智能喷药（共9篇）
智能喷药 篇1
摘要：针对甘蔗人工喷洒农药的劳动强度大、以往机动弥雾机自动化程度偏低、喷药杀虫效果不理想的现状,设计了一种智能化甘蔗喷药系统。该系统采用水位传感器、质量检测器和STC89C516单片机,在实现智能化农药对水的基础上,使用CMOS摄像头对喷药质量进行实时监测,在药液中适当加入天然红色素和运用改进型BP神经网络进行模式识别,提高了着药面积的识别效果。甘蔗叶面喷药试验结果表明,该系统的农药对水和图像识别效果理想,只是机器在转弯时灵活性略差,但可以在后续的研究中对其改进。因此,该智能化甘蔗喷药系统具有实际开发价值。
关键词：甘蔗喷药系统,药剂质量检测器,STC89C516单片机,CMOS摄像头,图像模式识别
0 引言
由于甘蔗叶长有毛刺,每个管理人员负责的甘蔗面积都比较大,人工喷药相当困难,所以蔗农十分盼望有一种高效、大型、喷洒效果比较好的甘蔗喷药机械。以往机动弥雾机喷药杀虫效果差(缺乏质量自动检测),效率低,故障率高,自动化程度不高,往往一个人不容易操作,请临时工又比较困难等,致使机具不能普及应用。研究发现,我国甘蔗产量快速大幅提高,甘蔗种植业的劳动力负荷年均增长14%,广西高达24%。劳动力数量的下降和劳动强度的剧增导致劳动力成本占甘蔗成本的比重不断提高,平均达41%~42%,对甘糖生产造成巨大压力[1]。另外,甘蔗的病虫害也较多(害虫100多种,病害30多种)[2],需要用大量农药杀虫除病。由于农药是一种有毒物质,在农药对水和农药喷洒过程中中毒的现象时有发生。另外,由于农药配制不合理,影响甘蔗生长与产量。基于以上原因,为了避免工作人员直接接触农药以及在配药时发生中毒的事故,提高农药对水的可靠性和工作效率,该机器利用STC89C516单片机[3]和液位传感器[4]进行智能化农药对水。为了提高对甘蔗喷药的工效和保证喷药质量,甘蔗喷药车安装有长度可变化的扁担式喷药臂,臂上有多个独立控制的雾化喷头,后边有CMOS摄像头[4],可以对喷药质量进行图像采集,运用人工神经网络进行质量识别。这种智能化甘蔗喷药机实现了农药从对水到喷药的全自动化作业,在提高工作效率和可靠性的同时彻底避免了人体与农药的直接接触。因此,智能化甘蔗喷药机有实际推广的应用价值。
1 农药对水系统工作原理
1.1 农药对水系统组成
农药的对水是根据农药对水的设定程序进行的。由于药水中水的比例比药多,所以首先在药罐中加入设定的水,再加药。在加药过程中,应边加药边搅动,使浓度均匀。农药对水系统由水位传感器、药剂质量检测器、电磁阀、继电器和搅拌器等组成,系统结构如图1所示。
1.农药容器2,11.药剂质量检测器3,12.加药电磁阀4.搅拌电机5.搅拌器6.农药对水容器7.水位传感器8.加水电磁阀9.水泵10.压力传感器
农药对水时加入的药剂中有水剂也有粉剂,对水时所加药剂的质量由药剂质量检测器进行监测。它是由弹簧、激光二极管、位移传感器和药剂容器等组成,如图1所示。
a.农药容器b.弹簧c.激光二极管d.CCD位移传感器e.出药口f.进药口
1.2 药剂质量检测器工作原理
质量检测器的底部连有一条弹簧,检测器的容器内放有药剂时,在重力作用下弹簧被压缩产生形变,并遵守胡克定理[4],即
式中k—弹簧的倔强系数;
△x—弹簧的形变量。
激光二及管安装在弹簧平衡时的上端点,此时光束照射到CCD位移传感器[5]的点为药剂质量零点。当有药剂时,二极管随弹簧下降,CCD位移传感器上的感光也跟着下降。通过计算下降的位移值,由计算机运算出药剂的质量。
1.3 甘蔗农药对水数据库
甘蔗常见病虫害有螟虫、条螟、白螟、大螟、绵蚜、刺根蚜、介壳虫、蓟马、金子、白蚁、风利病、黑穗病和梢腐病等。根据文献[6],建立防治甘蔗病虫害数据库,如表1所示。
1.4 甘蔗农药对水系统的硬件构成
本甘蔗农药对水系统是以单片机为核心。通过它实现智能化加水、加药和搅拌,从而达到智能化对水农药的目的。农药对水系统的硬件分别由STC89C516+单片机、水位传感器、水位电磁阀、药剂质量检测器、HD44780液晶芯片[7]、LED指示灯和电源等元器件组成,如图3所示。
1.5 智能化甘蔗农药对水工作原理
