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基于总线的雾液量分布测量试验台的优化试验
1
作者 赵尔迪 程睿 +4 位作者 蔡晓华 吴泽全 叶岩 李占成 东忠阁 《农机化研究》 北大核心 2026年第3期129-136,共8页
针对传统喷雾测量中数据延迟、误差较大和参数同步采集效率低等行业痛点,设计了基于CAN总线技术的雾液量分布测量试验台,旨在构建高精度、智能化的喷雾性能测试平台。通过集成CAN总线系统,实现对压力、流量、喷雾角度等核心参数毫秒级... 针对传统喷雾测量中数据延迟、误差较大和参数同步采集效率低等行业痛点,设计了基于CAN总线技术的雾液量分布测量试验台,旨在构建高精度、智能化的喷雾性能测试平台。通过集成CAN总线系统,实现对压力、流量、喷雾角度等核心参数毫秒级同步采集与实时传输,数据处理速度提升50%,测量误差降低至±0.5%,较传统方案显著优化。试验台采用模块化设计,兼容教学演示、科研创新及生产线检测等多元场景,核心优势体现:(1)硬件集成度高,铝合金台架搭载喷杆智能调节系统、ISO标准U型集雾槽及工业视觉模块,确保雾滴收集与图像采集精度;(2)控制智能化,以PLC为核心的电气控制系统,联动试管架翻转机构与自动化数据采集模块,实现从喷雾作业到参数分析的全流程无人化操作。经一致性测试验证,喷头喷量变异系数为1.2%,雾液量变异系数为8.3%,符合标准要求,可精准筛选喷量稳定喷头。 展开更多
关键词 雾液量分布 CAN总线技术 喷头性能测试 数据同步采集 试验台
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基于DPM模型的感应式荷电雾滴群运动轨迹研究
2
作者 张建业 胡军 +3 位作者 刘昶希 李宇飞 王涛 宫新泰 《中国农机化学报》 北大核心 2026年第2期226-232,261,共8页
在大田植保作业过程中,采用静电施药技术可以有效增强雾滴群在作物冠层内的变轨运移能力,增加其在植株腹蔽处的沉积率。通过仿真模拟与高速摄像相结合,量化分析荷电雾滴群对靶运动特性,为荷电雾滴群运动特性研究提供理论参考,进而为植... 在大田植保作业过程中,采用静电施药技术可以有效增强雾滴群在作物冠层内的变轨运移能力,增加其在植株腹蔽处的沉积率。通过仿真模拟与高速摄像相结合,量化分析荷电雾滴群对靶运动特性,为荷电雾滴群运动特性研究提供理论参考,进而为植保静电喷头的设计与优化提供科学的理论依据。利用Fluent软件建立空气流场、离散雾场和空间电场耦合仿真模型,采用离散相粒子跟踪法(DPM模型)模拟不同粒子粒径、运动速度的荷电雾滴群在作物冠层内的运动轨迹,并通过高速摄像验证模拟结果的准确性,最终获得荷电雾滴群发生变轨运移现象的临界条件和影响因素。试验结果表明:荷电雾滴群的运动轨迹受空间位置、雾滴直径和运动速度影响。仿真试验中,距离植株1.5 cm以内、粒径在86.78~183.16μm、速度小于2.4 m/s的荷电雾滴更容易被电场捕获,吸附在植株上;室内试验中,距离植株1.2 cm以内、粒径在160~240μm、速度小于3.2 m/s的荷电雾滴更容易被电场捕获,吸附在植株上;增强感应电压、减小喷雾压力可以增强空间电场对荷电雾滴的作用效果,改善荷电雾滴群变轨运移能力。建立的多物理场耦合仿真模型中荷电雾滴群运动规律与试验结果具有较高的吻合度。 展开更多
关键词 静电喷雾 荷电雾滴 临界位置 运动轨迹 雾滴粒径
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我国果园施药技术与配套地面装备研究进展
3
作者 肖文 徐陶 +3 位作者 祁雁楠 李雪 赵志国 吕晓兰 《中国农机化学报》 北大核心 2026年第1期258-265,共8页
