[发明专利]一种感应荷电与电晕荷电结合的两级荷电雾化喷头

说明书

本发明涉及一种感应荷电与电晕荷电结合的两级荷电雾化喷头，包括药液喷管、气流喷管、锥形荷电腔；药液喷管中部嵌有一环形药液电极，后部为药液入口，前部为锥形喷嘴；气流喷管包裹于药液喷管外部，喷管前部有一环形出风口，出风角度与锥形荷电腔开口角度相同；锥形荷电腔与药液喷管及气流喷管前部相连，内壁中部嵌有环形感应电极，前端开口处有电晕电极，其上有8个电晕针。药液电极和电晕电极接电源负极，感应电极接正极，药液从锥形喷嘴喷出雾化的同时感应出负电荷，完成初次荷电过程；电晕电极上的8个电晕针在电晕电压作用下放电，带负电离子向所述感应电极运动过程中与荷电雾滴相遇合并，完成二次荷电过程。

技术领域

本发明涉及植保喷雾技术领域，尤其涉及一种感应荷电与电晕荷电结合的两级荷电雾化喷头及其控制方法，用于实现较高的雾滴荷质比和更理想的药液雾化效果。

背景技术

植保静电喷雾技术利用高压静电通过电晕、感应和接触等方式使药液雾化为荷电雾滴，并提高药液雾化效果。荷电雾滴在静电场作用下向靶标作物运动，受静电力影响可以在作物各处均匀附着和沉积，提高了雾滴沉积均匀性和药液利用率，增强施药防治效果。在植保静电喷雾技术中，提高荷电效果是关键，雾滴的荷质比是核心参数。较高的荷质比可以增强静电力作用，从而实现较好的防治效果。

经检索发现，中国实用新型专利“复合充电静电喷雾装置”，专利申请号200620030476.0，公开了一种复合充电静电喷雾装置，包括液力式喷嘴体，在喷嘴体上设有组合充电电极，组合充电电极是由包绕在喷嘴体上的环形充电极、罩设于喷嘴体的喷口外侧的锥环形充电电极、设置于锥环形充电电极口沿内壁上的针形充电极经通电连接构成，环形充电极、锥环形充电电极的外表面包绕有绝缘层。该装置存在的问题是只在电极的外表面包绕有绝缘层，而电极内壁与雾流之间无绝缘，处于喷雾高湿环境下雾流要获得静电感应而又不会发生漏电，锥环形电极的直径必然很大，其感应充电效果有限。同时其环形充电极、锥环形充电极、针形充电极三者通电连接，处于等电位状态；根据静电感应原理，雾滴先在环形充电极和锥环形充电电极作用下感应获得正电荷，而后在针形电极的电晕作用下会获得负电荷，从而出现雾滴自身携带电荷的中和过程，导致荷电量下降。申请号201510510830.3的中国专利公开了一种静电喷雾机的静电喷头，包括设有通液管及喷口的空心连体喷头、喷嘴、环状电极部件，利用隔水管将环形电极与雾化液滴隔离开，避免雾滴在环形电极表面的沉积。但根据电工学原理，隔水管将分担环形电极与喷头间的绝大部分静电电压，从而使隔水管与喷头间气隙的电场强度大幅下降，不利于静电感应荷电的顺利进行，因而无法实现理想的荷质比水平(原理参见《Journal of Electrostatics》2003年第3期第57卷363～379页“A capacitive type of electrostatic spraying nozzle”)。

综上，目前植保静电喷雾技术中所采用静电雾化喷头普遍存在荷电效果不理想、荷质比较低，无法发挥静电喷雾优势。因此，有必要设计一种新型静电雾化喷头，实现较高的荷质比、良好的工作可靠性、结构简单便于应用等目标。

发明内容

本发明旨在现有技术和方法存在的问题，提出一种感应荷电与电晕荷电结合的两级荷电雾化喷头，利用较低的静电感应电压在药液雾化瞬间进行初步感应荷电，较低的电压及环状气流可以有效避免荷电雾滴在环形感应电极上沉积，提高工作可靠性；而后荷电雾滴在经过针形电晕电极时与电晕区域内的自由电子和负离子相结合进行二次荷电，最终实现较高的荷质比水平，满足静电喷雾施药的需求。

本发明的感应荷电与电晕荷电结合的两级荷电雾化喷头采用如下技术方案：喷头包括药液喷管、气流喷管、锥形荷电腔。

所述药液喷管为一空心圆柱腔，位于喷体中轴线，药液喷管中部内壁嵌有一环形药液电极，对应外壁处有一快接插头，便于供电；药液喷管后部为药液入口，前部为锥形喷嘴。

所述气流喷管后部为空心圆柱腔，前部为空心锥形腔，整体包裹于药液喷管外部；气流喷管后部有一气流入口，前部有一环形出风口，出风角度与锥形荷电腔开口角度相同。