1. 研究目的与意义
喷头性能测试试验台是对喷头综合特性参数进行测定的仪器,又是科研生产及质量监督检测的关键设备,要围绕影响喷雾质量的各因素设计开发,其测试精度水平的高低直接影响雾化装置的设计、生产质量和使用效果。
其中喷头的技术指标有流量、喷雾分布均匀性、喷雾角、雾滴直径等等,如果是多喷头系统还需测试多喷头的喷量一致性、多喷头横向喷雾分布均匀性等指标。
研究喷头性能测试试验台,对于节约农药、减少农药飘移和保护农药使用者身心健康具有重要意义,还可以促进植保机械绿色设计理论的发展和应用,为深层次研究农药使用技术奠定基础。
2. 国内外研究现状分析
雾化喷头综合性能测试系统是对喷头性能测试的关键设备。在国外,喷头性能测试起步很早,现在各大植保公司均有自己的喷头性能测试试验台,可方便快速地对原有产品和新设计的喷头性能检测。如美国的系统喷雾公司、丹麦HARDI公司、法国的Tecnoma公司等都配有高性能的喷头精密检测设备。 国内常用的试验台多为科研、教学单位自制,且数量不多。农业部南京农机化研究所在80年代中期曾开发了一套质保机械喷头性能综合实验设备,其分流量传感器采用了钽电容进行数据测试,单板机进行数据处理,数据采集精度低、处理速度慢,目前该设备已被淘汰。1996年,石子河大学的坎杂等人研制的PZS-4型喷雾机械综合试验台能对大田作业常用的喷雾机喷头多项性能指标进行综合测定。进入21世纪以后,随着计算技术的高速发展,先后有科研人员,将微机技术加入到了喷头综合性能测试试验台的设计中,取得了不错的成果,如2005年,杨学军等人对植保机械用液泵性能测试系统进行了研究,应用微机测试技术自动同步测试,实时显示和输出泵的特性曲线和实验报告;2006年,薛新宇等人研制出的喷头综合性能测试试验台采用先进的压力、流量、称重等多种参数的传感技术与计算机控制、处理技术,可用于测试喷头的压力、流量、喷雾角及雾量分布特性等主要性能参数,以及喷头的综合性能参数,并可实现多参数精度同步测定及处理功能;同年,张红霞等人设计出了一台借助计算机辅助控制、应用先进的计算机视觉技术、超声波测试技术、可编程控制(PLC)等技术的高测试效率和高测试精度的试验台。
3. 研究的基本内容与计划
(1) 通过调研植保喷雾机械喷头研发生产厂家和用户以及检索相关文献,了解掌握国内外现有喷雾试验台的结构特征,综合其各自优缺点,参照国家标准规定的喷雾试验项目要求,研究喷头性能测试方法,设计一套雾化喷头综合性能测试试验台,达到测试准确、测试效率高的目的。
(2) 研究喷雾机单个喷头压力、流量、喷雾角、雾滴直径、喷量一致性、喷雾分布均匀性等的测试方法及数据处理方法。
(3) 研究在完成单个喷头综合性能测试的前提下,测试喷头组合情况下的流量分布;组合情况下喷头的间距能方便地进行调整,以便研究组合喷头情况下的最佳距离。
4. 研究创新点
(1)新设计的喷头综合性能测试试验台可测试的参数不再单一,包括:压力、总流量、流量分布、喷雾角等。(2)新设计的喷头综合性能测试试验台的喷头不仅可以移动,而且安装高度可调整,也安装可多喷头。(3)新设计的喷头综合性能测试试验台首次将喷头的流量测试系统、喷雾角测试系统、雾滴粒径尺寸测试系统和雾滴分布均匀性测试系统在一个试验台上实现。(4)新设计的喷头综合性能测试试验台将各部分分布更加合理、功能更加完善、布局更加美观。
