一种激光传感器喷雾机自动变流量控制系统

摘要

在农药喷施过程中,针对苗木种植的分布情况和植株个体姿态的差异,需选用不同流量的喷嘴并对喷嘴开关进行快速频繁控制,手动操作方式会导致额外的操作时间和劳动成本的增加.针对此问题,开发了一种适用于苗圃和果树喷施的激光传感器变流量自动喷雾控制系统.该控制系统集成了自主设计的激光传感器目标检测单元、独立变流量输出控制单元、喷施目标喷杆自动跟踪电控执行机构、多个脉宽调节控制电磁阀和多路喷嘴构成;可根据实时检测的目标植株的大小、体积、密度等信息产生变流量指令由控制系统自动实现喷嘴数量的自动选择和喷嘴流量的精确输出.样机场地试验表明,喷嘴喷雾宽度能够有效覆盖靶标,实现精准对靶喷雾,枝叶较密的采样点雾滴覆盖率高达48.6％,较为稀疏采样点覆盖率为19.9％,沉积密度高于86个/cm2;最茂密的植株沉降量为1.18μL/cm2,最稀疏的植株沉降量为0.72μL/cm2.对于外形特征各异、行距较大的植株,变量喷雾机能够针对目标特征进行变量、精确对靶喷雾,比传统喷雾机节约50％以上的农药使用量.实验表明,该变流量控制系统满足预期设定的目标要求,并成功应用于变流量喷雾机的精密喷雾作业,能实现精密喷药和节约农药使用量的目的,具有广泛应用前景.