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专利号: 2017112654768
申请人: 华南农业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 控制;调节
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种果园管道喷雾药液压力控制装置,其特征在于:所述装置包括控制系统、输入面板、输出面板、变频器、变频电动机、药泵、无线压力接收模块以及多个无线压力发送节点;

所述控制系统分别与输入面板、输出面板、变频器和无线压力接收模块相连,所述变频器、变频电动机和药泵依次相连,所述药泵的进药端与药池相连,药泵的出药端与喷雾管道相连;所述多个无线压力发送节点部署在喷雾管道上,并分别与无线压力接收模块相连。

2.根据权利要求1所述的一种果园管道喷雾药液压力控制装置,其特征在于:所述控制系统包括单片机、电源电路、键盘电路、显示电路和信号输出电路,所述单片机分别与电源电路、键盘电路、显示电路、信号输出电路和无线压力接收模块相连,所述键盘电路与输入面板相连,所述显示电路与输出面板相连,所述信号输出电路与变频器相连,所述电源电路接入辅助电源。

3.根据权利要求1所述的一种果园管道喷雾药液压力控制装置,其特征在于:所述变频器接入三相交流电源,变频器与三相交流电源之间设有漏电开关,所述漏电开关的电源端与三相交流电源相连,漏电开关的负载端与变频器相连。

4.根据权利要求1所述的一种果园管道喷雾药液压力控制装置,其特征在于:每个无线压力发送节点包括无线压力变送器和电池,用于检测节点处喷雾管道内的药液压力,并将此压力数据的数字信号进行无线发送;无线压力接收模块通过无线通讯,接收无线发送压力节点传来的压力值。

5.根据权利要求1所述的一种果园管道喷雾药液压力控制装置,其特征在于:所述装置还包括控制箱,所述控制系统设置在控制箱内,所述输入面板和输出面板设置在控制箱上。

6.根据权利要求1所述的一种果园管道喷雾药液压力控制装置,其特征在于:所述喷雾管道上设有多个出药口,每个出药口上连接软管和喷枪。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种果园管道喷雾药液压力控制装置,其特征在于:

所述输入面板上设有频率/压力旋钮、极限/设定旋钮、降低/升高旋钮和启动/停止按钮;

所述频率/压力旋钮拨向左端进入频率控制工作模式,该模式先根据设定频率计算控制量,再通过信号输出电路将控制量转换成数字信号送往变频器,控制变频器输出交流电的频率以改变变频电动机的转速,从而使装置按设定频率进行喷雾;

所述频率/压力旋钮拨向右端进入压力控制工作模式,该模式首先接收各个无线压力发送节点发送的压力值,计算所有压力平均值,压力平均值的数字量经控制系统与预先设定的压力值比较后,获得压力误差及压力误差的变化率,根据控制算法获得控制量,该控制量经信号输出电路转换成数字信号送往变频器,控制变频器输出交流电的频率以改变变频电动机的转速,从而使喷雾管道中平均药液压力维持恒定;

所述极限/设定旋钮拨向左端时,选择预设管道极限压力,拨向右端时,选择预设管道设定频/压;

所述降低/升高旋钮用于对极限压力或设定频/压进行调节。

8.根据权利要求1-6任一项所述的一种果园管道喷雾药液压力控制装置,其特征在于:

所述输出面板上设有极限压力显示数码管、设定频/压显示数码管、平均压力显示数码管、最小压力显示数码管、最大压力显示数码管和最大压力点显示数码管。

9.根据权利要求8所述的一种果园管道喷雾药液压力控制装置,其特征在于:所述输出面板上还设有运行指示灯,所述运行指示灯用于指示装置运行状态。

10.一种果园管道喷雾药液压力控制方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:

S1、接通电源,设定极限压力、变频器频率或喷雾管道平均压力,并接通外部的空气断路器;

S2、将极限/设定旋钮拨向左端或右端,输出面板上的极限压力显示数码管或设定频/压显示数码管闪烁,显示默认管道极限压力和默认设定频/压;将频率/压力旋钮拨向左端或右端,选择频率控制或压力控制喷雾模式;调节降低/升高旋钮修改极限压力或变频器的频率设定值;其他数码管不显示;

S3、按下启动/停止按钮,运行指示灯变绿灯,装置启动运行,极限压力显示数码管和设定频/压显示数码管常亮,显示已经设定好的极限压力和变频器的频率;平均压力显示数码管、最小压力显示数码管、最大压力显示数码管和最大压力点显示数码管常亮,实时显示各压力参数;

S4、装置启动后,变频器带动变频电动机,以驱动药泵工作,通过控制算法,使变频器的频率或喷雾管道的平均压力逐步达到设定值;运行过程中,无线压力发送节点实时发送各节点处的喷雾管道药液压力,若喷雾管道最大压力超过喷雾管道极限压力,装置进行紧急停机,运行指示灯变红灯,进行爆管报警,根据大压力点显示数码管的节点号确定爆管可能发生的位置,并对该节点附近的喷雾管道进行排查;若喷雾管道最大压力达到喷雾管道极限压力设定的某个百分比,运行指示灯变黄灯,进行爆管预警,将自动降低变频器运行频率预防爆管;

S5、再次按下启动/停止按钮,使变频器、变频电动机和药泵停止工作,断开外部的空气断路器,装置停止运行后系统会自动保存该次设定的极限压力和设定频/压,在下一次装置启动运行时自动调用。