專利名稱：：一種用于農作物病蟲害防治的噴霧施藥車的制作方法
技術領域：
：本實用新型涉及一種植物保護施藥機具領域的噴霧施藥車，特別涉及一種集紅外探測技術、靜電噴霧技術和植株莖部施藥技術于一體的農作物病蟲害防治的噴霧施藥車。技術背景現代植物病蟲害防治仍以化學藥物防治為主，化學防治是植物病蟲害防治中最有效、最經濟，應用最廣、而且較少受地區限制的方法。化學防治中，最常用的施藥方法有常量噴霧、(超)低量噴霧、彌霧、煙霧、涂抹、噴粉等多種，使用最多的是常量噴霧。國內生產噴霧機械的企業很多，噴霧機械的品種多、類型雜，使用量和保有量大，但機械化和自動化程度低，大多只是在泵藥上實現了機械化，作業過程中仍然采用人工、大容量連續噴灑方式，不僅勞動強度大，作業效率低，更嚴重的是農藥有效利用率低，污染了環境。國內外專家研究發現目前這種"雨淋式"的噴灑方式，由于噴霧量太大，霧滴粗，難以沉積在作物表面，真正附著在植株上的藥液量不到噴灑總量的20%，絕大部分藥液流淌到地面，造成了大量的農藥浪費，加劇了對農業生態環境的污染(1)揮發和流失，浪費農藥，污染環境。施藥技術的落后使得所施藥劑的大部分經揮發和漂移，造成藥劑的有效作用損失而浪費農藥，同時這種揮發和漂移引起的流失進入水源、土壤和大氣中，并不斷積累，造成嚴重的環境污染，對人畜和生物的安全以及生態平衡帶來許多嚴重后果。(2)水資源的大量消耗，常規施藥需用上千倍的水稀釋藥液，這樣浪費大量的水資源。上述問題，激發植保工作者不斷探索，尋找新的施藥技術，研制高效的施藥器具，提高農藥利用率，降低防治成本，減小造成的環境污染，同時提高生產效率和社會效益，降低勞動強度。
發明內容本實用新型為克服上述現有技術存在的不足，開發一種農作物病蟲害防治的噴霧施藥車，集紅外探測技術、靜電噴霧技術和植株莖部施藥技術于一體。本實用新型的基本原理如下紅外自動探測用于主動識別施藥目標植株。紅外光電傳感器檢測到植株信號反饋給MCU(微控制單元)控制單元，再經放大電路放大來控制電磁閥的通斷，藥液由藥泵增壓至所需的工作壓力，當檢測到植株時，電磁閥打開，噴頭朝著植株方向進行噴霧，噴頭噴出的高濃度低藥量霧滴正好噴在植物的莖部或所其它要求施藥的部位，當檢測到的是植株間的空隙時，電磁閥關閉，停止噴霧；這樣間歇作用使霧滴有效地噴施在作物植株上，減少污染和浪費。實際上噴頭噴出的霧滴并非全部落在植株上，為提高霧滴落在植株上的概率，采用靜電噴霧技術，直流高壓發生器提供實現靜電噴霧技術中電極環所需要的高壓電能，使從噴頭噴出的霧滴在負高壓電場中荷電，并進一步霧化，荷電霧滴作定向運動飛向植株，同時在電場力的作用下，霧滴軌跡朝著植株方向運動，并吸附在植株上，大大提高了藥液在植株上的吸附率，從而提高噴藥質量和防治效果。吸附在植株莖部的荷電霧滴藥劑具有內吸性，通過藥劑內吸的特性進入植株體內，隨體液輸運到植株的其它部位，即為實施植株莖部施藥，起到防治病蟲害的作用。[0010]本實用新型的技術方案如下本實用新型的農作物病蟲害防治的噴霧施藥車由供藥部分、紅外探測部分、噴霧控制部分、供電部分、荷電噴霧部分、行駛部分和機架組成。供藥部分位于機架的中前部，通過供藥部分的藥箱的箱托將其連接于機架上；供電部分裝入機架后部的金屬盒內；行駛部分通過支撐架連接于機架的下面；紅外探測部分和荷電噴霧部分分別通過固定架連接到機架下面，位于行駛部分的前后輪中間，相對于機架兩側對稱布置，其中紅外探測部分在荷電噴霧部分的前面；噴霧控制部分通過管路連接于荷電噴霧部分和供藥部分的中間。[0012](1)供藥部分供藥部分由藥箱(16)、藥箱蓋(14)、過濾網(15)、藥泵(9)、液位指示器(13)、放藥螺塞(19)組成，藥泵(9)安裝在藥箱(16)的底部，藥箱蓋(14)位于藥箱(16)的上面，蓋住進藥口，過濾網(15)位于藥箱(16)的進藥口的上端，防止雜物進入藥箱(16)，放藥螺塞(19)位于藥箱(16)最低端，用于排放殘留藥液，液位指示器(13)沿藥箱(16)外側安裝，指示藥箱(16)的藥液的存量。