农药对水时,首先根据表1数据把防治甘蔗病虫害的数据储存到STC89C516+单片机存储单元内。当存储器获得加水、加药的地址码,调出储存器上的加水、加药数据时,由单片机输出加水控制信号,加水电磁阀打开而加水。同时,水位传感器把水位信息传回单片机内进行对水位的识别,确定是否停止加水而关闭电磁阀。加水结束后开始加药,单片机输出加药控制信号,加药电磁阀打开,同时根据输入农药名称,确定打开水剂电磁阀而加水剂药液,或是打开粉剂电磁阀而加粉剂农药。同时,农药质量检测器上的弹簧随盛药容器内的质量减少而变长,CCD位移传感器上的光点向上端移动,把光点的变化信息传回单片机内进行对加药质量多少的鉴别,以确定是否停止加药而关闭加药电磁阀。在加药的同时,单片机输出搅拌药液信号,使搅拌电机工作,把药液搅拌让药液均匀。为了使药液充分均匀,加药结束后还继续搅动150s再停机。整个农药对水过程完成的每一程序,HD44780液晶芯片用字符显示和LED指示灯都进行提示,从而实现智能化农药对水。
1.6 农药对水程序的基本流程
系统的程序基本流程如图4所示。
2 智能化农药喷洒系统
2.1 智能化农药喷洒结构
要实现农药的智能化喷洒,其关键是能否能正确识别出甘蔗叶片上是否喷洒有药液,也就是药液在叶片上的图像识别问题,这一问题随着图像识别技术的提高已成为现实。农药喷洒系统分别由大药罐、喷药臂、输药水管、雾化喷头、CMOS摄像头、运载车和微型计算机等组成,结构如图5所示。
1.大药罐2.药液加压系统3.喷药臂和输药水管4.雾化喷头5.横杆6.CMOS摄像头
为了保证喷洒农药的均匀性和增加喷洒效率,喷药臂塔式分多级。输药水管由多个独立管组成,且安装在喷药臂下方,每管有多个雾化喷头,可绅可缩,可横可纵,能在90°角内变化,十分方便。为了提高喷洒的均匀性和机器运作的安全性,安装有压力传感器,对压力机进行智能化管理。
2.2 农药喷洒系统的硬件组成
把对水好的农药液装入大药灌内进行加压,利用压力泵使其部分药液获得0.2~0.25MPa压强,输送到农药喷洒臂的输药管,由雾化喷头把药液喷洒在作物上;再由CMOS摄像头对甘蔗叶片上获得着药面积进行模式识别,判断对甘蔗杀虫除病的质量。因此,智能化农药喷洒系统主要由运载车、药水灌、农药喷洒臂、输药管、雾化喷头、CMOS摄像头、压力传感器和微计算机等部件组成,如图6所示。
2.3 甘蔗叶片药水图像的采集
为了更好地对喷洒药液的甘蔗叶片进行图像识别,本系统采用CMOS摄像头对叶片图像拍摄法,即在雾化喷头前后安装一个CMOS摄像头,获得对甘蔗叶片喷药情况的原始图像,提供给计算机对图像数据处理和喷药质量好坏的识别。
2.4 甘蔗叶片着药图像特征的提取
该研究软件信用靠Windows xp平台下visuad c++6.0作为开发工具。图像预处理与图像识别程序的编写符合Windows应用程序和人机对话界面。由于图像采集是动态进行,一般来说图像清晰度不太好,不利于图像轮廓特征的提取,但是提取甘蔗叶片着药水面积的颜色相对比较容易。由于药水人为增加为红色,着药的为红色,不着药的为甘蔗叶片原色,利用这一特征对图像特征进行提取。选取白色作为甘蔗叶片的背景,运用中值滤波法去掉噪声干扰,运用双峰法从背景中分离出甘蔗叶片中着药的图像来进行边缘检测,从而提取着药的几何特征[8,9],实现着药图像的预处理,这样能有效地提取着药特征。
从彩色图像的成像原理知道,CMOS摄像头拍摄得到的图像是由三基色(RGB)混合而成,在图像中当R=G=B=Y时,是灰度图像的表示,Y值也称灰度值。Y在一定的范围内变,Ymin≤Y≤Ymax。定义:Y≥0,因此灰度级取为[0,255],Ymin=0为白色,Ymax=255黑色,共为256级。在PAL制式,彩色图像用灰度图像表示的关系式为
式(2)也称为灰度方程。其中,0.299,0.587和0.114为基色系数,随图像灰度的不同而各异。设图像F(x,y)设置两种灰度,一种为甘蔗叶片的着药,另一种为背景。如果叶片着药与背景的灰度直方图的概率统计呈现双峰状,以直方图的波谷灰度作为阀值θ,则二值图像S(x,y)的背景和甘蔗叶片着药的分离关系式为
从灰度直方图可知,如果用来图像边缘检测,则须计算图形的边缘曲率,图像坐点(x,y)的导数用来表示向量,即
式中Fx,Fy—x,y方向上的导数。
这样在数字图像中图像点的变化速率为
根据式(5),得图像边缘强度I和方向分别为
方向为向量H(x,y)方向。
2.5 甘蔗叶片着药样本集的训练
用CMOS摄像头拍摄各50幅喷洒过农药和没有喷过农药在甘蔗生长期叶片图像,作为对图像边缘特征提取的依据。人们利用神经网络算法作为对叶片识别的训练样本[10,11],具体方法是:
1)设网络有3层(输入层、输出层和隐层),每层有j个神经元,对权系数Wij置初值符合式(1)至式(3)。对各层的权系数置一个较小的非零随机数,其中Wi,n+1=θ(θ为阀值)。
2)样本的输入向量为
3)设一个神经元输出与输入的关系表示为
式中F—输入层所加样本;
Uki—第k层的i神经元输入的总和;
Wij—权系数;
f—各神经元的激发函数。