果园施药装备是植保机械中的重要分支,其性能和作业质量直接影响果园病虫害防治效果。综合分析我国果园施药技术的研究进展,包括气流辅助喷雾技术、静电喷雾技术、循环喷雾技术和精准变量施药技术,分别对其工作原理、存在问题等进行阐述... 果园施药装备是植保机械中的重要分支,其性能和作业质量直接影响果园病虫害防治效果。综合分析我国果园施药技术的研究进展,包括气流辅助喷雾技术、静电喷雾技术、循环喷雾技术和精准变量施药技术,分别对其工作原理、存在问题等进行阐述;并以果园风送喷雾机为主,按照动力供给方式将其分为自走式、牵引式和悬挂式,分析我国果园施药装备的研究进展,深入探讨我国喷雾机关键部件的研究现状。指出我国果园施药技术、农机农艺融合程度、推广研发力度和适应性等方面存在的问题,提出未来我国果园植保喷雾机在施药技术创新、果园宜机化改造及装备智能化发展方面的研发思路,为我国果园施药装备智能化、精细化、高效绿色作业的发展提供参考。 展开更多
关键词 果园 施药技术 喷雾机 地面装备 精准施药
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基于熵权TOPSIS的农药喷雾实心圆锥喷头特性分析与评价
4
作者 唐秀英 孙中清 +4 位作者 程斌 刘正林 王佩 张永华 陈立畅 《灌溉排水学报》 2026年第1期57-66,共10页
【目的】针对温室吊蔓作物喷雾作业中冠层结构复杂、空间受限等问题,分析不同喷头孔径与喷雾压力对喷雾角、雾滴粒径及流量稳定性的影响,确定最优喷头孔径与喷雾压力组合,从而提升药液在作物冠层的沉积均匀性和作业稳定性。【方法】选取... 【目的】针对温室吊蔓作物喷雾作业中冠层结构复杂、空间受限等问题,分析不同喷头孔径与喷雾压力对喷雾角、雾滴粒径及流量稳定性的影响,确定最优喷头孔径与喷雾压力组合,从而提升药液在作物冠层的沉积均匀性和作业稳定性。【方法】选取7种喷头孔径(0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8 mm)的低压实心圆锥喷头,喷雾压力设置为0.45、0.55、0.65、0.75、0.85、0.95 MPa,利用高速摄像仪和雾滴测试卡分析不同孔径喷头的雾滴特性,研究不同孔径喷头的雾滴覆盖性、雾化质量与稳定性。【结果】①喷雾角随喷头孔径和喷雾压力的增大而增大,在喷头孔径为0.5~0.6 mm、喷雾压力为0.55~0.75 MPa条件下,喷雾角稳定分布于60°~80°的推荐区间内。②喷雾压力与喷头孔径交互作用对雾滴体积中值粒径有显著影响;当喷头孔径为0.3~0.6 mm、喷雾压力为0.65~0.85 MPa时,雾滴体积中值粒径集中于30~150μm的最佳雾滴粒径范围,且雾滴相对粒径谱宽度<1.3。③喷头孔径压力对喷药流量误差的影响显著;当喷头孔径为0.5~0.6 mm、喷雾压力为0.65~0.85 MPa时,喷头实际流量与标称流量的偏差最小,同一喷杆各喷头在喷药作业中的输出一致性和流量稳定性最佳。故推荐的参数交集区间为喷头孔径为0.5~0.6 mm,喷雾压力为0.65~0.75 MPa。【结论】熵权TOPSIS分析表明,喷头孔径为0.6 mm、喷雾压力为0.65 MPa时,雾滴穿透性、均匀性与雾化稳定性综合表现最优。 展开更多
关键词 实心圆锥喷头 雾滴粒径 熵权TOPSIS 吊蔓作物 立式喷杆
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基于凹点—分水岭分割的雾滴沉积参数检测
5
作者 王雪莹 陆军 +2 位作者 曹冬林 周建华 金天澍 《中国农机化学报》 北大核心 2026年第1期216-222,共7页
