[发明专利]一种无耗材的在线雾滴沉积检测装置及方法

说明书

本发明涉及一种无耗材的在线雾滴沉积检测装置及方法，包括外壳、承接板、伸缩机构、雾滴图像采集装置和控制系统。承接板用于在受雾场景中分别用正反面承接雾滴分布；伸缩机构用于控制承接板相对于外壳的伸缩；雾滴采集装置用于同时采集承接板正反面上的雾滴分布图像；控制系统用于控制图像采集与传输以及内外部控制。本发明可以代替水敏纸及一些传统雾滴检测方法，更加方便的用于施药雾滴沉积的现场检测与喷雾性能的快速评估，具有检测实时性好、无耗材、多次重复使用、成本低廉等优点。

技术领域

本发明属于植保施药检测技术领域，涉及一种无耗材的在线雾滴沉积检测装置及方法，适用于施药雾滴沉积的现场检测与喷雾性能的快速评估，具有检测实时性好、无耗材、多次重复使用、成本低廉等优点。

背景技术

喷雾施药作业过程中雾滴在靶标上沉积分布的均匀性，是衡量喷雾质量的重要指标之一。为了研究喷雾质量的可靠性与稳定性,，可对喷雾沉积量、沉积密度及分布均匀性等参数进行分析。通过这些研究数据，可以分析喷雾过程中喷雾机械的高度或者运行速度对沉积均匀性及浓度的影响。

传统的雾滴沉积检测方法主要有水敏纸法、油盘法、示踪法等检测方式，用来检测雾滴的沉积规律和农药利用率。在施药试验或植保作业现场，在植株的不同部位放置水敏纸，进行药液雾滴的收集，再通过专业仪器设备对所收集的雾滴进行沉积量分析，从而确定雾滴在植株不同部位的沉积情况。水敏纸雾滴沉积测量方法中，由于水敏纸价格昂贵，且只能一次性使用，工作量较大，效率较低。目前水敏纸法、示踪法的检测方式在测试过程中只能检测在正面的雾滴分布情况，无法检测雾滴在叶片背面分布情况及均匀性。另外，制造企业选用的水敏纸材质变化还影响洇染、外扩等特性差异，进而影响检测准确度。

因此急需一种无耗材的在线雾滴沉积检测装置及方法，实现作物雾滴沉积特性的快速检测和现场检测，准确评价雾滴沉积性能。

发明内容

本发明针对上述雾滴沉积检测的不足，提供了一种无耗材的在线雾滴沉积检测装置及方法，适用于施药雾滴沉积的现场检测与喷雾性能的快速评估，具有检测实时性好、无耗材、多次重复使用、成本低廉等优点。

本发明一种无耗材的在线雾滴沉积检测装置采用的技术方案，其特征在于：包括外壳、承接板、伸缩机构、雾滴图像采集装置和控制系统。所述的外壳采用不透光材料，用于固定其他装置和隔离外部光线；所述的承接板为细长矩形状的不透明薄板，优选采用疏水材料，用于在施药场景中分别用正反面承接雾滴分布。

所述的伸缩机构包括微型减速电机和四个承接板夹持轮；所述的承接板夹持轮通过固定轴固定在外壳上，用于将承接板夹持紧；所述的微型减速电机固定在外壳上，微型减速电机驱动配合承接板夹持轮的正反转动将承接板相对于外壳伸出或缩回的横向运动。

所述的雾滴图像采集装置包括两个反光镜、两个面光源和微距摄像模组，用于同时采集承接板正反面上的雾滴分布图像。所述的两个反光镜分别与承接板的正反面成一定的角度固定在外壳上，优选角度范围为45度到70度；所述的两个面光源布置在承接板的正反面两侧，固定在外壳上，为反光镜提供成像的光源；雾滴沉积在承接板正反面后，通过面光源的反射，分别将正反面雾滴反射在相应的反光镜上；所述的微距摄像模组，优选高分辨率微距工业相机，其平行布置在承接板的一侧，固定在外壳上，其拍摄图像同时包含两个反光镜中反射的承接板正反面雾滴分布。

所述的控制装置为包括电源、单片机模块和无线通讯模组，所述的单片机模块通过与电机驱动器微型减速电机联接，实现对微型减速电机的正反转控制，从而驱动承接板的伸缩运动；所述的无线通讯模组，用于实现与外部无线系统的控制指令和图像信息的传输；所述的单片机模块通过总线与微距摄像模组联接，实现拍摄指令的控制与拍摄图像的传输。所述的电源为装置用电模块供电。

本发明一种无耗材的在线雾滴沉积检测装置的使用方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)将本发明的雾滴测试装置放置于植株群体内部或施药试验区域；