變量噴霧系統(tǒng)設(shè)計及噴霧流量控制特性試驗(yàn)研究.pdf

1、變量噴霧作為精確農(nóng)業(yè)中的重要組成部分，其核心是采用GPS、地理信息技術(shù)或?qū)崟r傳感器器技術(shù)獲取農(nóng)田小區(qū)域內(nèi)病蟲草害的差異性信息，采用壓力控制方式、流量控制方式或藥液濃度調(diào)節(jié)式控制方式精確、快速地實(shí)現(xiàn)按目標(biāo)噴量進(jìn)行噴霧作業(yè)，并且具有良好的霧化特性。本文在對國內(nèi)外變量噴霧技術(shù)研究情況進(jìn)行分析和總結(jié)，提出了采用PLC控制電動比例調(diào)節(jié)閥對系統(tǒng)噴霧流量進(jìn)行控制的新方法。設(shè)計出相應(yīng)的變量噴霧系統(tǒng)和配套的測控軟件，實(shí)現(xiàn)了對噴霧流量的控制和動態(tài)數(shù)據(jù)的采集

2、，最后對變量噴霧系統(tǒng)的噴霧流量控制特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究。主要完成以下研究工作： 1.測定了變量噴霧系統(tǒng)的噴霧流量調(diào)節(jié)范圍，測得最大可調(diào)比為7(配置N11053型噴頭)；最小可調(diào)比為3.2(配置N6014型噴頭)。 2.研究了電動比例調(diào)節(jié)閥流量調(diào)節(jié)特性并設(shè)計出流量控制算法。(1)兩種噴頭配置下電動比例調(diào)節(jié)閥都表現(xiàn)為拋物線式的流量調(diào)節(jié)特性；皆存在較大的流量調(diào)節(jié)死區(qū)及飽和區(qū)；皆存在較為明顯的遲滯特性，并且噴霧流量調(diào)節(jié)范圍越大，遲

3、滯特性越明顯。(2)N11053型噴頭配置下系統(tǒng)對應(yīng)的最佳調(diào)節(jié)區(qū)域?yàn)?～5L/min；而N6014型噴頭配置下系統(tǒng)對應(yīng)的最佳調(diào)節(jié)區(qū)域?yàn)?.5～2.1L/min。 3.研究了變量噴霧系統(tǒng)定量噴霧精度隨流量變化的規(guī)律。(1)無論是調(diào)大噴霧流量還是調(diào)小噴霧流量，小目標(biāo)噴霧流量(0.7L/min)處和大目標(biāo)噴霧流量(4.5L/min)處的實(shí)際噴霧流量波動很小，其它目標(biāo)噴霧流量區(qū)域中的實(shí)際噴霧流量波動相對較大。(2)調(diào)大噴霧流量時，噴霧誤

4、差總體上呈下降趨勢，而調(diào)小噴霧流量時情況正好相反，從而可以得出大流量調(diào)節(jié)時的精度要比小流量調(diào)節(jié)時高。 4.研究了變量噴霧系統(tǒng)噴霧流量瞬態(tài)特性。(1)將調(diào)小噴霧流量的調(diào)節(jié)幅度增大時，變量噴霧延遲時間會相應(yīng)增加，從0.3s上增大至1.5s；將調(diào)大噴霧流量的調(diào)節(jié)幅度增大時并不符合上述規(guī)律。(2)當(dāng)以超過0.35L/min的調(diào)節(jié)幅度增大噴霧流量時，噴霧流量將會產(chǎn)生超調(diào)現(xiàn)象，而以任何幅度減小流量時，都不會出現(xiàn)超調(diào)。(3)在電動比例調(diào)節(jié)閥與