靜電噴霧裝置及其方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于農業裝備領域，尤其是靜電噴霧裝置及其方法。
【背景技術】
[0002]植物保護是農業生產中非常重要的一個環節，影響著作物的健康生長。植物保護的方法有化學防治，物理防治和生物防治等。由于化學防治具有工效高、防治及時等特點，能夠及時控制于防治突發性、大面積爆發的病蟲害，因而目前還是應用最為廣泛的田間植物保護方法，化學防治的實現需要植保噴霧系統，通常的田間植保噴霧系統由藥箱、泵、閥門、壓力表、噴桿、噴頭及軟管組成，當進行田間作業時需事先按比例配好一定濃度的藥液，然后運輸到田間進行噴霧作業，由于裝滿藥液的噴霧機長期在崎嶇的道路上行進，其壽命大大減少，并且往返添加藥液需耗費大量時間，因為嚴重地降低了植保作業的效率和增加了操作人員及噴霧機的工作強度。
[0003]目前有些實現在線混藥的裝置，中國專利CN200810027898公開了一種混藥裝置，該裝置考慮了噴霧濃度實時可變，一種或多種藥單獨或同時噴霧，但由于藥液具有腐蝕性采用控藥的方式對設備損害較大，且沒有考慮混合藥液均勻性；中國專利CN201310194432公開了一種自動混藥的變量噴霧裝置，很好的使用了自動吸藥混藥器，但這種混藥器在實際應用中進水壓力真空度不夠，進水壓力受回水量影響大，吸藥比例不穩定；中國專利CN201410210118.7公開了一種實時混藥型變量噴霧裝置及方法，該裝置及方法加入了射流攪拌混藥模塊和超聲波果樹仿形模塊，所述射流攪拌混藥模塊在實際中亦會出現進水壓力真空度不夠，吸藥比例不穩定，且該裝置及方法針對性較強，不適合大田作業。
【發明內容】
[0004]針對現有技術中存在不足，本發明提供了一種靜電噴霧裝置及其方法，可根據需求實時調節藥液濃度；并且對水進行荷電，使混合室中水與藥液混合均勻；同時還能增加噴霧的均勻性。
[0005]本發明是通過以下技術手段實現上述技術目的的。
[0006]一種靜電噴霧裝置，其特征在于，包括供水控制模塊、供藥控制模塊和混合噴霧模塊；
[0007]所述供水控制模塊包括水箱、水泵、水流量計、第一變頻電機，所述水箱內裝有水，所述水箱的出水口與所述水泵的輸入端通過管連接，所述水泵的輸出端與所述水流量計通過管連接，所述第一變頻電機與所述水泵連接；
[0008]所述供藥控制模塊包括藥箱、藥泵、藥流量計、第二變頻電機，所述藥箱內裝有藥液，所述藥箱的出藥口與所述藥泵的輸入端通過管連接，所述藥泵的輸出端與所述藥流量計通過管連接，所述第二變頻電機與所述藥泵連接；
[0009]所述混合噴霧模塊包括混合室、噴頭、電磁閥，所述混合室的輸入端與所述水流量計、藥流量計通過管連接，所述混合室的輸出端與所述噴頭通過噴桿連接，所述噴桿上設有電磁閥。
[0010]本發明通過使用第一變頻電機與第二變頻電機，可通過電磁閥改變工作噴頭數量，調節第一變頻電機以調節供水量，同時通過調節第二變頻電機來實時調節藥液濃度，可達到噴霧量和藥液濃度的雙重實時調節。
[0011 ] 進一步，所述供水控制模塊還包括混合前荷電模塊，所述混合前荷電模塊位于所述水泵和所述混合室之間；
[0012]所述混合前荷電模塊包括三通接頭、塞子、高壓靜電發生器，所述三通接頭中的兩個接頭與管連接，所述高壓靜電發生器通過塞子與所述三通接頭中的第三個接頭連接；
[0013]所述高壓靜電發生器通過接觸荷電方法對水荷電。
[0014]混合前荷電模塊用于對水進行荷電，由于荷電可以使水的粘度減小，使藥液與水的混合更加均勻。
[0015]進一步，所述混合前荷電模塊所加電壓(U/kv)與該模塊距混合室的距離(L/m)之間有關系LMU。
[0016]為防止原藥液與水帶上同種電荷，以及防止藥液性質改變，優選混合前荷電模塊與混合室保持一定距離。
[0017]進一步，所述第一變頻電機、第二變頻電機、高壓靜電發生器與可編程邏輯控制器連接，所述觸器KMl控制所述第一變頻電機的開與關，所述接觸器KM2第二變頻電機、高壓靜電發生器的開與關。
