專利名稱：自控農(nóng)藥噴灑實驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種實驗裝置，尤其是一種在試驗室中模擬實際環(huán)境，能夠?qū)r(nóng)藥的噴灑量實施自動準確控制的自控農(nóng)藥噴灑實驗裝置。
背景技術(shù)：
農(nóng)藥對于減少由于病蟲、草害所造成的農(nóng)作物減產(chǎn)已經(jīng)得到了世界各國的普遍認知。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，大量的農(nóng)藥被不斷的開發(fā)、研制出來。在農(nóng)藥效果的初期實驗中，通常，必須首先經(jīng)過實驗室內(nèi)的噴灑試驗，才能夠?qū)r(nóng)藥的效果做出評估，并且對噴灑量進行相應(yīng)的計量，從而為農(nóng)田作業(yè)的各個階段提供合理的使用參考數(shù)據(jù)。
目前，在實驗室中使用的較為先進的實驗方式是采用噴霧塔裝置。該裝置在使用中，由研究人員將待噴的植株花盆放入噴霧塔內(nèi)，把待噴的藥液全部放入一個容器內(nèi)，通過噴霧塔的控制機構(gòu)把藥液全部噴出，使藥液通過沉降到達所需噴灑的植株上。這種噴灑方式的不足在于噴灑的藥液量不能得到精確地控制，其主要原因是由于噴灑管路中經(jīng)常會有殘留的藥液，因而必須由人工對噴灑量進行再估算，這樣極易造成超過或低于實際的農(nóng)藥使用量，從而使實驗結(jié)果的可靠性降低。
國外還有另外一種采用調(diào)速器調(diào)整驅(qū)動馬達的轉(zhuǎn)速來控制儲藥容器的移動，從而實現(xiàn)針對不同的實驗內(nèi)容而進行的有關(guān)噴灑距離、噴灑范圍及噴灑量的調(diào)整，但是，由于調(diào)速器是在一個很平穩(wěn)的漸變過程中調(diào)整馬達的速度，而噴灑儀器的運動的距離受到待噴植株大小及數(shù)量的制約而較短，這樣噴頭運動過程的準確定位相對比較困難，同時對馬達速度的漸變控制過程就會比較復(fù)雜，造成實驗噴灑的誤差相對來說比較大，同樣使實驗結(jié)果的可靠性降低。
為彌補實驗結(jié)果所存在的不足，田間作業(yè)人員還需要再一次的按照人工在田野中的噴霧方法和噴藥的時間長短來估算實際用藥量。這種實驗后再估算的方式已經(jīng)遠遠不能適應(yīng)現(xiàn)代科技與環(huán)境保護的要求。
眾所周知，隨著機械化水平的提高，農(nóng)藥的噴灑工作在很多地方都已采用機械牽引的噴藥機進行噴灑。在噴灑時通常是在實驗結(jié)果數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)實際的農(nóng)藥噴灑過程，盡量增加噴灑的藥液量，以便達到較好的效果。
但是，過量地使用農(nóng)藥，特別是化學(xué)農(nóng)藥將會帶來對環(huán)境的污染問題。被地下水吸收的農(nóng)藥會造成地下水污染，影響人們的身體健康以及生態(tài)平衡。因此，農(nóng)藥對環(huán)境造成的污染現(xiàn)已受到了世界各國的普遍重視，多數(shù)發(fā)達國家開始制定相關(guān)的法律限制化學(xué)農(nóng)藥的使用品種和使用數(shù)量。
另外，由于農(nóng)藥品種不一，噴灑到植物表面時所起的作用也不盡相同。這就要求在噴灑農(nóng)藥的過程中必須針對不同的農(nóng)藥以及苗前苗后的不同噴灑時期，采用不同的噴灑方法和不同形式的噴灑噴頭。由此，對農(nóng)藥試驗室中的實驗過程提出了更高的要求，這也成為農(nóng)藥開發(fā)研究機構(gòu)亟待解決的問題之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述農(nóng)藥實驗中缺乏有效、準確控制農(nóng)藥噴灑量的實驗手段而提供一種自控農(nóng)藥噴灑實驗裝置，該裝置能夠通過微電腦控制步進馬達精確調(diào)整噴灑頭運動速度和試驗用待噴灑植株的位置達到準確噴灑，為田間農(nóng)藥的實際噴灑提供精準的藥量數(shù)據(jù)。
