了药液利用率，减轻了施药对环境的污染和破坏程度；

3.通过系统自动混药，使施药人员不直接接触药液，避免了由于误操作导致的施药人员中毒现象的发生；

4.增加了清洗水枪，使用清洗车辆的废水对车辆进行清洁，节约了水资源，使车辆的保养清洁更加灵活、方便。