[发明专利]一种水稻插秧机施药器及施药控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种作物施药装置，尤其是一种水稻插秧机施药器，同时还涉及施药控制方法，属于农机具技术领域。

背景技术

机插秧有利于减轻水稻生产劳动量，并且节本、增效，因此被大面积推广。但机插秧整田后插秧迟、行距大、苗体小、封行迟，秧苗对杂草竞争力弱，因而机插田的杂草危害较手插田严重。同时，因机插苗小而弱、存在机器植伤等，所以除草剂施用要求更为严格，施药不当极有可能造成药害，影响产量[1]。

目前，机插秧田普遍采用2次除草法，即在稻田平整时先用除草剂进行1次土壤封闭处理，使杂草在稻田定板期间不能出苗，在水稻返青施分蘖肥时，适当推迟施药时间，再进行1次常规方法施用除草剂[2]。这种方法显然工作量和药液的消耗都较大。

申请号为201110052041.1的中国专利申请公开了一种棉田杂草实时识别对靶喷施的方法。其视觉系统硬件包括外加光源、CCD彩色摄像机、A/D转换、DSP图像处理器、D/A转换、LCD显示器,外加光源可以改善自然条件下光线不均匀或亮度不合适的情况。识别方法采用以下步骤:安装在除草机械前部的摄像机实时获取棉田图像;经过A/D转换放到片外存储器中供DSP处理器调用,DSP从视频流中抽取帧图像进行处理;利用Cr特征法进行绿色作物和土壤背景的分割;根据喷头布置情况,将图像平均划分为四行,每个喷头对应一行;利用位置特征识别行间杂草;利用叶片面积、形状特征识别株间杂草;将得到的杂草位置信息发送微控制器,控制喷头打开,实现除草剂精确对靶喷施,以节省农药和减少污染。其构成复杂，成本高昂，难以推广应用。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有技术存在的缺点，提出一种工作效率高、可以使药效最大化，并且简单实用的水稻插秧机施药器，同时给出其施药控制放大，从而尽可能避免药液浪费以及对机插秧的药害。

申请人经过理论分析和实践验证得知，插秧后即刻在秧苗位置施加合适计量的药液可以获得最佳的施药效果，因此同时控制施药时机、位置以及施药量才有可能使药效最大化。在此认知基础上，为了达到以上目的，申请提出本发明的水稻插秧机施药器基本技术方案为：包括进液端接药箱、出液端接喷嘴的液泵以及控制电路，所述药箱安置于插秧机上，所述喷嘴安置在插秧机秧爪插秧位置，所述秧爪插秧位置装有接近传感器件；所述控制电路具有信号输入端接所述接近传感器件（例如接近开关）的智能控制器件，用以根据感知的秧爪位置确定施药时机；所述智能控制器件的控制信号输出端接液泵的受控端，用以在确定的施药时机控制液泵以预定计量通过所述喷嘴施药。

具体而言，所述智能控制器件为单片机，所述单片机的控制信号输出端通过光电隔离芯片与稳压芯片组成的功率放大隔离电路后，接作为开关控制器件的场效应管的栅极，所述场效应管的漏极与源极作为开关信号输出端接蠕动泵的受控端。

本发明工作时，智能控制器件按如下基本步骤进行施药控制：

第一步、计算得出液泵每次额定开启时间；

第二步、接收传感器件的信号，判断秧爪是否达到插秧位置；

第三步、如判断秧爪达到插秧位置，则输出控制信号开启液泵，如判断秧爪未达到插秧位置，则继续第二步；

第四步、判断液泵开启是否达到每次额定开启时间，如未达到则保持开启并继续判断开启时间，如达到则关闭液泵，返回第二步。

采用本发明后，施药控制附加在插秧机上，施药操作与插秧同步，因此结构简单合理，工作效率高，并且通过对秧爪位置的监测把握最佳施药时机，借助安置在插秧位置的喷嘴保证理想的施药位置，可以使药效最大化，避免药液浪费以及造成不必要的污染。

以上第一步通常可以根据每穴平均施药量和液泵预置额定流量计算每次额定开启时间，第三步中开启液泵以额定流量输出。实践中，考虑到工作时插秧机行进速度以及秧爪运转速度的变化，上述控制的进一步完善是，所述第一步中，还判断秧爪此次达到插秧位置与上次达到插秧位置的时间间隔，并判断此时间间隔是否小于预定的阈值，如是则将液泵预置额定流量相应提高后再计算每次额定开启时间，再进行后续步骤；如否则直接进行后续步骤。这样不仅可以使液泵开启时机与秧爪工作位置相吻合，而且使施药速度与插秧速率相匹配，从而更好地保证施药与插秧的同步效果。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明一个实施例的结构框图。

图2为图1实施例智能控制器的控制流程图。

图3为图1实施例的控制电路核心部分电路图。