4)各层节点I的学习误差dki为
式中I—输出节点;
J—隐节点。
5)修正权系数Wij和阀值θ的计算公式为
6)当求出了各层各个权系数之后,可按给定误差指标判别是否满足要求。如果满足,则算法结束;若不满足要求,则返回执行。
2.6 甘蔗叶片着药最佳模式识别
以测量叶片着药边缘特征图形和阀值作为输入向量,通过计算得到输出向量。向量分量对应于该识别系统的F和Y值,在事先指定的甘蔗叶片着药识别概率中,最大概率值所对应的类型即为所识别甘蔗叶片着药最佳的类型。计算机根据识别的结果从窗口显示出最佳的喷药车速,供操作人参考,从而能够达到最佳的杀虫除病效果。
2.7 甘蔗叶片着药识别的主程序流程
甘蔗叶片着药识别的主程序流程图如图7所示。
2.8 对甘蔗喷药试验
由于地理位置的限制,试验在钦州市一个甘蔗种植专业户进行。2009年5月18上午10时,为了除甘蔗风利病,用50%多菌灵对水1000倍喷雾。对水药量2kg,18min完成;喷药用中拖为动力,喷臂左右宽19m,控制平台为手提电脑,喷洒药70×667m2,时间约60min(转弯时机手不熟悉,比较慢)。试验表明,喷洒药速度快,工作比较轻松,着药比人工喷洒均匀,但转弯还不够理相,待后续研究给予完善。
3 结语
农药对水系统以液位传感器和STC89C516单片机为核心,通过检测水位和药位的方法,实现智能化农药对水。在药液中适当加入天然红色素,使甘蔗叶片着药面积人为增色,使CMOS摄像头采集的甘蔗叶片上的着药面积更具图像特征,提取的效果更好。加上运用改进型BP神经网络对叶片着药面积进行模式训练,能提高喷洒农药质量的模式识别,从而监控农药喷洒效果。从农药对水和图像识别试验可知,对水和图像识别准确。本系统只是初步阶段性成果,待项目研究全部完成后,采用智能化农药喷洒系统,将实现农药从稀释到喷洒的全自动化作业,不但提高工作效率和可靠性,而且彻底避免了人体与农药的直接接触。该智能化农药喷洒系统既可以用于玉米农药喷洒,也可用于水稻、小麦等大面积农作物农药喷洒。因此,该系统有实际推广应用价值。
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智能喷药 篇2
近年来，随着林业资源的迅速增加，林业病虫害也呈逐年加重趋势，特别是美国白蛾、杨树食叶害虫等发生范围较广，防治难度大。为有效控制美国白蛾的发生和危害，保护我们的林业资源和生态安全，兰考县人民政府决定在全县美国白蛾发生区采用飞机喷药进行防治。
为了积极配合好飞行公司工作，保障“飞防”作业顺利实施，孟寨乡中心学校协助乡政府进行了广泛宣传，向群众和在校学生发放了《兰考县人民政府关于飞机喷药防治美国白蛾的通告》、《飞防注意事项解释》等文件资料，赢得了群众的理解和配合。
果树喷药清园秋末胜似初春 篇3
9月份早、中熟苹果和大部分梨果都已采收，晚熟苹果进入膨大着色期，此时正是各种病害的侵染高峰期，尤其是苹果腐烂病，9月下旬至10月中下旬是病原侵染发病期，直到11月份腐烂病病原菌形成分生孢子越冬。越冬害虫如蚧壳虫、苹小卷叶蛾（俗称舔皮虫）、梨木虱等大都在果树枝杈剪锯口越冬。苹果树上的角斑古毒蛾、黄尾毒蛾，梨树上的梨小食心虫、梨星毛虫等以幼虫结茧在树体裂缝、老翘皮下越冬，这些病菌、害虫正处在准备越冬状态。因害虫入蛰前虫态相对一致，栖息越冬场所比较集中，抵抗力低、弱，而果树树体抗性强，叶片老化抗药性较强，用药剂防治时浓度可适当加大。最好在果实采收后抓紧时间喷药清园，争取把病虫害消灭在越冬前。
近两年我们试用山西运城绿康实业有限公司生产的25%丙环唑乳油1500~2000倍液加48%毒死蜱·辛硫磷乳油1500倍液，或37%苯醚甲环唑水分散粒剂8000倍液加40%毒死蜱乳油1500倍液，再加2%尿素，于果实采收后立即喷药，防效很好。不仅有效地降低了当年虫害的越冬基数与翌年腐烂病的发生，减轻了果树生长季节的受害程度，而且减少了果农防治的人力、财力。
智能喷药 篇4
传统的喷药方式存在喷药范围不全面和对人体有害等弊端[1 - 5], 尤其是喷洒剧毒的农药时, 操作人员极易中毒[6 - 7]; 同时人工成本较高, 可控空间有限, 长期使用还会造成人员身体伤害。为解决以上问题, 本文将智能喷药车、Zig Bee组网技术和ACCESS数据库技术引入到该系统的设计中, 实现智能喷药车自动定时、定量地喷药消毒, 具有成本低、效率高、操作简单和界面友好的特点, 对推进农药喷洒的自动化与智能化具有重要意义。
1硬件设计
1. 1总体方案
