风送喷雾雾滴粒径测量系统设计与影响因素试验.pdf

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1、第28卷第19期农业工程学报2012年10月Tr柚sactionsoftheChineseSocie哆ofAgriculturalEngineering、，01．28N0．19Oct．201233风送喷雾雾滴粒径测量系统设计与影响因素试验翟长远1，一，王秀2※，葛纪帅1，郭俊杰1，，马伟2(1．西北农林科技大学机械与电子工程学院，杨凌712100；2．国家农业信息化工程技术研究中心，北京100097)摘要：为方便测量不同喷雾条件下雾滴粒径大小，该文设计了喷头位置、喷雾角度、喷雾压力和风速大小等试验条件可精确调节的风送喷雾雾滴粒径测量系统。该系统喷头毋】z三维

2、空间位置调节范围分别为0～O．9、O～0．8和0～0．7m，调整精度为±0．04mm；喷雾角度调节范围为0～360。，调整精度为±O．0050；喷雾压力调节范围为012～O．5MPa，相对误差不大于1．5％；风速调节范围为0～15m／s，相对误差不大于4．17％。雾滴粒径风速影响特性试验表明，常用的3个粒径统计项D32、￡}43和DⅦ．5随风速增加而增大，其平均变化率分别为2．62、3．59和6．83“m·s／m，速度从3m／s增加到15IIl／s时，三者分别增加46％、26％和71％：雾滴粒径喷雾压力影响特性试验表明，D32、D幻和DⅦ．5随压力增加而减小

3、，其平均变化率分别为一90．33、一232．3和一300．2“IrI／MPa，喷雾压力从0．2MPa增加到0．5MPa时，三者分别减小31％、36％和56％，表明风速和喷雾压力对雾滴粒径影响较大，在喷雾系统中进行风速和压力选择时需着重考虑其对粒径变化的影响。关键词：喷雾，设计，测量，雾滴粒径，测量系统，粒径变化，影响特性doi：lO．396刚．issn．1002—6819．2012．19．005中图分类号：s24文献标志码：A文章编号：1002—6819(2012)一19—0033—06翟长远，王秀，葛纪帅，等．风送喷雾雾滴粒径测量系统设计与影响因素试验[J

4、]．农业工程学报，2012，28(19)：33—38．ZhaiChangyu柚，W抽gXiu，GeJishuai，eta1．Desi朗ofdropletsizemeas删ngsystemofair_aLssistedspraying柚dexperiment伽itsinnuencingfactors[J】．T’啪sactionsofmechineseSocietyofA鲥cultumlEngine耐ng(1-瑚sactionsoftlleCSAE)，2012，28(19)：33—38．(inChinesewithEnglishabsn．act)0引言喷施化学农

5、药是病虫草害防治的重要手段，其作业效率影响着农作物产量的高低，更对环境保护和农产品安全具有决定作用【l叫。先进喷雾技术与装备研究开发是降低农药污染提高防治效果的关键【5031。农药喷施过程中，雾滴粒径对农药喷施效果具有重大影响【14d91。为了达到较高药液附着率，不同作物枝叶特性对雾滴粒径大小要求也不尽相同，一般雾滴粒径越大附着性能越差，反之附着性能越好，但是雾滴过小会造成大量农药飘失【2岘引。研究表明粒径小于100胛1的雾滴最易飘移，粒径为400胛的雾滴有飘移的可能【29。30l雾滴粒径的大小会受到风送气流速度、喷雾压力、喷头类型、喷雾角度和探测点位置等多

6、方面的影响【3卜33】，雾滴粒径测量中需要在收稿日期：2012．Ol-28修订日期：2012．04．13基金项目：国家自然科学基金资助项目(31201128)、国家“863”计划资助项目(2012从lOl904)、“十二五”国家科技支撑计划资助项目(2011BAD20Blo．3．20llBAD20807)作者简介：翟长远(1982一)，男，讲师，中国农业工程学会会员(E042600008M)，从事农业机械化工程技术研究。杨凌西北农林科技大学机械与电子工程学院，712Ioo。Email：吐aich柚g”阳n@163．com※通信作者：王秀(1965一)，男，博

7、士，研究员，主要从事智能农业装备相关技术研究。北京国家农业信息化工程技术研究中心。100097。Email：w蛐弘@nefci协．org．∞确定的喷雾条件下进行，为了快速提供不同的喷雾条件，本文拟设计一种风送喷雾雾滴粒径测量影统，并对该系统进行性能试验和应用研究，以获得系统对喷雾角度、喷雾压力、风速大小的调整精度并探寻风速和喷雾压力对风送喷雾雾滴粒径的影响特性。1材料与方法1．1试验台总体设计风送喷雾雾滴粒径测量系统总体设计如图l所示。计算机‘e泉坠丝毡——————}兰鞴气孔激光发◆器磊而而订叮丽丽磊1黼注：Rs232、RS485为串行通信标准：PID为比例

8、．积分．微分控制算法图l雾滴粒径测量系统设计框图Fi