农药喷洒药液雾滴会在作物表面沉积,并伴随出现凝并、碰撞等现象,从而导致雾滴沉积参数检测不准确。对粘连雾滴进行有效分割是提升沉积参数检测水平的关键,为此采用以智能手机为核心的便携式雾滴采集装置,提出一种基于改进凹点—分水岭... 农药喷洒药液雾滴会在作物表面沉积,并伴随出现凝并、碰撞等现象,从而导致雾滴沉积参数检测不准确。对粘连雾滴进行有效分割是提升沉积参数检测水平的关键,为此采用以智能手机为核心的便携式雾滴采集装置,提出一种基于改进凹点—分水岭分割粘连雾滴的图像检测方法。首先,采集9组不同生长时期的蚕豆喷雾植株样本,分析图像特征,去除图像背景;其次,经过灰度化、二值化和形态学操作,采用R—G算法提取雾滴图像;最后,以轮廓固性阈值为判别雾滴类型的依据,判别的弱粘连雾滴采用改进的距离标记分水岭算法,强粘连雾滴采用凹点标记分水岭算法。经过改进的分割算法,雾滴覆盖率比2R—G—B算法和R—G—B算法分别提高5.07%、28.10%;沉积密度比凹点标记分水岭算法和距离标记分水岭算法分割分别提高3.6%、14.4%,平均分割时间为9.46 s,比凹点标记分水岭算法快41.37 s;雾滴个数分割平均准确率为93.9%,最高准确率为98.06%;变异系数对比凹点标记分水岭算法和距离标记分水岭算法分割的相对误差分别为3.12%、6.25%。 展开更多
关键词 沉积参数 凹点检测 分水岭分割 粘连雾滴 轮廓固性 蚕豆
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基于负载敏感的自走式喷雾机节能型液压转向系统研究
6
作者 刘新月 温浩军 +3 位作者 罗长海 景武辉 刘旭珍 秦五昌 《农业机械学报》 北大核心 2026年第1期215-226,共12页
针对传统自走式喷雾机液压转向系统存在能耗高、效率低的问题,以3WPZ-1800G型自走式喷雾机为研究对象,对其液压转向系统存在的节流损失和溢流损失等能量损失问题进行分析。基于此,设计并实现了一种以负载敏感变量泵为核心、结合电液比... 针对传统自走式喷雾机液压转向系统存在能耗高、效率低的问题,以3WPZ-1800G型自走式喷雾机为研究对象,对其液压转向系统存在的节流损失和溢流损失等能量损失问题进行分析。基于此,设计并实现了一种以负载敏感变量泵为核心、结合电液比例阀的节能型液压转向系统,该系统能够动态匹配转向液压泵的输出压力、流量与转向油缸负载所需的压力、流量。为验证该系统的有效性,采用AMESim及Matlab/Simulink软件分别搭建了原系统和节能系统的仿真模型,并设计了模糊PID控制器用于转向同步控制,对两种系统在不同工况下的能耗进行仿真对比分析,仿真结果表明,节能系统相较于原系统可减小约90.1%、71.3%和66.7%的能量输出。同时,进行了实车试验,结果显示节能系统相较于原系统可减小约90.7%、60.7%、68.7%的功率输出,与仿真结果基本一致,验证了本文设计的负载敏感节能型液压转向系统的节能效果良好。 展开更多
关键词 自走式喷雾机 液压转向系统 节能 负载敏感
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基于多传感器同步采集的喷雾机喷嘴性能检测仪设计与试验 被引量：1
7
作者 胡军 封超 +2 位作者 刘昶希 李宇飞 石航 《农业机械学报》 北大核心 2025年第2期305-313,共9页
检测喷嘴性能是植保作业过程中的重要参数,直接关系到农药的喷洒效果,进而严重影响植保作业质量和效率。本研究设计一款基于多传感器同步采集的喷雾机喷嘴性能检测仪,以实现田间作业前对喷嘴性能失效程度的精确评估,保障植保作业高效、... 检测喷嘴性能是植保作业过程中的重要参数,直接关系到农药的喷洒效果,进而严重影响植保作业质量和效率。本研究设计一款基于多传感器同步采集的喷雾机喷嘴性能检测仪,以实现田间作业前对喷嘴性能失效程度的精确评估,保障植保作业高效、精准执行。采用STM32微控制器为核心处理单元,集成多个高精度流量与压力传感器,实时同步采集喷嘴尖端数据并通过蓝牙传输到LabVIEW平台,实现高效、可视化的数据分析、预警与存储,达到实时检测喷嘴性能状态要求。试验结果表明,对失效喷嘴压力检测时压力测量最大误差为2.174%,流量测量最大误差为1.936%;对多个喷嘴性能同步检测验证时,压力测量最大相对误差为1.515%,平均误差为0.887%,流量测量最大相对误差为2.061%,平均误差为1.151%;对多个喷嘴性能田间试验时,压力最大相对误差为1.990%,平均误差为1.629%,流量最大相对误差为2.713%,平均误差为2.014%,符合喷嘴性能检测要求。该装置为喷雾机喷嘴性能检测提供了可靠、高效的智能检测手段,满足植保标准化作业前检测的技术要求。 展开更多