[0018]通過可編程邏輯控制器可使裝置自動化，裝置工作時，第一變頻電機先工作，在設定時間以后，第二變頻電機與高壓靜電發生器同時工作；裝置停止工作時，第二變頻電機與高壓靜電發生器先停止工作，在設定時間以后，第一變頻電機停止工作。
[0019]在上述方案中，所述裝置還包括第一單向閥、第二單向閥，所述第一單向閥位于所述水泵與所述混合室之間；
[0020]所述第二單向閥位于所述藥泵與所述混合室之間。
[0021]使用單向閥，可實現噴前噴后的沖刷清洗且防止藥液浪費。
[0022]在上述方案中，所述裝置中的管、三通接頭、混合室為絕緣材質。
[0023]為充分利用混合前荷電模塊對水施加的電量，以及減少帶電水流經管路及系統時釋放電量，裝置中盡量使用絕緣材料。
[0024]本發明還包括一種靜電噴霧方法，其特征在于，包括如下步驟:
[0025]S1、打開噴頭上的電磁閥，確定工作噴頭的數量，閉合啟動開關，通過可編程邏輯控制器控制接觸器KMl電磁系統通電，控制所述接觸器KMl的觸點KMl閉合，第一變頻電機工作，水箱中的水沖刷系統管路，按設定時間延時后，時間繼電器Tl控制其觸點Tl閉合，接觸器KM2電磁系統通電，第二變頻電機和高壓發生器同時工作
[0026]S2、根據工作噴頭數量調節第一變頻電機，根據對藥液濃度的需求，調節第二變頻電機，所述第二變頻電機通過驅動藥泵實現藥液流量的控制；
[0027]S3、混合前荷電模塊對管中的水進行荷電，帶電水與藥液在混合室中混合后通過噴頭實現靜電噴霧；
[0028]S4、噴霧結束后，閉合停止開關，接觸器KM2電磁系統斷電，第二變頻電機和高壓發生器同時停止工作，水中的水繼續沖刷系統管路，按設定時間延時后，時間繼電器T2控制其觸點T2斷開，第一變頻電機停止工作，系統復位。
[0029]靜電噴霧具有如下優勢:(I)附著:使液滴附著在葉片表面，不滾落，提高農藥利用率；(2)穿透:霧滴可穿透冠層，增強功效；(3)環繞:霧滴可全方位附著在作物表面，如葉子正反面和支柱上下部表面等。
[0030]本發明的有益效果:
[0031](I)本發明可通過調節變頻電機實時調節噴霧量和藥液濃度，該方法操作方便可靠，容易檢修，適合大田作業；
[0032](2)本發明采用對水荷電的方法，由于分子間的相互作用力可使混合室中水與原藥液的混合更加均勻。
[0033](3)本發明得到的藥液為混合帶電藥液，可實現靜電噴霧，提高防治效果。
【附圖說明】
[0034]圖1為本發明所述靜電噴霧裝置的結構示意圖。
[0035]圖2為本發明所述混合前荷電模塊結構示意圖。
[0036]圖3為本發明所述可編程邏輯控制器控制梯形圖。
[0037]附圖標記說明如下:1.水箱，2.水泵，3.管，4.混合前荷電模塊，5.三通接頭，
6.塞子，7.高壓靜電發生器，8.水流量計，9.第一單向閥，10.第二單向閥，11.藥流量計，12.混合室，13.噴頭，14.電磁閥，15.第二變頻電機，16.藥泵，17.第一變頻電機，18.藥箱。
【具體實施方式】
[0038]下面結合附圖以及具體實施例對本發明作進一步的說明，但本發明的保護范圍并不限于此。
[0039]圖1為本發明所述靜電噴霧裝置的結構示意圖，圖2為本發明所述混合前荷電模塊結構示意圖。上述靜電噴霧裝置用于了將藥物噴灑于植物上，起到消滅或防治病蟲害的作用，本裝置包括供水控制模塊、供藥控制模塊和混合噴霧模塊。
[0040]供水控制模塊中水箱1、水泵2、混合前荷電模塊4、水流量計8、第一單向閥9依次通過管3連接，水箱I內裝有水，通過水泵2將水輸出，水泵2與第一變頻電機17相連，通過第一變頻電機調節水流量，水流量計8用于反饋實時檢測的水流量。
[0041]混合前荷電模塊4由三通接頭5、塞子6、高壓靜電發生器7組成，三通接頭5中的兩端分別與管3連接，另一端通過塞子6與高壓靜電發生器7連接，高壓靜電發生器7采用接觸式荷電方式對水荷電。
[0042]供藥控制模塊中藥箱18、藥泵16、藥流量計11、第二單向閥10依次通過管3連接，