[发明专利]一种智能化低成本在线混药装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种智能化低成本在线混药装置，属于智能化农业机械领域。

背景技术

与传统的预混药方式相比，在线混药的特点是药箱和水箱分离，工作时通过混药装置在线混药。在线混药装置可以实现农药浓度根据病虫害的严重程度按需变化，在病虫害严重区域提高药液浓度，在病虫害较轻区域降低药液浓度，达到根据病虫害程度按需混药。

在线混药是当前提高农药利用率、减小环境污染的最有效手段之一，也是提高农药使用安全性的最有效手段之一。药水混合比的动态检测和稳定控制是在线混药装置保证喷雾浓度均匀稳定的关键，考虑到喷雾机组作业过程中药水混合比一般在1:300～1:500之间，因此，对农药的小流量高精度检测是在线混药装置应用到实际作业过程中必须解决的一个核心问题，尤其是目前市场上尚未见到能对农药小流量检测的体积流量计，一些科里奥利质量流量计虽能对农药流量进行检测，但高精度的传感器价格很高，因此目前必须寻求农药的低成本、高精度计量手段。

在现有技术中，申请人未发现综合考虑能够根据混药比(药和水的体积比或质量比)和喷雾机组的前进速度对药和水流量在线精确控制的混药装置。对相近技术现有专利进行检索时发现，申请号为200510041334.4的中国专利1《一种喷雾机构药与水分离的方法》公开了喷雾机中农药和水分离的方法，在该方法中预先将农药和水分别存放在带有刻度的容器中，对农药和水进行精确计量，但该装置无法实现自动化。专利2(申请号为200810027898)公开了一种《变量喷雾自动混药装置》，该装置考虑一种或多种农药单独或同时喷施、喷雾浓度实时变化的情况；专利3(申请号为201010132393.3)公开了《一种自动混药装置》，该装置包括射流部分和螺旋部分，其特点是：农药和水分离单独存放，并利用负压和湍流混合原理实现农药和水的自动快速均匀混合，但该装置无法实现对药和水精确计量，无法实现对药水混合比的精确控制，而药水混合比在实际喷雾过程中直接关系到对病虫害防治效果的一下重要指标，直接关系到喷雾效果的实现，当实际药水混合比小于所要求混合比时，药液浓度太小，达不到防治病虫害目的，反之，药液浓度过大，不仅对作物造成损伤，还会造成环境污染。专利4(申请号为201210585002.2)公开了《一种车载式混药装置》，主要考虑药液和水分开存储并实现在线均匀快速混合，但仍不能够控制药水混合比；专利5(申请号为99228118.0)公开了一种利用正压和负压原理进行药水混合的《混药装置》，该装置主要包括盛水瓶、药液袋和混药液组成，在混药器上设置了注水孔和吸液孔，工作时盛放在药液袋中的农药经过混药器上缩颈部分时产生负压，注水孔产生正压，在正负压共同作用下使得农药从药液袋进入混药装置实现药、水混合。专利6(申请号为201310670806.7)公开了一种《植保机械喷药系统动态比例混药装置》，考虑采用药水二次混合的混药方式，即将药和水在初混箱进行初次混合，然后通过比例混药泵将初混液和水吸入喷施管道进行二次混合(难于准确控制药水混合比)。专利7(申请号为200920202638.8)公开了一种《喷雾机用机械蠕动式混药装置》，该装置将柱塞泵曲轴与安装在凸轮上的滚柱形状的压辊采用同一动力轴带动，使柱塞泵和蠕动管的流量同步变化，试图实现定比动态混药，但该装置只能适用于固定药水混合比的情况，不能对药水混合比比进行改变。

为了弥补上述不足，本发明采用流量调节阀对农药流量进行测控，采用涡轮流量计对水流量进行计量，提出了一种低成本智能化在线混药装置。该装置可根据混药比和喷雾机组的前进速度自动在线精确控制药和水流量，可在线调整药水混合比，从而在线调整喷雾浓度，具有智能化，低成本，适用范围广，安装方便的特点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能化低成本在线混药装置，以实现根据混药比和喷雾机组的前进速度自动在线精确控制药和水流量，在线修改药水混合比，在线改变喷雾浓度，并降低成本。

为了解决以上技术问题，本发明采用的的具体技术方案如下：

一种智能化低成本在线混药装置，包括：水箱(1)、水泵(2)、水比例溢流阀(3)、水流量传感器(4)、喷雾压力传感器(5)、喷施流量传感器(6)、高速开关电磁阀(7)、连接于高速开关电磁阀(7)上的喷头(8)、过滤器(9)、单向阀(10)、机组前进速度霍尔传感器(19)、车载计算机(20)、拖拉机动力输出轴(17)、水泵输入轴转速传感器(18)、差压传感器(11)、药液流量调节阀(12)、药液比例溢流阀(13)、药液注入泵(14)和药箱(15)；