关键词 喷雾机 喷嘴性能检测 流量传感器 压力传感器 LABVIEW STM32
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3WF-1300型悬挂式喷杆喷雾机的设计与试验
8
作者 李存斌 梁玉成 +4 位作者 张庆柱 陈宝昌 谢宇峰 吕海杰 宋秋梅 《农机化研究》 北大核心 2025年第3期77-81,共5页
针对我国目前大田喷雾机仍以中小型机具为主,产品技术含量相对较低,使用可靠性差,施药过程存在雾滴飘移、喷洒不均匀、农药有效利用率低等问题,在分析悬挂式喷杆喷雾机工作原理的基础上设计并研制了一种高效、安全的3WF-1300型悬挂式喷... 针对我国目前大田喷雾机仍以中小型机具为主,产品技术含量相对较低,使用可靠性差,施药过程存在雾滴飘移、喷洒不均匀、农药有效利用率低等问题,在分析悬挂式喷杆喷雾机工作原理的基础上设计并研制了一种高效、安全的3WF-1300型悬挂式喷杆喷雾机。该机配套动力为88.2~117.6 kW,药箱容量1 300 L,喷幅18 m,可液压控制喷杆折叠、展开和升降,有效降低了驾驶人员的操控难度,能够实现舒适、精准、高效的农药喷施作业,提高了农药有效利用率、降低了农药施用量、减少了环境污染,极大地保护了操控人员的身体健康。田间试验结果表明:喷雾机结构参数设计合理,喷杆的折叠、展开和升降过程平稳顺滑,无卡顿现象;喷雾均匀,作业效率高,达到了设计指标的要求;田间试验中,沿喷杆方向喷雾分布变异系数为5.3%,结果优于国家标准。 展开更多
关键词 喷杆式喷雾机 折叠喷杆 悬挂机构 升降机构
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喷杆式喷雾机雾滴沉积特性Fluent模拟与试验
9
作者 袁永伟 马晓雨 +1 位作者 弋景刚 张秀花 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第4期179-185,共7页
目前设施农业常用的植保机械为喷杆式喷雾机,作业过程中雾滴受重力和风阻影响会产生喷施不均现象,通过调整雾滴喷射源仰角和迎风角来优化雾滴沉积特性。利用Fluent进行仿真模拟,设置实际作业相同工况,风速大小为1.0 m/s,调节喷射源矢量... 目前设施农业常用的植保机械为喷杆式喷雾机,作业过程中雾滴受重力和风阻影响会产生喷施不均现象,通过调整雾滴喷射源仰角和迎风角来优化雾滴沉积特性。利用Fluent进行仿真模拟,设置实际作业相同工况,风速大小为1.0 m/s,调节喷射源矢量方向,将喷射源仰角控制在0°~15°,迎风角控制在-15°~0°,在距离喷射源0.2 m处设置有界云图检测捕捉颗粒信息,将沉积密度、雾滴粒径DV0.9值、质量流率作为评价指标。为进一步验证仿真效果,并进行喷雾试验,试验结果与仿真结果均显示:在仰角不超过5°时,迎风角越大,雾滴沉积效果增加;在仰角超过5°时,雾滴间的干涉区域变小,沉积效果呈下降趋势;在迎风角为-15°、仰角为5°时,雾滴沉积效果达到最佳,为进一步优化喷杆式喷雾机喷射源角度提供理论依据。 展开更多
关键词 喷雾机 雾滴沉积特性 FLUENT 喷射源角度 设施农业
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高地隙自走式喷杆喷雾机研究 被引量：2
10
作者 李存斌 《农业装备技术》 2025年第2期46-48,共3页