智能喷药车主要由单片机主控模块、Zig Bee无线通信模块、循迹模块、液晶显示模块、药液气体浓度检测模块、压力传感器、喷药车喷药及行走装置和报警模块等组成, 主要完成设施大棚自动定时与定量喷药的功能, 系统框图如图1所示。其工作原理为: 操作人员事先在将要喷药的大棚铺设好黑色轨迹线, 并通过上位机输入预期喷药浓度值、喷药持续时间和间隔时间; 启动后, 智能喷药车的单片机控制系统控制红外传感器, 将信号传回处理后控制直流电机驱动车身, 从而实现个系统的循迹行走; 利用红外传感器进行不断检测, 由CPU输出信号修正行走路线。同时, 操作人员可以通过上位机随时控制各个喷药车的启动和停止。
1. 2单片机主控模块
智能喷药车主控芯片采用MSP430F149。该单片机是美国德州仪器公司 ( TI) 2000年底推出的超低功耗Flash型16位RSIC指令集单片机, 具有超低功耗、 丰富的片上外设和灵活的时钟系统等优点。同时, MPS430支持Flash在线仿真和编程, 所配编译器功能强大, 并配有Flash存储器。利用单片机本身的JTAG接口或片内的BOOTROM, 可以在1台PC机及1个JTAG控制器的帮助下实现程序的下载, 完成程序的在线调试。实时修改片内寄存器和存储器的内容, 对开发人员来说这将大大提高程序的调试效率。 MSP430F149最小系统原理图如图2所示。
1. 3 Zig Bee无线通信模块
该系统无线通信模块主控芯片采用CC2530, 其原理如图3所示。
CC2530是用于2. 4 - GHz IEEE 802. 15. 4, Zig Bee和RF4CE应用的一个真正的片上系统解决方案。由于CC2530结合了德州仪器的业界领先的黄金单元Zig Bee协议栈Z - Stack, 提供了一个强大和完整Zig- Bee的解决方案。
该系统通过将主控机算机Zig Bee模块设置为路由器, 其它设施大棚的Zig Bee模块为节点, 各个节点向路由发送自身喷药车喷药持续时间、设施大棚内药液气体浓度和药箱药液剩余量等参数; 路由Zig Bee模块将工作人员对喷药车启动与停止等操作命令发送到各个节点, 从而控制喷药车的启动和停止。
1. 4其它模块介绍
1) 显示模块。采用LCD12864液晶显示器, 显示用户输入的预期药液气体浓度、喷药间隔时间、当前大棚内药液气体浓度和药箱药液剩余量等信息。
2) 循迹模块。 用红外对管作为寻迹传感器。 红外反射式传感器由1个红外发射管和1个光电二极管构成。红外发射管发出的红外光在遇到反光性较强的物体 ( 表面为白色或近白色) 后折回, 被光电二极管接收到, 引起光电二极管光生电流的增大; 将这个变化转为电压信号, 将该电压通过比较器LM339后转换为高电平, 检测出白线; 若接收不到发射管发出的光线, 则输出为低电压, 将该电压通过比较器LM339后转换为低电平, 检测出黑线。
3) 药液气体浓度检测模块。该模块的种类选择与所需喷药的种类有关。本系统暂时使用MQ - 3传感器, 该传感器对乙醇蒸汽具有良好的灵敏度和选择性, 响应回复速度快, 稳定性好。
4) 压力传感器。采用Motorola公司生产的X型压力传感器MPX10D, 通过LM358作为两级放大, 把弱信号经过放大约100倍, 转换成能被0 ~ 3. 3V的范围内, 再经过MSP430的AD模拟通道采集后读出电压值, 从而计算药箱药液的剩余量。
5) 喷药车喷药及行走装置。喷药车喷药及行走装置结构, 如图4所示。
该模块主要包括车身、车轮、直流电机、喷头支架、喷头、红外传感器、水泵、药箱提手、药箱、液晶屏、按键、MSP430单片机控制系统、电池、药液气体浓度传感器和药管等。车身采用直流电机驱动, 直流电机和车轮通过齿轮啮合。电路采用L298驱动桥, 驱动电流大, 通过控直流电机带动车轮运转, 从而达到前进、转弯或后退的目的。
喷药系统由水泵、药箱提手和药箱等组成。药箱通过药管和水泵进药口连接, 喷药支架通过药管和喷头连接组成一个液流回路; 按键模块, 方便工作人员通过下位机启动和停止喷药车; 电池为整个系统供电。
6) 报警模块。该模块安装在上位机所处的单片机主控模块上, 当喷药车偏离轨道或者药箱药液不足时, 下位机通过Zig Bee无线发送模块向上位机发送报警指令, 上位机单片机主控模块控制蜂鸣器和LED进行报警, 提醒工作人员添加药液。
1. 车身 2. 车轮 3. 直流电机 4. 喷头支架 5. 喷头 6. 红外传感器 7. 水泵 8. 药箱提手 9. 药箱 10. 液晶屏 11. 按键 12. 控制系统 13. 电池 14. 浓度传感器 15. 药管
2软件设计
软件设计主要包括智能喷药车下位机程序、上位机程序和建立数据库等3部分的开发。
2. 1下位机程序