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種自控農(nóng)藥噴灑實驗裝置，它包括一個用于進行農(nóng)藥噴灑實驗的箱體，該箱體至少有一個側(cè)面為敞開。箱體內(nèi)頂部設(shè)有導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上設(shè)有可沿該導(dǎo)軌移動的藥桶固定座。藥桶固定座下部安裝有藥桶，藥桶上具有向下噴灑農(nóng)藥的噴頭。導(dǎo)軌一端設(shè)有與一步進電動機相連的主動輪，另一端設(shè)有從動輪。主動輪和從動輪通過同步傳動帶連接，該同步傳動帶還與所述藥桶固定座固定連接。
箱體內(nèi)還設(shè)有儲氣罐，連接在該儲氣罐出氣口上的輸氣管通過一電磁閥連接到所述藥桶上部。
箱體內(nèi)還設(shè)有用于控制上述步進電動機、電磁閥動作的控制器，該控制器的控制面板設(shè)置在箱體表面。噴灑噴頭的運動速度可由控制器自由設(shè)定。
在上述技術(shù)方案中，將待噴農(nóng)藥的植株放在箱體內(nèi)，通過控制步進電動機的轉(zhuǎn)動，可以使由主動輪和從動輪帶動同步傳動帶運動，而安裝有藥桶的藥桶固定座跟隨同步傳動帶沿導(dǎo)軌滑動，到達預(yù)先設(shè)定的噴灑位置。藥桶中事先盛裝有配制好的實驗用農(nóng)藥液體。這時，開啟電磁閥，儲氣罐中具有一定壓力的氣體進入藥桶內(nèi)，通過噴頭將農(nóng)藥液體噴出。這種試驗方式，可以使事先配制好的實驗用農(nóng)藥液體全部噴出，不會在藥桶內(nèi)存留較多的農(nóng)藥，從而達到準確噴灑的目的。
藥桶與藥桶固定座之間的連接采用可拆卸方式，當(dāng)實驗完成后，可以方便的將藥桶拆下進行清洗，而本裝置中的其他部件中不會留存任何實驗用農(nóng)藥。
為了使實驗結(jié)果更加準確，不僅需要控制調(diào)整噴頭在植株上的水平位置，而且還需要調(diào)整噴頭與植株間的距離，為此，在箱體內(nèi)底部設(shè)置一具有漏液通孔的載物平臺，并在箱體內(nèi)頂部設(shè)置兩條平行的提升軸。兩條提升軸的同方向一端分別設(shè)有一個鏈輪，兩個鏈輪通過鏈條連接。兩條提升軸上分別設(shè)有兩條提升索，四條提升索分別連接在所述載物平臺的四角。
再將一個驅(qū)動提升軸轉(zhuǎn)動的電動機安裝在箱體內(nèi)，通過一渦輪蝸桿減速器將電動機與一條提升軸連接，而電動機的控制可以通過控制器完成。
四條提升索連接安裝在兩條提升軸上，當(dāng)一條提升軸轉(zhuǎn)動時，在兩個鏈輪和鏈條的帶動下，另一條提升軸發(fā)生同步轉(zhuǎn)動，使四條提升索被同時纏繞或釋放，從而完成載物平臺的上下移動，達到調(diào)整植株與噴頭間距離的目的，而這一切只需通過控制器開啟或關(guān)閉或調(diào)整電動機的轉(zhuǎn)動方向、轉(zhuǎn)動速度、轉(zhuǎn)動時間，就可以實現(xiàn)。
為保持藥桶固定座的穩(wěn)定移動，可以通過平行設(shè)置兩條軌道組成導(dǎo)軌；將藥桶固定座設(shè)置在兩條軌道之間，其兩側(cè)安裝有能夠在兩條軌道上滾動的滾輪，使同步傳動帶也設(shè)置在兩條軌道之間。當(dāng)步進電動機轉(zhuǎn)動時，藥桶固定座可以穩(wěn)定、準確、方便地在兩條軌道上移動。
另外，導(dǎo)軌兩端還可以分別設(shè)有一個用于限制藥桶固定座移動范圍的行程開關(guān)，將該行程開關(guān)與控制器連接。當(dāng)發(fā)生誤操作時，藥桶固定座的移動超出限制范圍后，行程開關(guān)可以通過控制器使步進電動機停止轉(zhuǎn)動，從而保護裝置不會損壞。
同樣，在箱體內(nèi)的上部和下部也可以分別設(shè)置用于限制載物平臺上下移動范圍的限位保護開關(guān)，使載物平臺的升、降不會超出限定范圍。
為便于回收多余的農(nóng)藥，或者清洗箱體內(nèi)部，可以將箱體的底板制成向下突出的錐形罩體，并在其中部開設(shè)有放水口。當(dāng)實驗完成后，多余的藥液從放水口流出，而清洗后的水也可以從該放水口排出。
由以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明通過調(diào)整噴灑噴頭運動的速度和待噴灑植株與噴頭之間的位置關(guān)系，達到噴灑更加準確，使農(nóng)藥實驗室試驗過程中噴灑農(nóng)藥量達到完全可控，使實驗室試驗更加接近于生產(chǎn)的實際環(huán)境，具有極大的實用價值。


