農(nóng)藥濃度在線檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、目前農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害的防治主要依賴于施用農(nóng)藥的化學(xué)防治，然而農(nóng)藥的不合理使用又會(huì)對(duì)農(nóng)作物和土壤造成嚴(yán)重污染，并通過(guò)生物鏈不斷危害著人類健康。近年來(lái)，有關(guān)食品安全的問(wèn)題更是引起了世界極大的關(guān)注，農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留超標(biāo)也是屢見(jiàn)不鮮，因而開(kāi)發(fā)更高效、低污染的施藥機(jī)具和施藥技術(shù)成為糧食高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、安全的重要保障。隨著現(xiàn)代噴霧系統(tǒng)對(duì)施藥量的精確性要求不斷提高，農(nóng)藥濃度在線檢測(cè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)成為一個(gè)迫切的需要。
　　 本文根據(jù)國(guó)內(nèi)外農(nóng)藥濃度檢測(cè)的發(fā)展趨勢(shì)

2、，針對(duì)國(guó)內(nèi)中低端噴霧機(jī)的檢測(cè)需求，結(jié)合農(nóng)藥制劑和濃度范圍，優(yōu)選分光光度原理構(gòu)建了基于透射率法的農(nóng)藥濃度在線檢測(cè)系統(tǒng)來(lái)滿足中低檔噴霧機(jī)農(nóng)藥濃度在線檢測(cè)的需要。
　　 農(nóng)藥濃度在線檢測(cè)系統(tǒng)包括光源、檢測(cè)管、光電轉(zhuǎn)換元件、I/V轉(zhuǎn)換電路和終端輸出幾個(gè)部分。在經(jīng)濟(jì)性優(yōu)先前提下，光源選用高強(qiáng)度二極管加準(zhǔn)直透鏡來(lái)實(shí)現(xiàn)平行單色光的輸出;檢測(cè)管的設(shè)計(jì)是為滿足光程固定的需要，在圓管周向開(kāi)平槽并用石英玻璃片粘附在平槽內(nèi)保證透射光路，上下套筒用來(lái)安裝

3、光源和光電轉(zhuǎn)換元件，同時(shí)還可以聯(lián)合保證石英玻璃片和光束的垂直;光電轉(zhuǎn)換元件采用通過(guò)短路電流和光強(qiáng)線性關(guān)系來(lái)實(shí)現(xiàn)透射光強(qiáng)檢測(cè)的測(cè)量型光電池;改良的I/V轉(zhuǎn)換電路增加了濾波和抗干擾設(shè)計(jì);由直流電壓表顯示輸出電壓信號(hào)。
　　 為檢驗(yàn)農(nóng)藥濃度在線檢測(cè)系統(tǒng)的可靠性，對(duì)農(nóng)藥甲維鹽（溶液為懸浮液）和毒死蜱（溶液為乳狀液）溶液進(jìn)行檢測(cè)實(shí)驗(yàn)。首先通過(guò)穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)證明農(nóng)藥溶液在8分鐘內(nèi)均勻穩(wěn)定，基本排除了溶液穩(wěn)定性對(duì)濃度檢測(cè)系統(tǒng)的影響;其次對(duì)濃度范圍

4、0.1gL～0.5g/L的甲維鹽溶液和0.02ml/L～0.2ml/L的毒死蜱溶液進(jìn)行標(biāo)定并得到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線;最后分別對(duì)甲維鹽和毒死蜱的3種濃度的待測(cè)液進(jìn)行檢測(cè)，誤差分析實(shí)驗(yàn)表明實(shí)測(cè)計(jì)算值與標(biāo)準(zhǔn)濃度值之間相對(duì)誤差在±2.3％以內(nèi)，證明了農(nóng)藥濃度在線檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)兩種農(nóng)藥溶液均具有可行性。由于透射率法在可見(jiàn)光區(qū)檢測(cè)濃度與分子結(jié)構(gòu)無(wú)關(guān)，因而可以將農(nóng)藥濃度在線檢測(cè)系統(tǒng)的適用范圍推廣到溶液為懸浮液和乳狀液的農(nóng)藥制劑。
　　 為了研究實(shí)

5、際噴霧環(huán)境對(duì)農(nóng)藥濃度在線檢測(cè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性影響，分別就流量和溫度對(duì)農(nóng)藥濃度在線檢測(cè)系統(tǒng)的影響進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析。流量誤差實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在流量為0～3L/min的范圍內(nèi)，模擬農(nóng)藥的透射光電壓受流量影響較小，流量補(bǔ)償系數(shù)為-0.013V/L.min-1。這也證明了農(nóng)藥濃度在線檢測(cè)系統(tǒng)的在線檢測(cè)可靠性。在環(huán)境溫度影響實(shí)驗(yàn)中，同一溫度下，透射光電壓與濃度之間呈指數(shù)衰減擬合曲線，這表明農(nóng)藥濃度在線檢測(cè)系統(tǒng)的溫度適用范圍至少為10～30℃;同一濃度下，隨著