藥箱(16)通過箱托(18)連接在機架(26)上。藥箱(16)盛放混合的藥液，設計總容積為30L，能滿足4小時的的低量噴霧作業要求；采用耐腐蝕性能優良的不銹鋼板制造，防止農藥的化學腐蝕，提高作業效率和使用壽命；底部采用凹坑和坡度結構，保證在傾斜狀態下藥泵也能正常泵藥。藥泵使藥液加壓，達到能滿足作業要求的工作壓力，輸出的藥液僅供噴頭噴霧。根據噴霧的噴幅、作業速度及單位面積施藥量等指標要求，確定選擇藥泵(9)的工作壓力和流量，為了實現莖部施藥的目的，需要選擇具有內吸性的藥劑(17)。(2)紅外探測部分紅外探測部分由紅外探測器(2)、電位器(22)、MCU中央控制板(3)和信號放大器(4)組成，各組件部分由電線連接。根據需噴灑植株(27)離噴頭的距離調節傳感器上的電位器(22)，從而增大或減小紅外線的發射距離以獲得較高的靈敏度。采用主動探測方式，紅外探測器(2)發出的信號遇到植株(27)時被反射回傳感器的接收系統，接收系統就產生一個脈沖信號，該脈沖信號經MCU中央控制板(3)通過信號放大器(4)放大到足夠的功率去控制噴霧部分工作，實際上紅外檢測器(2)和信號放大器(4)電路構成一個開關電路去控制電磁閥(5)工作。[0016](3)噴霧控制部分噴霧控制部分由信號放大器(4)和電磁閥(5)組成。紅外傳感器(2)獲得的目標信號是比較微弱的脈沖信號，其幅值受目標物距離、大小、顏色、光澤、表面粗糙度的影響。噴霧控制部分的作用是使在檢測范圍內的目標物接受噴霧，在距離以外則被拒絕。信號放大器(4)將噴霧范圍內的被測信號放大到能推動電磁閥(5)工作，在接收到目標信號后迅速作出反應并對被檢測的目標物進行噴射，從而實現自動目標噴霧的目的。[0018](4)供電部分[0019]供電部分由三節充電池(每節充電池12V)串聯組成一充電電池組(1)(36V)，可以共享一個充電口)，供給系統能量。一節12V充電池給兩個紅外探測器(2)供電，另外兩節充電池串聯組成24V電源，通過熔斷器(10)、開關(11)供給直流高壓發生器(12)，輸出的負高壓供給兩個電極環(25)給霧滴(10)荷電，指示燈和直流高壓發生器(12)并聯，指示直流高壓發生器(12)是否處于工作狀態；其中一節12V電池同時通過開關給藥泵(9)供電，以便使藥泵(9)進入噴霧作業時就處于連續的工作狀態。串聯的36V電源還給行駛部分的驅動輪電機(23)供電，驅動噴霧車行駛。[0020](5)荷電噴霧部分荷電噴霧部分由噴頭(6)、直流高壓發生器(12)和電極環(25)組成。藥泵(9)將藥液泵人噴頭(6)，通過壓力實現霧化，噴頭(6)上連接的電極環(25)由直流高壓發生器(12)產生1520kV負高壓對噴出的霧滴荷電，并進一步霧化。噴霧車的兩側分別對稱安裝荷電噴霧部分，對兩側的植株(27)進行噴霧作業，根據不同防治對象對噴霧量和噴灑位置的要求，在噴霧量變化較大時，工作前需更換噴頭(6)，一般只需調整藥泵(9)的輸出壓力及噴頭(6)的高度即可，不需要調整每個噴頭(6)的偏轉角度，從而減少了噴頭(6)更換及調整時間。電極環(25)采用①2mm不銹鋼絲制成①60mm的環形電極和6個均布在環形電極上的放電針(7)構成電極環(25)，接直流高壓發生器(12)的負極，即負高壓充電。[0024](6)行駛部分行駛部分由前輪(24)和驅動輪(28)和充電電池組(1)組成。前輪(24)和驅動輪(28)由支撐架連接到機架(26)上，充電電池組(1)由金屬盒固定在機架上。噴霧車采用三輪結構成等腰三角形布置，前面一個車輪處于綜向中軸線上，前面為二個車輪。后面一輪為轉向和驅動輪(28)，前兩輪為承重輪。本實用新型的優點在于利用本實用新型可以減少農藥漂移和無效沉積，提高農藥的有效利用率，獲得最佳的施藥效果和最少環境污染；本實用新型適用于較高莖桿類農作物生長過程中病蟲害防治。