圖1為本發(fā)明所提供的一個較佳實施例的立體示意圖；圖2為圖1所示實施例的正面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖1所示實施例的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
以下，通過一個具體的較佳實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明做進一步的詳細說明。
本發(fā)明所提供的一個較佳實施例的外形如圖1所示。該實施例包括一個用于進行農(nóng)藥噴灑實驗的箱體1，箱體1的一個面向操作人員的側(cè)面為敞開的，并安裝有透明的可推拉開啟或關(guān)閉的玻璃門11。箱體1內(nèi)底部設(shè)有一個載物平臺12，該載物平臺12可以是柵欄形結(jié)構(gòu)，也可以是表面開設(shè)有多個漏液通孔的平臺。
箱體表面設(shè)有一個控制面板13，通過該控制面板13，操作人員可以利用安裝在箱體內(nèi)的控制器對所有的設(shè)施、機構(gòu)進行操作控制。控制器采用微處理器作為控制模塊，從而可以實現(xiàn)對各項設(shè)備以及整個實驗的程序控制。
箱體的底板被制成向下突出的錐形罩體14，它的中部開設(shè)有放水口141。當(dāng)實驗完成后進行清水沖洗時，通過放水口141可以將廢水排出。另外，在實驗中，當(dāng)需要排出農(nóng)藥氣體時，可以通過設(shè)置在箱體頂部的排風(fēng)裝置15完成。
本實施例的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2、圖3所示。圖中，在箱體1內(nèi)頂部設(shè)有導(dǎo)軌2，該導(dǎo)軌2是由兩條平行設(shè)置的圓柱形導(dǎo)桿軌道組成的。
一個藥桶固定座3設(shè)置在兩個圓柱形導(dǎo)桿軌道之間，并通過分別安裝在其兩側(cè)的定位滾輪31與這兩個圓柱形導(dǎo)桿軌道連接。藥桶固定座3每一側(cè)設(shè)有四個定位滾輪31，定位滾輪31的周邊表面具有環(huán)周凹槽。在四個定位滾輪31中，其中兩個定位滾輪31并排設(shè)置在圓柱導(dǎo)桿軌道的上部，另外兩個定位滾輪31并排設(shè)置在圓柱導(dǎo)桿軌道的下部，兩兩相對的定位滾輪31將圓柱導(dǎo)桿軌道扣合在其周邊表面的凹槽內(nèi)。
在導(dǎo)軌2的左端設(shè)有一個與步進電動機4相連的主動輪41，右端設(shè)有從動輪42。一個同步傳動帶43環(huán)繞連接在主動輪41和從動輪42表面上，該同步傳動帶43還與藥桶固定座3的頂部固定連接。
當(dāng)步進電動機4轉(zhuǎn)動時，主動輪41通過同步傳動帶43帶動從動輪42轉(zhuǎn)動，同步傳動帶43在移動中，拖動藥桶固定座3沿導(dǎo)軌2移動。定位滾輪31使藥桶固定座3在移動中能夠保持平穩(wěn)且使移動阻力大大降低。
在藥桶固定座3的下部安裝有藥桶5，藥桶5的下部安裝有能夠向下噴灑農(nóng)藥的噴頭51。在箱體1底部還設(shè)有儲氣罐6，連接在該儲氣罐6出氣口上的輸氣管61通過一電磁閥連接到藥桶5的上部。箱體1內(nèi)還設(shè)有用于控制上述步進電動機4、電磁閥動作的控制器(圖中未示出)。
另外，在箱體1內(nèi)頂部還設(shè)有兩條平行的提升軸7。兩條提升軸7的同方向位于箱體1外側(cè)分別設(shè)有一鏈輪71，兩個鏈輪71通過鏈條72連接；兩條提升軸7上分別還設(shè)有兩條提升索73(參見圖1、圖2)，四條提升索73分別連接在載物平臺12的四角。一個用于驅(qū)動提升軸7轉(zhuǎn)動的電動機8安裝在箱體1內(nèi)，并通過一渦輪蝸桿減速器81與一條提升軸7連接，這個電動機8也與上述控制器電氣連接。
本實施例在使用中，先將配制好的實驗用農(nóng)藥裝入藥桶5中，再將藥桶5安裝在藥桶固定座3下，然后將試驗用植株放置在載物平臺12上，通過操作控制面板13，通過控制器內(nèi)的控制模塊，利用事先設(shè)定的程序控制步進電動機4和電動機8調(diào)整噴頭51與植株之間的位置，最后，開啟電磁閥，儲氣罐6中的壓縮氣體通過輸氣管61進入藥桶5，將農(nóng)藥噴出。