工作模式为: 当用户在上位机软件设定好预期喷药浓度和喷药间隔时间并单击启动按钮后, 下位机Zig Bee模块接受到指令传送给单片机主控模块; 由单片机控制循迹模块, 将信号传回处理后控制直流电机驱动车身, 从而实现个系统的循迹行走; 利用红外传感器进行不断检测, 由CPU输出信号修正行走路线。 智能喷药车在行走的同时, 由单片机控制系统控制药液气体浓度传感器, 实时检测空气中的药液气体浓度, 并将电信号传回单片机控制系统处理, 与事先设定的药液气体浓度比较: 当空气中的药液气体浓度低于设定的药液气体浓度阈值时, 单片机控制系统控制继电器, 接通水泵进行喷药; 当空气中的药液气体浓度高于设定的药液气体浓度阈值时, 停止喷药; 当智能循迹喷药车检测到循迹所有区域的药液气体浓度都大于设定药液气体浓度阈值时, 停止喷药, 单片机控制系统控制小车继续行走到原点, 等待一个喷药间隔后, 系统重新检测并进行喷药。压力传感器实时测量药液剩余量, 智能喷药车在整个工作过程中控制Zig Bee无线通讯模块和上位机PC的Zig Bee模块进行通信, 将喷药车所处的位置、喷药持续的时间和药液剩余量参数传回上位机, 由上位机界面实时显示。
2. 2上位机程序
采用C + + 语言编程, 编程环境为VC6. 0。其工作模式为: 工作人员通过上位机选择智能喷药车型号, 通过工作间隔时间设置下拉菜单确定喷药间隔时间, 通过预期药液气体浓度设置下拉菜单确定所需药液气体浓度; 单击启动按钮后, 上位机通过串口将指令发送至上位机所在模块, 由Zig Bee模块通信, 将指令发送至下位机, 从而控制喷药车的运行。同时, 在上位机界面上实时显示当前喷药车所处大棚内的药液气体的浓度、当前已经工作时间和工作状态等信息, 通过单击查看历史数据按钮可以查看历史数据。工作人员可以通过选择相应喷药车后, 单击停止按钮, 从而停止喷药车的工作。其工作界面如图5所示。
2. 3数据库建立
本设计中, 采用ACCESS数据库来存储预期药液气体浓度、当前药液气体的浓度、已经工作时间和喷药间隔时间等数据。其部分数据如表1所示。
3结论
1) 设计了基于MSP430与VC + + 结合的智能喷药系统, 实现了从传统的人工喷药方式到目前使用该系统只需一名工作人员就可管理多个设施大棚的转变。该系统的研发解决了我国目前的设施农业喷药方式危险、设备单一落后、数据无法实时显示等问题, 具有操作简单、界面友好、性价比高的优势。
2) 该系统为智能喷药的管理提供了整体解决方案及配套产品, 应用前景广阔。
摘要：为减少药物对使用者伤害和降低劳动强度, 通过将MSP430与VC++结合, 开发了一套智能喷药车控制系统。该系统利用MSP430F149微控制器和ZigBee作为核心器件, 搭建喷药车, 通过预先铺设轨道并设置预期喷药浓度和喷药间隔时间, 实现智能喷药车的智能循迹喷药;利用VC上位机界面和ACCESS数据库实现了直观化管理, 能实时显示并存储当前智能喷药车喷药持续时间、药液气体浓度和药箱药液剩余量等信息。该系统的研发解决了我国目前设施农业喷药方式危险、设备单一落后和数据无法实时显示等问题;且该系统操作简单, 界面友好, 性价比高, 可广泛应用于设施农业大棚, 应用前景广阔。
关键词：智能喷药,ZigBee,ACCESS数据库,MSP430F149
参考文献
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格兰IxterB系列喷药机 篇5
Ixter B系列有多种喷头选择, 适用于各种作物;喷杆选择多样, 带倾斜自调整功能, 可在倾斜地块喷洒, 同样得到理想的喷洒效果;单侧折翼和分段折翼, 可实现单侧折叠功能, 单侧喷洒;对称折叠和不对称折叠功能, 可在不规则地块作业。带快速挂接装置, 药箱内清洁器, 可选装外部加水装置, 外部清洗装置;附属件集中在左侧, 清洗水箱180L, 洗手水箱18L, 加药箱30L。抗腐蚀柱塞隔膜药泵, 药泵流量可选: 150L/min, 200L/min和260L/min。Easyset控制面板可凭直觉操作, 分别控制每一个喷杆, 所有阀都保护在盖板后, 避免操作区域受到农药污染。
不同喷杆选择满足不同需求
HC型喷杆长度18、20、21、24m, 垂直折叠、钢结构多功能喷杆。三角形钢结构, 即使在艰难的地表条件也能进行高速作业。HC喷架选择不同的电液控制系统, 可实现单侧折叠, 对称折叠和不对称折叠。
Hose型喷杆长度15m, 铝合金喷架, Z型折叠, 侧向移动, 可快速减少喷架宽度, 躲过障碍。喷架铝合金表面设计成最小阻力, 无焊接, 异常坚固。阳极电镀表面坚固, 抗刮伤, 抗腐蚀。