高地隙自走式喷杆喷雾机可广泛应用于农作物的播前、苗前土壤处理、化学处理草害和病虫害防治等作物生长的各个时期,尤其是在玉米、棉花等高秆作物的生长中后期。文章论述了高地隙自走式喷杆喷雾机发展现状及国内外差距,探讨了研发具体... 高地隙自走式喷杆喷雾机可广泛应用于农作物的播前、苗前土壤处理、化学处理草害和病虫害防治等作物生长的各个时期,尤其是在玉米、棉花等高秆作物的生长中后期。文章论述了高地隙自走式喷杆喷雾机发展现状及国内外差距,探讨了研发具体方向,指出了高地隙自走式喷杆喷雾机具有行走速度快、操控舒适、喷幅宽、效率高、喷洒均匀、自动化程度高等优点,是一种高效的植保机械,可解决高杆作物生长后期缺乏农药喷施设备喷药的难题,为我国的农业生产发挥出重要的作用。 展开更多
关键词 喷杆式喷雾机 高地隙 自走式
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替代消毒剂就地合成喷雾消毒装置开发与试验
11
作者 吴春笃 常中伟 +2 位作者 唐鹏 张波 毛澍洲 《江苏大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期661-668,共8页
以食盐和自来水为原料,通过电解产生含次氯酸根的溶液作为替代消毒剂,运用到公共场所消毒,集成开发替代消毒剂就地合成喷雾消毒装置.该装置由气力静电雾化单元和消毒剂就地合成单元两部分组成,作业有效距离为6 m,单位时间喷雾量为303 mL... 以食盐和自来水为原料,通过电解产生含次氯酸根的溶液作为替代消毒剂,运用到公共场所消毒,集成开发替代消毒剂就地合成喷雾消毒装置.该装置由气力静电雾化单元和消毒剂就地合成单元两部分组成,作业有效距离为6 m,单位时间喷雾量为303 mL/min.进行大肠杆菌试验,质量分数为2%的盐水反应3 min,试验组氧化还原电位(ORP)值高且变化幅度较小,该试验组与纯水对照组对比杀菌率为100.00%,杀菌效果显著.进行喷雾性能试验,通过改变气压大小和是否荷电,分析不同条件下的喷雾性能情况,结果表明:随气压变化,单位时间喷雾量、喷幅和喷距随之变化,在气压为2.5×10^(5) Pa时,单位时间喷雾量、喷距和喷幅分别为303 mL/min、6.00 m和1.25 m;荷电状态时,喷幅、沉积密度和沉积量都比同一条件下非荷电时大;在气压为2.0×10^(5) Pa,荷电状态时,喷幅最大为1.21 m,与非荷电时相比,喷幅增大了0.20 m,荷电能够增加雾滴沉积密度,在喷距为2.10 m和下部位置最明显;在喷距为3.70 m的上部位置,荷电状态时,沉积量增加了0.08μL/cm^(2).在气压为2.5×10^(5) Pa,荷电状态时,雾滴平均粒径最小且为47.93μm.所开发的替代消毒剂就地合成喷雾消毒装置运用在实验室和食堂公共场所消毒,试验结果细菌总数≤300 CFU/(25 cm^(2)),满足国家规定标准. 展开更多
关键词 代替消毒剂 喷雾消毒装置 杀菌试验 喷雾性能 公共场所消毒
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果园喷药机变量喷雾系统设计与试验
12
作者 胡晓平 付彦伟 +2 位作者 李亚芹 赵晨 李彩花 《农机使用与维修》 2025年第9期26-30,共5页
为了改善矮砧密植型果园喷雾作业过程中雾滴分布不均匀等问题,设计一种变量喷雾系统。变量系统主要由STM32单片机、压力传感器、超声波传感器、调节阀等组成,以STM32单片机为核心,采用超声波传感器阵列对果树冠层体积进行计算,并对得到... 为了改善矮砧密植型果园喷雾作业过程中雾滴分布不均匀等问题,设计一种变量喷雾系统。变量系统主要由STM32单片机、压力传感器、超声波传感器、调节阀等组成,以STM32单片机为核心,采用超声波传感器阵列对果树冠层体积进行计算,并对得到的果树冠层体积计算模型进行精度测试。通过压力传感器采集喷头处实际压力,单片机对实际压力与理论压力进行对比从而调整调节阀开度。试验表明,基于传统果树冠层体积估算模型与传感器阵列果树冠层体积估算模型平均相对误差为11.79%,证明超声波传感器阵列在估算果树冠层体积时满足设计要求。 展开更多
关键词 变量喷雾 体积估算 喷雾量 精度测试
