雾滴撞击植物叶片的三维测试装置设计及试验研究开题报告

1. 研究目的与意义

近几年人们越来越重视食品安全，茶叶的农药残留也成为关注热点。

目前农民施药方式过于粗犷，盲目选择施药喷头，致使药液在标靶上不能有效铺展，施药效果达不到预期，造成多次施药。

目前，对茶树施药效果检测主要放在雾滴沉积率、覆盖率等宏观效果上，对雾滴在茶树叶面上粘附、飞溅或反弹等微观撞击行为研究较少。

2. 国内外研究现状分析

目前对雾滴在植物靶标上的撞击行为进行研究的的相关文献主要是以棉花、玉米、小麦、藜、水稻、苦苣菜、黄瓜等农作物叶片作为载体，主要研究靶标叶片水平状态下的正常撞击，对于倾斜叶片只修正了液滴飞溅、反弹的数学模型及个别角度的实验实施。

对于倾斜叶片的铺展情况，部分文献是用水平状态下斜撞击来代替，或者考虑了倾斜角度，但仍以铺展直径进行铺展情况衡量，有一定的不准确性。

在测试装置方面，国外研究起步早，早期就利用高速摄像机、雾滴发生器结合分析软件对雾滴撞击玻璃表面进行过研究，有较完善的理论基础。

3. 研究的基本内容与计划

设计内容：1.设计植保喷头雾滴撞击茶树叶片三维测试系统；2.研究不同喷头类型、喷雾高度、喷施方向下的雾滴在不同生长期茶树叶片上的微观撞击行为；3.探究雾滴粒径大小、撞击速度、撞击方向等因素对雾滴在茶树叶片上撞击行为的影响；4.确定在不同生长期茶树叶片上利于粘附的喷头类型（表征雾滴速度、粒径范围）、喷施方向及喷雾高度。

4. 研究创新点

利用真实的农用喷头，在真实的植物靶标叶片上，利用两台高速摄像机，从三维角度观察雾滴撞击叶片的微观现象，掌握雾滴在叶片上的撞击行为，为喷头选择及喷施参数优化提供依据。