静电喷雾发展的现状

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1、万方数据2010年4月农机化研究第4期农药静电喷雾研究现状与应用前景沈从举1，贾首星1，汤智辉1，周艳1，孟祥金1，苑立强2(1．新疆农垦科学院机械装备研究所，新疆石河子832000；2．石河子大学机械电气工程学院，新疆石河子832000)摘要：我国植保机械和农药施用技术相对落后，给农业生产造成了较大损失和不良影响。农药静电喷雾是随着低量和超低量喷雾技术发展起来的新型施药技术，近年来已成为我国植保领域的研究热点。为此，阐述了农药静电喷雾的原理与特点，介绍了国内外的研究与发展现状，分析了我国的应用前景

2、。指出了研究和发展方向。关键词：静电喷雾；农药；植物保护中图分类号：$491’文献标识码：A文章编号：1003—188X(2010)04—0010—040引言目前，我国农药生产技术处于国际先进水平，而植保机械和农药施用技术相对落后。长期以来，我国农药施用技术仍停留在传统的大容量和大雾滴喷雾技术水平上⋯。喷洒的农药仅有少部分附着在植物冠表面上，绝大部分药液和药粉都流淌或散落到地面上Bj。喷施农药的有效利用率只有20％一30％，而真正到达害虫体的药量不到施药量的l％。换言之，99％以上的农药不仅未发挥杀

3、病虫作用，反而变成了环境污染源¨_，由此带来了农药浪费、农产品中农药残留超标、环境污染、作物药害和操作者中毒等负面影响，造成了不应有的损失及其他不良后果【4J。利用静电喷雾技术防治农作物病虫害是现代植保施药的一项新技术，它很好地解决了传统施药过程中存在的问题。近年来，农药静电喷雾技术及机具在美国已被广泛应用于大田、果园和温室作物的植保作业，而在我国尚未真正应用于农业生产”J，主要还处于试验阶段∽1。因此，在我国尤其是新疆兵团现代农业快速发展、机械喷雾技术相对落后与农业环境污染备受关注的今天，研究开发

4、与推广应用农药静电喷雾技术及机具具有广阔的发展空间和良好的应用前景。1静电喷雾原理与特点收稿日期：2009—06—22基金项目：国家“十一五”科技支撑计划项目(2006BAD21802一04一02一02)；新疆兵团基础计划研究项目(2007Jc05)作者简介：沈从举(1982一)，男，河北衡水人，研究实习员，(E—mail)shencon商u@163．corno通讯作者：贾首星(i959一)。男，河北获鹿人，研究员，硕士生导师。(E—mail)jia—shouxing@163．coin。·10·1．

5、1原理静电喷雾技术是应用高压静电在喷头与喷雾目标之间建立一静电场，而农药液体流经喷头雾化后，通过不同的充电方法被充上电荷，形成群体带电雾滴(雾滴云)，然后在静电场力和其他外力的联合作用下，雾滴做定向运动而吸附在目标的各个部位，达到沉积效率高、雾滴飘移散失少和改善生态环境等良好的性能¨J。喷头喷嘴与目标表面电力线的分布如图1所示。1．目标2．带电雾酒3．喷嘴4．雾滴云5．大地图1喷嘴与目标表面电力线的分布充电使雾滴与喷雾目标表面产生吸引力，这种吸引力就是电场力。尽管雾滴很轻，且雾滴上的电荷量很小，但雾

6、滴与喷雾目标表面的吸引力却很强，约是雾滴地球引力的40倍旧J。电场力可以把带电雾滴快速强拉到喷雾目标，在此过程中，带电雾滴受电场力作用沿电场线(电力线)运动，从而引起“静电回绕”(ElectrostaticWrap—Around)现象，如图2和图3所示【8q3。带电雾滴可以反向移向喷雾目标，这就是利用静电场力实现雾滴在植物冠的内部附着心】，其结果是大大提高了药液或药粉对植物叶面的覆盖率和均匀度，从而增加了药液与病虫害接触的机会，提高了喷药效果，降低了用药量，这是常规喷雾所达不到的。万方数据2010年

7、4月农机化研究第4期图2“静电回绕”示意图图3“静电回绕”高速摄像图怎样使雾滴带电是静电喷雾最关键的问题。实际应用中，雾滴的充电方式分为3种，即电晕充电、感应充电和接触充电‘州。3种充电方式如图4所示。庐卢卢电晕充电感应充电援触充电：圈43种充电方式的示意图在电晕充电中，高压电极尖端放电，电离其周围的空气使雾滴带电。一般尖端电极上的电压超过2万V才能获得所需要的电场。这种充电方式是药液雾化后在喷头外部充电，高压绝缘性好，可直接用于现有的普通喷头上。感应充电中，在雾滴形成区附近，利用电极与药液射流之间

8、的电场使雾滴充电，雾滴形成区与电极的距离决定了充电效果。液体可以接地，药液箱不需要绝缘，但电极必须与药液绝缘，感应充电电压较低，只需几千伏，适用于导电液体。在接触充电中，高压电极直接接到液体或金属喷头上，这样液体和地之间形成了类似于电容器的两个极板，产生电场，电荷在喷液上积累，使雾滴带电。由于充电液体和地之间距离较大，所以要求充电电压比感应充电高很多，一般以2万V最适宜。3种充电方式中，接触充电效果最好，感应充电次之，但接触充电因绝缘比较困难而很少应用，实际中感应充电