附属件集中在左侧
HPT喷杆长度15、18m, 水平折叠, 钢结构的非常紧凑的喷架, 质心低, 减少运输高度。保护杆为标准配置, 保护喷嘴不被损坏。单侧折叠, 倾斜纠正。这一功能可实现在树林带, 建筑物, 围墙或其他障碍物附近实现单侧喷洒作业。
简介全面的功能控制
有足够的空间连接PTO输出轴和液压管路, 电器线路。挂接装置带有一个锁定装置, 确保连接正确。带指示器的20L农药药箱, 悬挂于钢结构轨道上。指示器地点密封于上板下, 无需盖板。旋转清洗喷嘴当往下推时, 喷嘴喷水。标准回水搅拌系统始终保持药箱充分混合状态。涡流搅拌系统 (选装) , 实现强力搅拌, 当使用粉末药剂长时间不使用时造成沉淀时, 这一系统十分有效。远程控制EC:7段喷杆喷洒开关功能、回水搅拌关闭、压力控制、液压桁架预选功能所有操作有一组远程控制阀控制
格兰专业终端面板, 可安装到喷药机, 撒肥机, 播种机等。大而清晰地显示屏, 所有参数可视性强, 可记忆40个不同地块。使用Starguid系统将永远不会重复作业, 这将改变您的喷洒概念:地头喷药, 将自动控制喷杆, 喷洒没有喷过的地点。喷洒结束, 地边界重叠和地头管理控制剩余的地块, Starguide III将重建喷洒计算机。
i Xclean Comfort是半自动控制系统, 与电子水位计和吸水阀联合使用为驾驶员提供舒适和精准的操作。当程序设定水位达到时, 自动停止填充, 拖拉机驾驶室外ENFO远程控制清洗和水泵启动准备功能Simply prime the spray lines开始作业之前和清洗之后, 甚至遇到意想不到的坏天气, 驾驶员都不用走出驾驶室。
i Xclean Pro, ISOBUS喷药机, 全电磁阀控制, 所有功能可在驾驶座上完成。开关控制填充、搅拌、喷药、稀释、启动水泵和清洗。药箱清洗十分简单, 只按一下按钮, ENFO所有功能将进行标准启动。除了自动填充停止功能, 还有整个喷药机完全自动多步骤的清洗清洁程序。操作者只是坐在驾驶室里等待喷药机喷出最后一滴液体。只按一个按钮, 程序启动, 使用最小量的清洁水, 能够清洗喷药机所有元件, 简单且安全。i Xclean Pro填充和清洗, 每升水都计数。
在所有喷药计算机上ENvironmental FOcus (ENFO) 都是标准配置。这一巧妙地技术使填充和清洗最优化。精准的操作, 无农药浪费, 节省用水, 有益于环境。
ISOBUS精准农业系统
ISOBUS精准农业系统 (仅FMA控制器) 可确保ISOBUS系统从拖拉机到喷药机和从喷药机到拖拉机信息的互换性, 从机器采集的数据可被控制, 并且可容易传输到驾驶室内的控制面板, 易连接和操作。
抗腐蚀柱塞隔膜药泵
Iso Match GEO控制系统是Iso Match Tellus附加软件而得到。Iso Match GEO控制系统提供以下性能:喷杆控制 (自动喷杆开关) , 喷量变化控制 (自动调整输出喷量) 和记忆 (农场管理系统和Iso Match GEO控制系统进行数据交换)
喷架Boom Guide Pro系统:所有ISOBUS系统可与喷架高度控制系统进行数据交流, 超声波控制喷架高度控制系统, 操作喷架提升高度, 对倾斜的喷架和油缸进行纠正。此系统优势在于:解放了操作者, 当喷架水平时可以集中精力, 专注于喷洒作业。
公司联系方式:
格兰集团北京代表处
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影响喷药防虫效果两因素 篇6
刺吸类的蚜虫和一些食叶类害虫多集中在寄主的叶片背面和嫩枝上危害, 防治时应该以画圈点点的方式进行喷药, 即喷雾器的喷头先兜着植株叶片背面喷一圈, 再扣在植株嫩头上点喷一下, 这样就使植株和虫体全部接触药剂, 能达到较好的防治效果。斜纹夜蛾、甜菜夜蛾的高龄幼虫白天有藏匿现象, 因此防治这类害虫时宜在傍晚喷药。对钻蛀类害虫如菜螟等, 喷药时间一定要在卵孵化高峰期。
二、寄主的生长特点
智能喷药 篇7
凯斯SPX3150发动机为中置式5.9L 6缸柴油机, 采用凯斯低转速发动机提供动力, 发动机使用寿命长, 燃油经济性好。功率为152马力 (113kW) 。
该机为静态液压四轮驱动, 带有先进弹簧减振系统。轮距具有可调性, 调整范围为305~386cm之间。轮距的可调性大大方便了中耕作物的追肥、喷药作业。适合农垦大面积地块作业, 不用考虑垄距的大小, 使喷药机的宽幅能够充分利用。在驾驶室内手柄液压调整轮距, 操作方便, 简单快捷。
