基于驻波与ZigBee实时监测雾滴蒸发系统设计与试验

作     者：吴亚垒 祁力钧 张亚 Elizabeth Musiu 李帅 程浈浈 程一帆 Wu Yalei Qi Lijun Zhang Ya Elizabeth Musiu Li Shuai Cheng Zhenzhen Cheng Yifan

作者机构：中国农业大学工学院北京100083 中国农业大学信息与电气工程学院北京100083 华北电力大学能源动力与机械工程学院保定071051 

出 版 物：《农业工程学报》 (Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering)

年 卷 期：2017年第33卷第17期

页      面：128-135页

核心收录：

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 09[农学] 0904[农学-植物保护] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：科技部国家重点研发计划项目"地面与航空高工效施药技术及智能化装备"(2016YFD0200700) 科技部国家重点研发计划项目"现代果园智能化精细生产管理技术装备研发"(2017YFD0701400) 

主　　题：设计 计算机仿真 喷雾 ZigBee无线传输 驻波率原理 有机硅助剂 铺展与蒸发 

摘      要：雾滴在叶面上蒸发时间长短,会改变叶面对农药的吸收效率。为了阐述药液在叶面的蒸发情况,该文设计了基于驻波与Zig Bee无线传输的雾滴蒸发实时监测装置。该装置以STM32为核心搭建Zig Bee网络,雾滴采集传感器信号由RS232串口传至基于Lab View2014设计的远程终端,并通过波形图实时在线监测雾滴蒸发状况。试验证明该装置能够准确测量药液在叶面的蒸发散失量并显示雾滴面积铺展的波动曲线,较图像处理方法误差小,易操作,更具实用性。试验还表明:1)蒸发时间与粒径大小呈正相关,随粒径增大而增长,但当粒径超过242.3μm时,蒸发时间随粒径增大而增长的趋势更为明显。2)蒸发时间与面积铺展率呈负相关,随面积铺展率的变大而减少。当有机硅体积分数由0.025%增到0.050%时,雾滴面积铺展率呈变大趋势,但当由0.050%增到0.100%时,雾滴铺展率增长幅度相对缩小。3)该装置不仅能够实现远程检测,避免接触药液,而且实时分析雾滴在叶面的蒸发时间与面积铺展率,合理选择有机硅体积分数与雾滴粒径,有助于改善叶面对药液的吸收效率。