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植保无人机不同药液用量对稻田稗草的除草效果
13
作者 马洪文 贺奇 +2 位作者 赵梅娟 尹秀玲 王刚 《北方水稻》 2025年第1期50-52,57,共4页
植保无人机喷雾除草已经成为稻田除草的主要方式,药剂用量和药液用量影响杂草的防除效果,本试验进行了不同药剂用量和药液用量对稻田稗草防除效果的试验,结果表明,不同处理间药后10 d防除效果、药后20 d防除效果的方差均达到极显著水平... 植保无人机喷雾除草已经成为稻田除草的主要方式,药剂用量和药液用量影响杂草的防除效果,本试验进行了不同药剂用量和药液用量对稻田稗草防除效果的试验,结果表明,不同处理间药后10 d防除效果、药后20 d防除效果的方差均达到极显著水平,即处理5药剂用25%氰氟草酯400 ml/667 m^(2)、药液用量2.0 L/667 m^(2)和处理4药剂用25%氰氟草酯350 ml/667 m^(2)、药液用量3.0 L/667 m^(2)较其他处理间存在极显著的差异。 展开更多
关键词 植保无人机 药液用量 稻田 稗草 防除效果
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自识别高效智能植保装置设计
14
作者 刘培学 李馨婵 许霞 《农机使用与维修》 2025年第1期5-9,共5页
传统植保喷药方式存在喷洒不均匀、用药量大、成本高等问题。针对上述问题基于单片机设计了一款智能植保装置,该装置能够实现自动避障、遥控农药喷洒、植物图像识别区分及除草植保功能。装置由STM32系列单片机、OpenMV识别模块、光电自... 传统植保喷药方式存在喷洒不均匀、用药量大、成本高等问题。针对上述问题基于单片机设计了一款智能植保装置,该装置能够实现自动避障、遥控农药喷洒、植物图像识别区分及除草植保功能。装置由STM32系列单片机、OpenMV识别模块、光电自动避障模块、NRF24L01无线通讯模块、显示模块共同组成。测试结果表明,智能植保装置性能良好,可以满足农业生产的要求。 展开更多
关键词 植保 单片机 农药喷洒 图像识别
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履带式果园对靶仿形施药机设计与试验 被引量：2
15
作者 董继伟 潘良 +5 位作者 曹中华 湛小梅 李亚丽 孙志强 刘汶树 任桂英 《农机化研究》 北大核心 2025年第9期251-260,共10页
为满足丘陵山地标准化果园精准施药农艺要求,解决传统喷雾作业存在的劳动强度大、施药液量大、雾化性能不良和污染环境等问题,设计了履带式果园对靶仿形施药机。该机在升降开合机构作用下可满足施药距离和高度的调整,以适应不同特征的果... 为满足丘陵山地标准化果园精准施药农艺要求,解决传统喷雾作业存在的劳动强度大、施药液量大、雾化性能不良和污染环境等问题,设计了履带式果园对靶仿形施药机。该机在升降开合机构作用下可满足施药距离和高度的调整,以适应不同特征的果树;采用可调阵列式超声波传感器检测树冠探测模块与果树冠层表面距离。从室内运动特性测试结果看,各机构最大位移误差率不大于0.20%,运动时间误差率均小于4.79%,响应速度与稳定性满足对靶仿形运动要求。室外雾化试验结果表明:在0.5 m/s的作业速度下,固定式连续施药和对靶仿形施药雾滴密度分别为53.6、78.2个/cm^(2),均达到病虫害防治标准要求,与固定式连续施药相比,对靶仿形施药的药液覆盖率提高了20.6%;在药液使用量方面,固定式连续施药和对靶仿形施药平均药液用量分别为15.5、11.47 L,对靶仿形施药量节药达26%。该研究为果树病虫害防治提供了新装备,为下一步精准变量施药方法研究提供了结构基础和理论方法参考。 展开更多
关键词 标准化果园 施药机 精准施药 对靶仿形 树冠探测
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基于机器视觉的植保喷头喷雾角测量方法 被引量：1