该机离地间隙为122cm, 田间通过性好。喷杆调整高度为51~152cm, 能够满足不同阶段作物高度的喷药作业, 适应性好。
凯斯SPX3150自走式喷药机的喷杆为自定中心喷杆。采用AIM Command喷药控制系统 (选装设备) , 能够保持恒定的喷药压力, 产生最理想的液滴尺寸。简单地说, 凯斯AIM Command专利技术可以提供独立的“压力控制”方式。流量控制器通过单个的喷嘴的工作来实现, 确保单位面积的喷雾量保持恒定, 与田间作业速度无关。在传统的喷雾技术中, 作业速度反应的是系统的压力, 而现在应用AIM Command专利技术, 压力可以独立于作业速度和流量之外进行控制。
流量控制器与单个喷嘴一起控制药滴的数量, 系统的压力通过喷嘴控制药滴的大小。AIM Command系统与流量控制器相互配合, 在作业速度为4.8~38.4km/h的速度范围内, 单位面积内的药滴的数量和大小可以保持一致。在任何地方都实现恒定喷雾量。在爬坡和通过水沟时不会造成损失。地头转弯和离开拐角时不会重复喷药。速度上升、下降都可以保证喷药压力和单位面积的喷药量不发生变化, 仅用一个喷嘴实现多种不同的喷药量。
综上所述, 凯斯SPX3150自走式喷雾技术的优势在于以下几点:
1.工作灵活, 田间通过性好。
2.操作灵活方便, 轮距的可调性会具有更大的生产效率。
3.可实现单独的漂移控制。
5.在拐角、启动、停车或者山坡上工作时, 不会过多或者过少的喷药, 实现恒定喷雾量。
6.操作方便, 提高坡地作业能力。
7.更少的维修, 无需超负荷作业以保证系统压力和喷雾方式。
8.需要更少的喷嘴。
约翰迪尔4630型自走式喷药机 篇8
4630采用负载感应压力流量补偿液压系统, 为喷杆、行走马达和其他液压功能提供动力, 仅使用了64升的液压油, 所以只有少量的油料需要冷却和更换。双静液压泵可以提供出色的驱动力。
由于田间类型多样, 4630配置了3个喷药速度范围, 再加上1个第4挡运输速度范围, 施肥喷药可达每小时32公里, 公路上的行驶速度可达每小时40公里。液压系统制动和脚踏后钳式制动器可以保证4630稳定可靠的制动效果。
源自飞机悬挂系统的启发, 4630的悬挂系统提供了整整21厘米的行程, 选装的自动气囊弹簧调节装置有助于保持平稳舒适的驾乘和直线的行进。车轴和车架部件是用高强度的8×8和4×8英寸的钢材制造, 其强度足以应付恶劣的喷药条件下产生的巨大扭力和挠曲力。1.32米的车身底架间隙, 使4630有足够的空间跨过行作物和密植的作物。
坐在4630舒适的气囊减震座椅上, 宽敞的驾驶室玻璃窗使驾驶员可以清楚地看到喷杆、标帜、轮胎和作物。厚厚的隔音衬和门窗周围3层隔音密封条, 使驾驶室内相当安静。
当您将昂贵的药剂喷洒在敏感的作物上时, 迪尔绿色之星2农业生产管理系统 (AMS) 可以确保您的喷药精度, 并实现自动驾驶, 保证导向喷药, 现在可以提供变量喷药应用软件。AMS设备以GPS为基础导向, 运行和记录保存增强功能使您在作业中获取最大的利润。
(1) 采用四气门6缸PowerTechTM柴油发动机。4630型发动机额定功率165马力, 通过软件升级调整发动机额定功率可达173马力;高压共轨燃油系统。
(2) 采用变量静液压传动系统。
(3) 采用农业生产管理系统, 实现精确喷药。
(4) 底盘和悬挂系统。1.32米的车身底架间隙有足够的空间跨过高秆作物和密植的作物;高强度钢体车架和加重车轴承受任何田间条件带来的扭曲力、挠曲力或扭矩;选装的自动气囊弹簧调节装置可以保持机器的平衡、舒适的驾乘及直线的行进;选装液压行距调节装置, 按下按钮可以改变行距, 前后轮可以设置不同的轮距。
(5) 喷杆和悬挂系统。坚固耐用、性能可靠, 无可比拟的喷药准确性。
a.创新的底盘悬挂和独立喷杆吊架装置, 有助于将喷杆保持在恒定的高度及与地面的平行度, 以获得更均匀的喷药幅宽和降低漂移。
b.大功率液压储能器和悬挂装置油缸, 有助于防止喷杆上下振动, 同时也能保持与作物间的距离恒定。
c.中间轴摆动吊架也可以保持喷杆与地面的平行。
拖拉机前置喷药机的设计 篇9
当前,我国农村大部分地区农田喷药作业都是由手动喷雾器来完成。图1所示为现在广泛使用的工农-16型手动背负式手动喷雾器。由于该喷雾器结构简单,大都没有回流装置,所以易造成喷雾器药箱内压力过大,且药箱中药液的跑、冒、滴、漏问题非常严重,加上人力操作,劳动强度大,施药者往往忽视安全问题,特别是夏季天气炎热,易造成施药人员中毒。
为此,将农村特有动力机械-拖拉机与BPZ系列喷灌自吸泵相结合,设计了一种适合于由拖拉机柴油机带动的机动喷药机。