當(dāng)噴灑試驗完成后，可以拆下藥桶5進行清洗，同時利用箱體1內(nèi)預(yù)先安裝的水槽或水口對整個箱體1內(nèi)部進行沖洗，廢水則通過放水口141排出。由于載物平臺12為柵欄形結(jié)構(gòu)或表面開設(shè)有多個漏液通孔，因此，多余的農(nóng)藥液體和清洗水不會在該載物平臺12表面存留。
為了保證本實施例在使用中的安全，在導(dǎo)軌2兩端分別設(shè)有一個與控制器電氣連接的用于限制藥桶固定座3移動范圍的行程開關(guān)，同時，在箱體1內(nèi)上部和下部分別設(shè)有用于限制載物平臺12上下移動范圍的限位保護開關(guān)，該限位保護開關(guān)也與控制器電氣連接。
為保持壓縮空氣的清潔，儲氣罐6的進氣口處還可以設(shè)置空氣過濾器，同時，為保持恒定壓力，或者對壓力進行調(diào)整，在儲氣罐6的進氣口處還可以設(shè)置噴灑壓力調(diào)節(jié)閥。
本發(fā)明中，噴頭的運動由微電腦控制的步進電動機進行細分驅(qū)動，步進電動機由于起跳快因而在很短的時間內(nèi)就使噴頭到達所需噴灑的位置，同時，實現(xiàn)藥桶固定座的無級變速移動。而采用同步帶傳動，使誤差較小。
噴霧壓力由電磁閥控制的關(guān)閉與開啟控制，噴灑停止后電磁閥關(guān)閉氣路，使藥液桶內(nèi)的空氣壓力達到與大氣壓相同的氣壓，以便于藥液桶的輕易拆下。噴灑壓力根據(jù)噴灑農(nóng)藥的不同，可通過調(diào)節(jié)壓力調(diào)節(jié)閥進行自由調(diào)整。噴灑完成后直接清洗噴灑藥桶即可，故不會發(fā)生不同農(nóng)藥之間產(chǎn)生交叉影響，影響化學(xué)農(nóng)藥的試驗效果，這樣極大地增加了實驗的準確性。
藥桶通過快速接頭連接減少了不同藥液噴灑過程中拆卸藥桶占用的時間。噴頭采用防滴漏噴頭，不會發(fā)生滴漏情況。通過更換噴霧噴頭可以實現(xiàn)不同的噴霧功能。安裝扇形噴頭即可噴灑除草劑，安裝霧錐噴頭后即可噴灑殺蟲和殺菌劑。噴灑過程完全由計算機程序控制，實驗人員可根據(jù)實驗的要求自己編寫運行程序，達到改變噴頭運動的速度。載物平臺可以根據(jù)噴灑植物的高低，進行升高或降低調(diào)整。噴灑結(jié)束后，安裝在箱體上部的排氣裝置可以排出噴灑室內(nèi)的有害化學(xué)農(nóng)藥氣體。整個噴灑系統(tǒng)采用不銹鋼制造，避免了化學(xué)農(nóng)藥對系統(tǒng)造成的腐蝕，前部采用有機玻璃推拉門，通過不同位置的推拉可以使工作及修理人員到達噴灑系統(tǒng)內(nèi)部的任何位置進行作業(yè)。
最后所應(yīng)說明的是以上實施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對本發(fā)明進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種自控農(nóng)藥噴灑實驗裝置，它包括一個用于進行農(nóng)藥噴灑實驗的箱體，該箱體至少有一個側(cè)面為敞開，其特征在于所述箱體內(nèi)頂部設(shè)有導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上設(shè)有可沿該導(dǎo)軌移動的藥桶固定座；所述藥桶固定座下部安裝有藥桶，藥桶上具有向下噴灑農(nóng)藥的噴頭；所述導(dǎo)軌一端設(shè)有與一步進電動機相連的主動輪，另一端設(shè)有從動輪；所述主動輪和從動輪通過同步傳動帶連接，該同步傳動帶還與所述藥桶固定座固定連接；所述箱體內(nèi)還設(shè)有儲氣罐，連接在該儲氣罐出氣口上的輸氣管通過一電磁閥連接到所述藥桶上部；所述箱體內(nèi)還設(shè)有用于控制上述步進電動機、電磁閥動作的控制器，該控制器的控制面板設(shè)置在箱體表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自控農(nóng)藥噴灑實驗裝置，其特征在于所述的箱體內(nèi)底部設(shè)有一具有漏液通孔的載物平臺；在箱體內(nèi)頂部設(shè)有兩條平行的提升軸，在所述兩條提升軸的同方向一端分別設(shè)有一鏈輪，兩個鏈輪通過鏈條連接；所述兩條提升