圖1噴霧施藥車結構示意圖其中24-前輪16-藥箱26-機架27-植株2_紅外探測器20-荷電噴霧部分1-充電電池組30-控制盒28-驅動輪29-車把8-霧滴；[0028]圖2供藥部分結構圖13-液位指示器14-藥箱蓋15-過濾網16-藥箱17-藥劑18-箱托9-藥泵19-放藥螺塞20-荷電噴霧部分；圖3紅外探測部分結構圖21-12V充電電池22-電位器2-紅外探測器3-MCU中央控制板4-信號放大器；圖4噴霧控制部分圖21-12V充電電池3-MCU中央控制板4_信號放大器5_電磁閥9-藥泵；圖5供電部分圖l-充電電池組2-紅外探測器10-熔斷器11-開關12-直流高壓發生器9-藥泵23-驅動輪電機；圖6荷電噴霧部分圖8-霧滴7-放電針25-電極環6_噴頭9_藥泵12-直流高壓發生器。具體實施方式本施藥噴霧車使用前看充電電池電量是否充足，不用時利用智能充電器分別插入充電口給充電電池組(1)充電，以備使用。使用充電器時要注意以下幾點輸入電壓AC220V/50HZ;輸出電壓DC/48V1.8A。操作者可以通過控制盒(32)來控制驅動輪電機(23)、藥泵(9)、直流高壓發生器(12)、紅外探測傳感器(2)的開啟和停止。按鈕按下啟動，按鈕彈起停止；通過旋轉旋鈕來調節電機速度。在實際作業過程中，利用紅外探測器(2)接受到目標信號經過放大去控制直流高壓發生器(12)和藥泵(9)的開啟，無探測到目標則閉合直流高壓發生器(12)和藥泵(9)。通過撥動靜電荷電極環(25)(其中噴頭與靜電荷電極環是聯動的)調到合適位置(離地高度和植株莖部中部高度一致)；用平口螺絲刀旋轉紅外探測器(2)的調距旋鈕，調整探測距離至適當的檔位。噴霧車在田地進行施藥前，首先關閉驅動輪電機(23)，同時檢查紅外探測器(2)、直流高壓發生器(12)、藥泵(9)開關是否關閉，關閉后，通過濾網(15)把藥劑與水按適當的比例倒進藥箱(16)，推薦濃度1:5或1:IO，攪拌搖勻，蓋上藥箱蓋(14)，以備噴霧施藥使用。操作者準備工作做好后，將噴霧車行駛至需要施藥植株的行距中間，開啟紅外探測器(2)開關，借助電力和人力驅動噴霧車向前行駛，紅外探測器(2)主動探測施藥目標對象，探測到發送信號去驅動直流高壓發生器(12)和藥泵(9)的開啟，藥泵(9)噴出的液滴在直流高壓發生器(12)的電場中帶電并進一步細化，霧滴(10)作定向運動飛向植株，同時在電極環(25)與植株(27)間的電場力的作用下，改變霧滴(10)軌跡朝著植株(27)方向運動，并吸附在植株莖部，大大提高了藥劑(17)在植株上的吸附率，噴施的藥劑(17)具有內吸特性進入植株體內，隨體液輸運到植株的其它部位，即實施植株莖部施藥，起到防治病蟲害的作用，達到減少農藥漂移和無效沉積，提高農藥的有效利用率，獲得最佳的施藥效果和最少環境污染為目標。表1為田間防治棉鈴蟲的試驗結果。[0038]表l田間試驗對病蟲害的毒殺效果[0040]<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>權利要求一種用于農作物病蟲害防治的噴霧施藥車，由供藥部分、紅外探測部分、噴霧控制部分、供電部分、荷電噴霧部分、行駛部分和機架組成，其特征在于供藥部分位于機架的中前部，通過供藥部分的藥箱的箱托將其連接于機架上；供電部分裝入機架后部的金屬盒內；行駛部分通過支撐架連接于機架的下面；紅外探測部分和荷電噴霧部分分別通過固定架連接到機架下面，位于行駛部分的前后輪中間，相對于機架兩側對稱布置，其中紅外探測部分在荷電噴霧部分的前面；噴霧控制部分通過管路連接于荷電噴霧部分和供藥部分的中間。2.