悬挂式喷杆喷雾机变量喷雾系统设计及试验分析

作     者：刘道奇 

作者单位：河南农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李赫

授予年度：2018年

学科分类：09[农学] 0904[农学-植物保护] 

主      题：悬挂式喷杆喷雾机 变量控制 均匀性 田间试验 

摘      要：随着农业现代化和农业机械化的发展,精准农业在农业生产中发挥着越来越重要的作用。在精准农业体系中,精准施药是一个重要组成部分,精准施药是减少农药施用量、提高农药利用率、降低农药污染的重要措施。传统的施药技术存在很多不足,研发适应现代农业发展的新型施药器械成为当前施药技术的趋势。本文根据黄淮海地区地块小、分布散的特点,在变量施药技术基础上利用自动控制技术,研发设计了一种悬挂式可变量喷杆喷雾机。该喷雾机能够根据行驶速度自动调节喷雾量大小,实现变量喷雾的技术要求,达到单位面积内喷雾量均匀一致。根据可变量控制系统的原理即保证单位面积内施药量的均匀一致为设计的主要目标。按照技术要求对可变量喷雾系统进行研究,利用闭环回路控制原理,通过模块化设计,以单片机为主要控制核心,控制阀为主要执行元件制定设计方案。根据设计方案,在实现功能的前提下,首先对检测元件、执行元件等硬件部分进行选型;其次对控制器的控制电路进行设计,主要包括:供电电路、传感器电路、执行器电路、集成各模块电路绘制PCB电路板,在设计电路板的基础上编写相关软件。最后在设计方案的基础上加工制造出样机,并通过田间试验进行性能测试。试验结果表明,该变量喷雾机喷雾均匀性及稳定性达到技术要求;改变倾喷量时,实际喷雾量与理论喷雾量误差15%,系统稳定可靠,能够实现变量喷雾的要求。该研究为精准施药和变量喷雾进行了相关尝试,为完善精准施药和变量喷雾技术提供基础数据。