軸上分別設(shè)有兩條提升索，四條提升索分別連接在所述載物平臺的四角；一個用于驅(qū)動提升軸轉(zhuǎn)動的電動機安裝在箱體內(nèi)，并通過一渦輪蝸桿減速器與一條提升軸連接；所述電動機與所述控制器電氣連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自控農(nóng)藥噴灑實驗裝置，其特征在于所述的導(dǎo)軌由兩條平行設(shè)置的軌道組成；所述藥桶固定座位于兩條軌道之間，其兩側(cè)安裝有能夠在兩條軌道上滾動的滾輪；所述同步傳動帶也設(shè)置在所述兩條軌道之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自控農(nóng)藥噴灑實驗裝置，其特征在于所述的導(dǎo)軌由兩條平行設(shè)置的圓柱導(dǎo)桿組成；所述藥桶固定座位于兩條軌道之間，其兩側(cè)分別安裝有四個周邊表面具有環(huán)周凹槽的定位滾輪，其中兩個定位滾輪并排設(shè)置在圓柱導(dǎo)桿的上部，另外兩個定位滾輪并排設(shè)置在圓柱桿的下部，兩兩相對的定位滾輪將所述圓柱導(dǎo)桿扣合在其周邊表面的凹槽內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自控農(nóng)藥噴灑實驗裝置，其特征在于所述的導(dǎo)軌兩端分別設(shè)有一個用于限制藥桶固定座移動范圍的行程開關(guān)，該行程開關(guān)與所述控制器電氣連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自控農(nóng)藥噴灑實驗裝置，其特征在于所述的箱體內(nèi)上部和下部分別設(shè)有用于限制所述載物平臺上下移動范圍的限位保護開關(guān)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自控農(nóng)藥噴灑實驗裝置，其特征在于所述的儲氣罐的進氣口處設(shè)有空氣過濾器和噴灑壓力調(diào)節(jié)閥。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或5或6或7所述的自控農(nóng)藥噴灑實驗裝置，其特征在于所述的箱體的敞開一側(cè)設(shè)有能夠橫向滑動開、閉的門。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或5或6或7所述的自控農(nóng)藥噴灑實驗裝置，其特征在于所述的箱體的底板為向下突出的錐形罩體，其中部開設(shè)有放水口。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自控農(nóng)藥噴灑實驗裝置，其特征在于所述的箱體頂部或側(cè)壁的上部設(shè)有排風(fēng)裝置。
全文摘要
一種自控農(nóng)藥噴灑實驗裝置，包括一個箱體，該箱體有一個側(cè)面為敞開，箱體內(nèi)頂部設(shè)有導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上設(shè)有藥桶固定座；藥桶固定座下部安裝有藥桶，藥桶上具有噴頭；導(dǎo)軌一端設(shè)有與一步進電動機相連的主動輪，另一端設(shè)有從動輪；主動輪和從動輪通過同步傳動帶連接，該同步傳動帶還與所述藥桶固定座固定連接；箱體內(nèi)還設(shè)有儲氣罐，連接在該儲氣罐出氣口上的輸氣管通過一電磁閥連接到所述藥桶上部；箱體內(nèi)還設(shè)有用于控制上述步進電動機、電磁閥動作的控制器，該控制器的控制面板設(shè)置在箱體表面。本發(fā)明通過調(diào)整噴灑噴頭運動的速度和待噴灑植株與噴頭之間的位置關(guān)系，達到噴灑更加準確，使農(nóng)藥實驗室試驗過程中噴灑農(nóng)藥量達到完全可控。
文檔編號A01M7/00GK1586192SQ20041007398
公開日2005年3月2日 申請日期2004年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月17日
發(fā)明者王秀, 趙春江 申請人:北京農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心