16
作者 祝天宇 吴泽全 +4 位作者 叶岩 李占成 杨存志 孙先明 蔡晓华 《农机化研究》 北大核心 2025年第11期235-240,共6页
传统检测喷头喷雾角主要是由人工测量,不仅效率低,易干扰喷雾场,且易受到人工视力差异的影响,误差较大,不能连续检测。为满足自动化检测的需求,提出了一种带有形态学操作的Canny边缘检测算法。基于边缘检测的机器视觉技术,使用高斯滤波... 传统检测喷头喷雾角主要是由人工测量,不仅效率低,易干扰喷雾场,且易受到人工视力差异的影响,误差较大,不能连续检测。为满足自动化检测的需求,提出了一种带有形态学操作的Canny边缘检测算法。基于边缘检测的机器视觉技术,使用高斯滤波器对摄像机拍摄的喷雾图像进行降噪,使用Sobel算子计算像素梯度,对非极大值像素进行抑制,并使用最小二乘法拟合自动检测喷雾角大小。为验证算法的准确性,在喷雾性能试验台上进行验证试验,结果表明:算法性能良好、速度较快、占用空间小,得出的喷雾角大小和手工测量差值在5°以内,符合喷雾试验台的性能要求。 展开更多
关键词 机器视觉 喷雾试验台 边缘检测 最小二乘法 喷雾角
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基于PLC的日光温室混施肥系统设计 被引量：1
17
作者 王发好 张彩虹 +2 位作者 姜鲁艳 王国强 刘振亚 《农机化研究》 北大核心 2025年第12期126-135,共10页
为实现日光温室环境的稳定监测和灌溉系统的精准灌溉,设计了一种基于可编程逻辑控制器(PLC,Programmable Logic Controller)并搭载本地端与远程端控制平台的混施肥装置,简单快捷地对温室土壤环境进行调节;在设备搅拌模块中,加入新型搅拌... 为实现日光温室环境的稳定监测和灌溉系统的精准灌溉,设计了一种基于可编程逻辑控制器(PLC,Programmable Logic Controller)并搭载本地端与远程端控制平台的混施肥装置,简单快捷地对温室土壤环境进行调节;在设备搅拌模块中,加入新型搅拌器,可快速对颗粒肥进行溶解。对搅拌器最佳混合速度进行探究后发现:在搅拌速度800 r/min条件下,排液口的速度最大,为2.511 m/s。通过对土壤环境进行监测,构建了设备运行的灌溉策略与数据库;运行时,当低于灌溉阈值时,装置进行工作;通过MCGS触摸屏脚本组态,实现监测控制存储一体;通过网关传输与控制,利用有人云自主组态功能,对可编程控制器各端口进行轮询访问,实现监测数据的存储、实时查阅、数据下载等。对混施肥模块进行试验发现:系统可在60 s内完成50 L的清水注入;随着压力的变化,每增加2 kPa,管道进口运行频率平均增加5.124 Hz,出口流量平均提高0.304 m^(3)/h;对开启不同吸肥阀门个数进行吸肥试验,开启两个吸肥阀门是开启1个吸肥阀门吸肥量的2.5倍。通过滴灌带与设备的组合使用发现:小孔径滴灌带在小区域灌溉时,其灌溉均匀性大于大孔径滴灌带。 展开更多
关键词 混施肥机 PLC 远程控制 流体仿真 日光温室 滴灌均匀性
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基于柑橘果树冠层结构信息的自适应喷药系统设计与研究 被引量：2
18
作者 蔡宗平 李光林 《西南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期215-229,共15页
