脈寬調制間歇式變量噴施系統(tǒng)設計及試驗.pdf

1、農藥變量噴施技術是精細農業(yè)的重要研究領域之一,對提高農藥利用率、節(jié)約農藥資源、保護農業(yè)生態(tài)環(huán)境、促進農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。隨著我國經濟的快速發(fā)展、農村勞動力的大規(guī)模轉移、農業(yè)適度規(guī)模經營的擴大和農產品品質檢驗標準的提高,國內對機動變量施藥機的需求也日益增多。而國內變量噴施技術研究還很不成熟,仍停留在實驗室模型驗證階段,無法滿足實際應用的需要。本文采用PWM間歇式變量噴施控制方式,構建了一套農藥變量噴施系統(tǒng),并對其變量噴施性能進行

2、了試驗測試。主要的研究工作及結論如下:
　　 1.以商購噴桿式噴霧機為基礎,配置PWM間歇式變量噴施控制器、壓力傳感器、流量傳感器、隔膜泵輸入軸轉速傳感器、機組前進速度傳感器、噴頭電磁閥和比例溢流閥等測控部件,構建了一套PWM間歇噴霧式農藥變量噴施系統(tǒng)。
　　 2.根據(jù)PWM間歇式變量噴施系統(tǒng)測控功能的要求,完成了變量噴施控制器硬件電路的設計和試制,并使用C語言編寫了模塊化的系統(tǒng)功能程序。試驗表明,該變量噴施控制器工作正

3、常,能實現(xiàn)預期功能。
　　 3.對PWM變量噴施系統(tǒng)的流量調節(jié)性能進行了試驗測試。在安裝TR80-05圓錐霧噴頭時,對噴施流量與噴施壓力和PWM信號占空比之間的關系進行了試驗測試和建模,并結合流量調節(jié)模型給出了目標施藥量與PWM信號參數(shù)之間的對應模型。結果顯示,安裝TR80-05噴頭時,系統(tǒng)的流量調節(jié)范圍為12.5。
　　 4.對PWM間歇式變量噴施系統(tǒng)的靜態(tài)霧量分布進行了試驗研究。在安裝TR80-05圓錐霧噴頭時,改變

4、噴霧壓力和PWM信號占空比,研究了其靜態(tài)霧量分布,并建立了數(shù)學模型。模型顯示,PWM信號占空比減小,霧量分布具有向噴頭正下方位置靠攏的趨勢;噴霧壓力減小時霧量分布圓環(huán)區(qū)域的半徑也將減小。
　　 5.對PWM間歇式變量噴施系統(tǒng)在沒有任何穩(wěn)壓設備時的噴霧壓力波動情況進行了測試,分析了隔膜泵輸出壓力波動和電磁閥開關壓力波動對噴霧壓力的影響。試驗顯示,僅有隔膜泵輸出壓力波動時,噴頭壓力有周期性波動趨勢:電磁閥開關壓力波動和隔膜泵輸出壓力