根據權利要求1所述的一種用于農作物病蟲害防治的噴霧施藥車，其特征在于供藥部分由藥箱(16)、藥箱蓋(14)、過濾網(15)、藥泵(9)、液位指示器(13)、放藥螺塞(19)組成，其中藥泵(9)安裝在藥箱(16)的底部，藥箱蓋(14)位于藥箱(16)的上面，蓋住進藥口，過濾網(15)位于藥箱(16)的進藥口的上端，防止雜物進入藥箱(16)，放藥螺塞(19)位于藥箱(16)最低端，用于排放殘留藥液，液位指示器(13)沿藥箱(16)外側安裝，指示藥箱(16)的藥液的存量；藥箱(16)通過箱托(18)連接在機架(26)上；藥箱(16)盛放混合的藥液，設計總容積為30L，能滿足4小時的的低量噴霧作業要求；采用耐腐蝕性能優良的不銹鋼板制造；藥箱(16)底部采用凹坑和坡度結構，保證在傾斜狀態下藥泵也能正常泵藥。3.根據權利要求1所述的一種用于農作物病蟲害防治的噴霧施藥車，其特征在于紅外探測部分由紅外探測器(2)、電位器(22)、MCU中央控制板(3)和信號放大器(4)組成，各組件部分由電線連接；紅外檢測器(2)和信號放大器(4)電路構成一個開關電路去控制電磁閥(5)工作。4.根據權利要求1所述的一種用于農作物病蟲害防治的噴霧施藥車，其特征在于噴霧控制部分由信號放大器(4)和電磁閥(5)組成；信號放大器(4)將噴霧范圍內的被測信號放大到能推動電磁閥(5)工作。5.根據權利要求1所述的一種用于農作物病蟲害防治的噴霧施藥車，其特征在于供電部分由三節充電池串聯組成一充電電池組(1)，其中每節充電池12V，共享一個充電口，供給系統能量；一節12V充電池給兩個紅外探測器(2)供電，另外兩節充電池串聯組成24V電源，通過熔斷器(10)、開關(11)供給直流高壓發生器(12)，輸出的負高壓供給兩個電極環(25)給霧滴(10)荷電，指示燈和直流高壓發生器(12)并聯，指示直流高壓發生器(12)是否處于工作狀態；其中一節12V電池同時通過開關給藥泵(9)供電，以便使藥泵(9)進入噴霧作業時就處于連續的工作狀態；串聯的36V電源還給行駛部分的驅動輪電機(23)供電，驅動噴霧車行駛。6.根據權利要求1所述的一種用于農作物病蟲害防治的噴霧施藥車，其特征在于荷電噴霧部分由噴頭(6)、直流高壓發生器(12)和電極環(25)組成；藥泵(9)將藥液泵人噴頭(6)，通過壓力實現霧化，噴頭(6)上連接的電極環(25)由直流高壓發生器(12)產生1520kV負高壓對噴出的霧滴荷電，并進一步霧化；噴霧車的兩側分別對稱安裝荷電噴霧部分，電極環(25)采用①2mm不銹鋼絲制成①60mm的環形電極和6個均布在環形電極上的針狀電極構成電極環(25)，接直流高壓發生器(12)的負極，即負高壓充電。7.根據權利要求1所述的一種用于農作物病蟲害防治的噴霧施藥車，其特征在于行駛部分由前輪(24)和驅動輪(28)和充電電池組(1)組成；前輪(24)和驅動輪(28)由支撐架連接到機架(26)上，充電電池組(1)由金屬盒固定在機架上；噴霧車采用三輪結構成等腰三角形布置，前面一個車輪處于綜向中軸線上，前面為二個車輪；后面一輪為轉向和驅動輪(28)，前兩輪為承重輪。專利摘要本實用新型一種用于農作物病蟲害防治的噴霧施藥車屬于植物保護施藥機具領域，由供藥部分、紅外探測部分、噴霧控制部分、供電部分、荷電噴霧部分、行駛部分和機架組成；其中供藥部分位于機架的中前部，通過供藥部分的藥箱的箱托將其連接于機架上；供電部分裝入機架后部的金屬盒內；行駛部分通過支撐架連接于機架的下面；紅外探測部分和荷電噴霧部分分別通過固定架連接到機架下面，位于行駛部分的前后輪中間，相對于機架兩側對稱布置，其中紅外探測部分在荷電噴霧部分的前面；噴霧控制部分通過管路連接于荷電噴霧部分和供藥部分的中間。本實用新型可以減少農藥漂移和無效沉積，提高農藥的有效利用率；適用于較高莖桿類農作物生長過程中病蟲害防治。文檔編號A01M7/00GK201536575SQ2009200440公開日2010年8月4日申請日期2009年6月15日優先權日2009年6月15日發明者儲金宇,吳春篤,張波,許小紅,陳志剛,黃勇強申請人:江蘇大學