測量點狀注肥精度的裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)機械測試技術(shù)，尤其涉及一種測量點狀注肥精度的裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著耕地面積的減少和人口劇烈增長，化肥在保障糧食生產(chǎn)和經(jīng)濟發(fā)展中的作用受到了空前的關(guān)注，合理的化肥用量不但可以增加糧食產(chǎn)量，而且可以減少對環(huán)境的污染。
[0003]但是現(xiàn)有的液肥機械結(jié)構(gòu)簡陋，不能靈活、精確調(diào)整液肥的施肥量，肥料過多造成環(huán)境污染和肥效流失；肥料過少又導(dǎo)致農(nóng)作物發(fā)育不良。因此，為了有效控制液肥用量，減少肥效流失，亟需研制一種能夠精確、高效控制液肥機械注肥量的測試裝置，以提高變量施肥機械施肥量的精確性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種測量點狀注肥精度的裝置和方法，通過測量點狀注肥精度的裝置在不同控制參數(shù)作用下，測試每個施肥針流出的藥液流量，得到施肥量和控制參數(shù)的對應(yīng)關(guān)系，從而將此對應(yīng)關(guān)系作為田間變量施肥的數(shù)據(jù)參考，提高了變量施肥機械施肥量的精確性。
[0005]本發(fā)明提供一種測量點狀注肥精度的裝置，包括:基架，在所述基架的一端固定設(shè)置有步進電機，另一端水平固定設(shè)置有施肥輪盤；所述步進電機的旋轉(zhuǎn)軸上套設(shè)有主動輪；所述施肥輪盤的中軸上套設(shè)有從動輪；所述主動輪與所述從動輪通過鏈條連接；所述施肥輪盤的側(cè)面上均勻分布至少兩個施肥針；所述中軸的頂部通過第一導(dǎo)管與藥液箱連通，以使藥液流入到所述中軸內(nèi)，所述中軸的側(cè)壁開設(shè)有出肥口，所述中軸在所述步進電機的作用下轉(zhuǎn)動，以使所述出肥口與任一所述施肥針連通；
[0006]所述裝置還包括:電磁閥、空氣壓縮泵、穩(wěn)壓罐、壓力調(diào)節(jié)閥、控制器、檢測單元；所述電磁閥與所述第一導(dǎo)管連通，以使所述第一導(dǎo)管在所述電磁閥的作用下導(dǎo)通或封閉；所述空氣壓縮泵與所述穩(wěn)壓罐連通，所述穩(wěn)壓罐與所述藥液箱通過第二導(dǎo)管連通，所述穩(wěn)壓罐在所述壓力調(diào)節(jié)閥的作用下保持氣壓恒定；所述控制器用于控制所述步進電機的轉(zhuǎn)速以及所述電磁閥的開閉；所述檢測單元與各個所述施肥針連接，用于檢測各個所述施肥針內(nèi)流出的藥液流量。
[0007]本發(fā)明還提供一種測量點狀注肥精度的方法，包括:控制器接收用戶輸入的控制參數(shù)信息，所述控制參數(shù)信息包括:步進電機啟動時間、步進電機轉(zhuǎn)速、電磁閥開啟/關(guān)閉時間、壓力參數(shù)；所述步進電機啟動時間先于所述電磁閥開啟時間；
[0008]所述控制器根據(jù)所述控制參數(shù)信息，控制步進電機的旋轉(zhuǎn)速度、控制電磁閥的開閉、控制壓力調(diào)節(jié)閥的開度，以使測量點狀注肥精度的裝置的各個施肥針在所述步進電機、所述電磁閥、所述壓力調(diào)節(jié)閥的作用下流出藥液；所述檢測單元采集并檢測所述各個施肥針流出的藥液流量，以確定所述控制參數(shù)信息對應(yīng)的所述各個施肥針流出的藥液流量。
[0009]本實施例的測量點狀注肥精度的裝置和方法，通過步進電機帶動施肥輪盤的中軸轉(zhuǎn)動，并在中軸側(cè)壁開設(shè)出肥口，以使出肥口在步進電機控制參數(shù)的作用下依次與各個施肥針連通，并結(jié)合空氣壓縮泵、穩(wěn)壓罐和壓力調(diào)節(jié)閥的壓力調(diào)節(jié)作用控制各個施肥針的藥液流量，通過檢測單元檢測各個施肥針內(nèi)流出的藥液流量，得到在不同控制參數(shù)作用下的施肥量和控制參數(shù)之間的對應(yīng)關(guān)系，從而作為田間變量施肥的數(shù)據(jù)參考，大大提高了田間實際變量輪狀施肥機械施肥量的精確性。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明實施例一提供的測量點狀注肥精度的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2為本發(fā)明實施例一提供的測量點狀注肥精度的裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖3a為本發(fā)明實施例二提供的測量點狀注肥精度的裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖3b為本發(fā)明實施例二提供的測量點狀注肥精度的裝置的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖4為本發(fā)明實施例一提供的測量點狀注肥精度的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0015]圖1為本發(fā)明實施例一提供的測量點狀注肥精度的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實施例一提供的測量點狀注肥精度的裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；如圖1-2所示，本實施例提供一種測量點狀注肥精度的裝置，包括:基架1，在基架I的一端固定設(shè)置有步進電機2，另一端水平固定設(shè)置有施肥輪盤3 ;步進電機2的旋轉(zhuǎn)軸上套設(shè)有主動輪4 ;施肥輪盤3的中軸5上套設(shè)有從動輪6 ;主動輪4與從動輪6通過鏈條7連接；所述施肥輪盤3的側(cè)面上均勻分布至少兩個施肥針8 ;中軸5的頂部通過第一導(dǎo)管9與藥液箱10連通，以使藥液流入到中軸5內(nèi)，中軸5的側(cè)壁開設(shè)有出肥口，中軸5在步進電機2的作用下轉(zhuǎn)動，以使出肥口與任一施肥針8連通。
[0016]該測量點狀注肥精度的裝置還包括:電磁閥11、空氣壓縮泵12、穩(wěn)壓罐13、壓力調(diào)節(jié)閥14、控制器15、檢測單元；電磁閥11與第一導(dǎo)管9連通，以使第一導(dǎo)管9在電磁閥11的作用下導(dǎo)通或封閉；空氣壓縮泵12與穩(wěn)壓罐13連通，穩(wěn)壓罐13與藥液箱10通過第二導(dǎo)管16連通，穩(wěn)壓罐13在壓力調(diào)節(jié)閥14的作用下保持氣壓恒定；控制器15用于控制步進電機2的轉(zhuǎn)速以及電磁閥11的開閉；檢測單元與各個施肥針8連接，用于檢測各個施肥針8內(nèi)流出的藥液流量。
[0017]具體的，該測量點狀注肥精度的裝置可以模擬田間變量輪狀注肥機的工作原理，在田間注肥過程中，拖拉機牽引變量輪狀注肥機前行，變量輪狀注肥機以自走輪形式在田間滾動，液肥通過施肥針注入土壤，完成田間注肥。本發(fā)明采用相對運動原理，為了便于檢測各個施肥針8的藥液流出量，該測試裝置保持施肥輪盤3不動，設(shè)置施肥輪盤3軸心位置處的中軸5在步進電機2的旋轉(zhuǎn)，從而模擬實際田間作業(yè)的變量輪狀注肥機的注肥輪的旋轉(zhuǎn)運動；而步進電機2的轉(zhuǎn)速可以作為實際田間作業(yè)的變量輪狀注肥機的牽引機車的車速的參考量，因此基于該測量點狀注肥精度的裝置，通過檢測各個施肥針8內(nèi)流出的藥液流量，可以得到步進電機2、電磁閥11、壓力調(diào)節(jié)閥14的設(shè)定值與藥液流量之間的匹配關(guān)系，從而精準控制田間實際作業(yè)的輪狀注肥機的注肥量。
[0018]本實施例的測量點狀注肥精度的裝置，通過步進電機帶動施肥輪盤的中軸轉(zhuǎn)動，并在中軸側(cè)壁開設(shè)出肥口，以使出肥口在步進電機控制參數(shù)的作用下依次與各個施肥針連通，并結(jié)合空氣壓縮泵、穩(wěn)壓罐和壓力調(diào)節(jié)閥的壓力調(diào)節(jié)作用控制各個施肥針的藥液流量，通過檢測單元檢測各個施肥針內(nèi)流出的藥液流量，得到在不同控制參數(shù)作用下的施肥量和控制參數(shù)之間的對應(yīng)關(guān)系，從而作為田間變量施肥的數(shù)據(jù)參考，大大提高了田間實際變量輪狀施肥機械施肥量的精確性。
[0019]進一步的，在上述實施例一所示方案的基礎(chǔ)上，該測量點狀注肥精度的裝置還包括:
[0020]過濾器17 ;過濾器17與第一導(dǎo)管9連通，以使第一導(dǎo)管9內(nèi)的藥液經(jīng)過過濾器17的過濾流入中軸5內(nèi)。對于液體肥料來說不可避免的會存在農(nóng)藥渾濁物，而過濾器17可以有效過濾掉農(nóng)藥渾濁物，保證從施肥針8流出的藥液的暢通性和流量的精準度。
[0021]防纏繞接頭18，防纏繞接頭18設(shè)置于中軸5與第一導(dǎo)管9的連接處，可以有效防止第一導(dǎo)管9在隨中軸5的旋轉(zhuǎn)過程中發(fā)生纏繞，保證藥液流通的暢通性。
[0022]此外，電磁閥11可以采用二位三通電磁閥，使得藥液流通管路(即第一導(dǎo)管9)內(nèi)的空氣可以通過二位三通電磁閥的一出口處排出，保證藥液流通的暢通性，進一步保證各個施肥針8流出藥液的流量均勻性和精準性，同時，二位三通電磁閥具有可靠性高、使用壽命長的優(yōu)點，有效保證該測量點狀注肥精度的裝置的可靠性。
[0023]壓力表19，壓力表19與穩(wěn)壓罐13連接，顯示穩(wěn)壓罐13的氣壓值。
[0024]進一步的，控制器15內(nèi)設(shè)置有用于控制信號收發(fā)的設(shè)備，控制信號收發(fā)設(shè)備為紅外無線傳輸模塊或者ZigBee無線傳輸模塊。具體的控制器15可以通過無線或者有線的控制方式控制電磁閥11、壓力調(diào)節(jié)閥14和步進電機2工作。對于無線的控制方式，采用紅外無線傳輸模塊/ZigBee無線傳輸模塊與各個被控設(shè)備間進行控制參數(shù)的傳遞；對于有線的控制方式，采用串口連接盒將控制器15 (例如:可編程邏輯控制器PLC)以及各個被控對象:控制電磁閥11、壓力調(diào)節(jié)閥14和步進電機2等連接。此外，還包括與控制器15連接的用戶交互控制屏幕20，該用戶交互控制屏幕20用于接收