噴霧靜電發(fā)生系統(tǒng)設計及氣助式靜電噴霧試驗.pdf

1、靜電噴霧技術是一種新型施藥技術，對促進植保機械行業(yè)的發(fā)展具有極其重要的意義。高壓靜電發(fā)生系統(tǒng)是靜電噴霧裝備的核心部件，對靜電噴霧效果和應用有著決定性的作用。本文設計了噴霧靜電發(fā)生系統(tǒng)，并對氣助式靜電噴霧裝備的噴槍及動力裝置優(yōu)化。將噴霧靜電發(fā)生系統(tǒng)應用于氣助式靜電噴霧裝備，實驗研究液壓和電壓兩因數(shù)對荷質比、霧滴粒徑、霧滴速度的影響。豐要研究內(nèi)容及所獲結論包括:
　　1.噴霧靜電發(fā)生系統(tǒng)選用MOSFET為開關器件，采用開關電源PWM技

2、術，以推挽式DC/DC逆變器為主變電路，通過高頻變壓器變壓，四倍壓整流后輸出直流高壓;
　　2.噴霧靜電發(fā)生系統(tǒng)以AVR為控制核心，用單個ATmega16芯片來集中實現(xiàn)推挽式逆變技術、輸出調(diào)壓、LCD1602液晶顯示、高電壓隔離反饋穩(wěn)壓、過電壓保護等功能。采用L6203驅動逆變器中的開關管;
　　3.系統(tǒng)控制是通過軟件編程實現(xiàn)的，通過編程可以改變控制功能。利用proteus仿真控制系統(tǒng)，在protel中完成PCB設計，最終完

3、成樣機并調(diào)試。調(diào)試結果表明:設計程序運行可靠，軟硬件調(diào)試結果達到預期目標。開關頻率20kHZ，輸出電壓0～5kV連續(xù)可調(diào)，誤差小于5％;
　　4.應用法拉第筒與網(wǎng)狀目標相結合的試驗裝置進行荷質比實驗，結果表明:在不同液壓下，隨著電壓的升高，荷質比均呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，其最大值出現(xiàn)在2500V附近。有效噴霧時，霧滴的最大荷質比達到4.89 mc/kg;
　　5.用Winner318型激光粒度分析儀對霧滴粒徑試驗研究，結果表

4、明:在不同液壓下，霧滴體積中徑(VMD)在24～34μm之間，在生物最佳粒徑理論值范圍內(nèi)，且液壓小于為20psi時，霧滴的均勻度指標DR高于80％;相同液壓下，隨著電壓的升高，2500V時，在靜電場的作用下二次霧化，VMD逐漸變小，但是變化范圍有限(2μm以內(nèi))。DR從82.2％增大至88％，即霧滴粒徑更均勻。隨著電壓繼續(xù)升高，VMD反向變大，DR也減小至83.5％;
　　6.利用PIV對霧滴速度試驗研究，結果表明:液壓為14ps

5、i時，霧滴群的最大速度從23.477 m/s（未荷電）提升至24.0494m/s(1500V)，2500V時，霧滴群的最大速度為28.4308m/s，4500V時，霧滴群的最大速度減小至21.4745m/s，小速度霧滴數(shù)量明顯增加。荷電后霧滴群的運動速度趨于平穩(wěn)，在主噴霧區(qū)，霧滴群運動方向從雜亂無章到趨于一致并指向噴霧方向，徑向速度差減小;
　　7.利用PIV分析氣助式靜電噴霧作用于目標物時霧滴的運動軌跡，結果表明:在氣流場和靜電