针对丘陵山地柑橘果园研制了一种基于柑橘果树冠层结构信息的自适应喷药系统。通过车载超声波传感器自动对靶和对果树冠层结构信息的实时检测,调节喷杆到果树的距离以及喷杆高度;根据柑橘果树冠层结构尺寸信息采用不同的喷药策略,自动... 针对丘陵山地柑橘果园研制了一种基于柑橘果树冠层结构信息的自适应喷药系统。通过车载超声波传感器自动对靶和对果树冠层结构信息的实时检测,调节喷杆到果树的距离以及喷杆高度;根据柑橘果树冠层结构尺寸信息采用不同的喷药策略,自动调节风送速度和药液管路压力,使药液穿透柑橘果树冠层内部,并将药液送至冠层中心。同时对密植与稀疏果园实施连续作业或间歇作业,配合风送系统,使喷药效果均匀,减少药液浪费。试验结果表明:喷药机水平与竖直方向自动对靶的最大误差率分别为1.696%与4.573%,冠层结构检测的拟合圆柱半径与冠层实际半径的最大误差率为12.379%,穿透冠层距离与冠层半径的最大误差率为5.225%。对喷药决策设置了高风速权重与高出口压力权重2种工作模式,2种工作模式下雾滴覆盖率的相对标准偏差分别为3.02%与3.38%,工作稳定可靠,能够满足丘陵山地果园精准喷药作业的要求。 展开更多
关键词 丘陵山地 喷药机 自动对靶 冠层检测 变量喷药
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基于PWM控制的均匀变量喷雾系统设计与台架试验 被引量：1
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作者 牛顿 马少辉 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第12期146-153,共8页
针对传统植保喷雾机作业速度改变时喷施农药不均匀、智能化程度低的问题,为减少农药资源浪费,设计一种基于PWM控制的变量喷雾系统。系统采用单片机作为核心控制器,通过速度传感器反馈的信息自动调整电磁阀的PWM占空比,从而精确控制喷雾... 针对传统植保喷雾机作业速度改变时喷施农药不均匀、智能化程度低的问题,为减少农药资源浪费,设计一种基于PWM控制的变量喷雾系统。系统采用单片机作为核心控制器,通过速度传感器反馈的信息自动调整电磁阀的PWM占空比,从而精确控制喷雾量。系统包括药箱、药液泵、控制器、电磁阀、速度传感器以及用于显示和设置参数的触摸屏。试验结果显示,在药液管路压力为0.2 MPa、0.4 MPa、0.6 MPa,喷雾电磁阀频率为6 Hz、8 Hz、10 Hz时,进行流量测定并对流量结果拟合,得到6 Hz流量拟合决定系数最佳,分别为0.96503、0.98565、0.98563。此外,在台架测试中,当行驶速度在3~5 km/h变化时,喷雾流量的变化较小,喷雾效果均匀,满足农业作业的实际需求。 展开更多
关键词 植保机械 变量喷雾 脉宽调制 单片机 控制系统
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静电喷雾雾滴荷电特性研究
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作者 王黎光 刘芹 +1 位作者 马啸宇 冯俊琨 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第3期59-63,共5页
为进一步降低静电喷雾设备的静电电压,提升静电喷雾设备绝缘可靠性和安全性,设计在1~8 kV负高压静电电压下进行静电喷雾试验。通过改变静电喷雾时的静电电压、喷雾压力、静电环直径、静电环线圈宽度等参数,计算静电喷雾雾滴的荷质比。... 为进一步降低静电喷雾设备的静电电压,提升静电喷雾设备绝缘可靠性和安全性,设计在1~8 kV负高压静电电压下进行静电喷雾试验。通过改变静电喷雾时的静电电压、喷雾压力、静电环直径、静电环线圈宽度等参数,计算静电喷雾雾滴的荷质比。绘出雾滴荷质比随电压、电极环直径和匝数的变化曲线,对不同条件下的荷质比进行理论分析,对比不同试验条件下荷质比的变化趋势。通过对比,选取荷质比相对稳定的静电电压、喷雾压力、静电环直径、线圈宽度等参数。试验表明:静电电压在3~7 kV,喷雾压力为0.3 MPa,电极环直径为25 mm,线圈宽度为20匝时,荷电效果比较明显且相对稳定。为下一步研发和改进静电喷雾机具提供参考依据。 展开更多
关键词 静电喷雾 荷电量 荷质比 电极环 极距
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