1.加药液口 2.空气 3.药液 4.喷药阀门 5.单向阀6.活塞 7.打气筒
1 喷药机整体方案设计
1.1 主要结构和工作原理
该喷药机主要由BPZ型单级单吸离心自吸泵、逆止喷药回流阀、机架、喷头以及药箱等部分组成,如图2所示。将自吸泵安装在拖拉机的前部,由柴油机带动微型自吸泵工作。工作时,打开喷药阀,由人工控制喷药速度。当喷药速度较快时,自吸泵喷出的药液全部从喷头喷向农作物,在喷药速度减慢或关闭喷药阀停止工作时,多余的药液压力自然升高,可通过逆止阀回流至药箱。回流压力可根据喷药高度由人工自行调节,喷药间断期间无需停机,提高了作业效率,同时也避免了药液的浪费[1]。
1.逆止喷药回流阀 2.喷头 3.喷药管4.40BPZ-20自吸泵 5.机架 6.药箱
1.2 部件选取和设计
1.2.1 BPZ系列喷灌自吸泵的选取
对于喷药机的主要组成部件泵体,在设计中选取了由山东工友集团生产的BPZ系列喷灌自吸泵。BPZ型自吸泵是按外混合式自吸结构设计的,主要零件由泵体、轴承体、轴、叶轮、球阀和向心球轴承等组成。泵轴由两套单列向心球轴承支承,轴承装在轴承体内,用优质润滑脂润滑。由于BPZ型自吸泵的动力主要由手扶拖拉机或小四轮柴油机带动,故该泵体采用三角皮带传动。从皮带轮方向看,泵的转子为逆时针方向旋转。BPZ自吸泵具有使用寿命长、密封可靠、耗能低和维修方便等特点。输送温度不超过80℃的清水或物理、化学性质类似于清水的液体,适合农田、桑田、果园以及花卉等作物的喷灌,也可以用于排涝时使用。
由于农用拖拉机大都为小型、低功率,所以选择了型号为40BPZ-20自吸泵。该泵流程为12m3/h,扬程为20m,出水管直径为40mm,配用功率为1.5kW。选用泵如图3所示。
1.2.2 逆止喷药回流阀的设计
当拖拉机在田间作业时,可能会造成喷药箱内压力过大,为此设计安装了逆止喷药回流阀。在药液压力自然升高时,多余的药液可通过逆止阀回流至药箱,避免了药液应压力大遗漏所造成的泄露和浪费。该回流阀由壳体、钢珠、弹簧以及旋盖等组成,如图4所示。利用旋盖可以自由调节喷药压力,以适应不同的喷药高度,将逆止喷药回流阀安装在自吸泵的出水口端[1,2]。
1.壳体 2.钢珠 3.弹簧 4.旋盖
1.2.3 喷药机喷头的选择
喷头在喷雾装置中起着非常关键的作用。喷雾装置通过喷头控制液体的流量,使液体雾化成雾滴,并将雾滴分布在目标的表面上。喷头是喷药机实现喷雾作业的终端件,其选型对喷药机的性能尤为重要。可根据以下3点要求来选择喷头:一是覆盖率,一般小雾滴的覆盖率要高于大雾滴(同等喷雾量);二是漂移率,在有风的情况下,大雾滴的抗漂移性能明显好于小雾滴;三是均匀性,小雾滴的穿透力强于大雾滴,特别是当作物密度较高时,有利于雾滴在作物枝叶各层次上的分布[3]。对于40BPZ-20自吸泵而言,一般选用PSH-40型喷头为佳。
1.2.4 喷药机药箱的选择
为了提高药液箱的耐农药腐蚀能力,药箱采用聚乙烯塑料制作。药箱的上方开有加液口,并设有加液口滤网;药箱的下方设有出液口,并在出液口旁做一沉水槽,以达到自然放干药液的目的。为了保证农用拖拉机的作业协调性,提高其工作效率,药液箱容积设计原则主要有两个方面:一是加满药液后不至于使拖拉机受力失去平衡;二是不给农机手带来不便,不影响喷洒药物的质量。药箱的容积大小可根据所选用拖拉机的具体情况来确定。图5是基于PRO/E三维实体设计的喷药机药箱实体图。
1.2.5 喷药机的前置安装
根据农用拖拉机前部实际尺寸设计机架,将喷药机固定在拖拉机的前部,在机架的一侧安装40BPZ-20自吸泵,另一侧安装放置药箱。如图2所示,先将拖拉机柴油机V型带轮最外延的皮带取下,用于联接40BPZ-20自吸泵外端的带轮轴和柴油机带轮;然后将喷药管、喷药阀以及喷头与逆止喷药回流阀连接固定好。
2 结论
1) 拖拉机前置喷药机是由农村常见的动力机械通过与BPZ系列自吸泵组合而成,结构紧凑、安装方便、流动性强、使用性能好、作业效率高,很适合农村道路两侧、房前屋后树木及果园喷药之用。
2) 该喷药机还可与田园微耕机配套使用,适应大面积作业,是农村植保专业户的理想机具,具有很好的推广前景。
摘要：喷药机在我国农村农田作业中起着重要作用。为此,通过对喷药机主要结构、工作原理、相应工作泵、喷头、药箱选取及逆止喷药回流阀的设计,研制出了一种在实际应用中具有良好效果的拖拉机前置式喷药机。
关键词：喷药机,拖拉机,前置
参考文献
[1]钱炳举.小型拖拉机前置式喷药机的设计[J].安徽农机,2005(1):10-11.
[2]陈奎生.液压与气压传动[M].武汉:武汉理工大学,2001.