一种圆形喷灌机喷药控制系统技术方案

本发明专利技术提供一种圆形喷灌机喷药控制系统，包括控制器和等间距设置在横跨上的多个喷头，喷头内设置有进液阀，所述系统还包括至少一个速度传感器，速度传感器用于获取圆形喷灌机各个喷头的线速度检测值，控制器用于根据各个喷头的线速度设定值和检测值以及预设的单位面积药液喷洒量，计算各个喷头的实际流量，从而获取各个喷头的控制电压，用以根据各个喷头的控制电压控制各个喷头的进液阀开启，使得横跨上的各个喷头喷洒出的药液流量相同，实现均匀喷药，解决了现有的圆形喷灌机无法适用于喷药作业的问题，可以利用现有的灌溉设备进行喷药作业，无需购买专用的喷药设备，降低喷药作业成本，相对于人工手动喷药，提高了喷药作业效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及喷灌机
，具体涉及一种圆形喷灌机喷药控制系统。
技术介绍
圆形喷灌机价格便宜，目前，已广泛应用于农业生产中的灌溉作业。目前，喷药作业通常是采用人工携带便携式喷药机进行手动喷药，或者是采用专业的喷药设备(例如平移机)进行喷药，然而人工手动喷药效率低且人工成本高，而专业的喷药设备价格相对较高，利用率低，不适合广泛应用。那么，如何利用现有的灌溉设备进行喷药作业，以降低喷药作业成本则成为农业生产重要的研究课题。圆形喷灌机的喷头分布在横跨上，工作时横跨绕中心支柱水平旋转，横跨上的各个喷头的线速度不同，从而决定了横跨上的各个喷头的流量不同。流量与中心支柱的距离成线性关系，距离中心支柱距离越远的喷头的线速度越大，流量越大，距离中心支柱距离越近的喷头的线速度越小，流量越小。而现有的圆形喷灌机喷灌控制系统是用来控制圆形喷灌机喷灌作业的，灌溉作业对各个喷头的出水流量不做要求，因此，圆形喷灌机对喷头的喷水流量不进行调节。然而，对于喷药作业来说，如果使用圆形喷灌机喷药，必须控制各个喷头的药液流量相同，否则，药液喷洒不均会影响农作物的生长。因此，亟需一种圆形喷灌机喷药控制方案，以解决上述技术问题。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中存在的上述不足，提供一种圆形喷灌机喷药控制系统，用以解决现有的圆形喷灌机无法适用于喷药作业的问题，降低喷药作业成本，提高喷药作业效率。本专利技术为解决上述技术问题，采用如下技术方案：本专利技术提供一种圆形喷灌机喷药控制系统，包括：控制器和等间距设置在横跨上的n个喷头，n大于或等于2，所述喷头内设置有用于控制药液流量的进液阀，所述圆形喷灌机喷药控制系统还包括至少一个速度传感器；速度传感器设置于喷头处，并与控制器相连，用于检测相应的喷头的线速度，并将相应的喷头的线速度检测值发送至控制器；控制器与各个喷头的进液阀相连，用于获取各个喷头的线速度设定值，并根据接收到的喷头的线速度检测值和喷头的数量n，获取各个喷头的线速度检测值；根据各个喷头的线速度设定值和线速度检测值以及预设的单位面积药液喷洒量，计算各个喷头的实际流量；根据各个喷头的线速度检测值和实际流量以及预设的控制电压与喷头的流量和喷头的线速度的对应关系，获取各个喷头的控制电压，并根据各个喷头的控制电压控制各个喷头的进液阀开启。进一步的，所述控制器还用于，在获取到各个喷头的线速度设定值和线速度检测值之后，计算其中任一个喷头的速度偏差度，该喷头的速度偏差度＝(该喷头的线速度设定值-该喷头的线速度检测值)/该喷头的线速度设定值，并判断该喷头的速度偏差度是否大于预设的阈值，若该喷头的速度偏差度大于预设的阈值，则根据各个喷头的线速度设定值和线速度检测值以及预设的单位面积药液喷洒量，计算各个喷头的实际流量，根据各个喷头的线速度检测值和实际流量以及预设的控制电压与喷头的流量和喷头的线速度的对应关系，获取各个喷头的控制电压，并根据各个喷头的控制电压控制各个喷头的进液阀开启。优选的，所述阈值为20％。优选的，所述进液阀为可变开度的阀门，所述控制器内预设有控制电压与进液阀的阀门开度的对应关系；所述控制器具体用于，根据各个喷头的控制电压和预设的控制电压与进液阀的阀门开度的对应关系，获取各个喷头的进液阀的阀门开度，并根据各个喷头的进液阀的阀门开度，控制各个喷头的进液阀开启。优选的，所述进液阀为固定开度的阀门，所述控制器内预设有各个喷头的进液阀的开启频率；所述控制器具体用于，根据各个喷头的控制电压，计算各个喷头的进液阀开启时间占空比，并根据各个喷头的控制电压和预设的各个喷头的进液阀的开启频率，计算各个喷头的进液阀在1个开关周期内的开启时间；其中，所述进液阀开启时间占空比是指，在1个开关周期内，进液阀的开通时间与开关周期的比值。优选的，所述控制器具体用于，根据以下公式计算各个喷头的进液阀开启时间占空比：Nci＝p*Uci；其中，Uci为第i个喷头的控制电压，Nci为第i个喷头的进液阀开启时间占空比，i＝1，2，……，n，p为占空比比例系数，p>0，p的最大值与喷头的控制电压最大值和用户定义的进液阀开启时间占空比的最大值相关；所述控制器具体用于，根据以下公式计算各个喷头的进液阀在1个开关周期内的开启时间：ti＝f*Nci；其中，f为各个喷头的进液阀的开启频率，ti为第i个喷头在1个开关周期内的开启时间，Nci为第i个喷头的进液阀开启时间占空比，i＝1，2，……，n。优选的，当速度传感器为一个时，该速度传感器设置于第n个喷头处，用于检测第n个喷头的线速度，其中，第n个喷头是指位于横跨的最末端的喷头。优选的，所述控制器具体用于，当速度传感器为一个且设置于第n个喷头处时，根据第n个喷头的线速度检测值，按照以下公式计算各个喷头的线速度检测值：其中，V检测n为
第n个喷头的线速度检测值，V检测i为第i个喷头的线速度检测值，i＝1，2，……，n-1。优选的，所述控制器具体用于，根据以下公式计算各个喷头的实际流量：其中，M为预设的单位面积药液喷洒量，Mri为第i个喷头的实际流量，V检测i为第i个喷头的线速度检测值，V设定i为第i个喷头的线速度设定值，i＝1，2，……，n；k为流量系数，k与喷头开口的截面积相关，k大于或等于0，且小于或等于1。优选的，所述控制器具体用于，利用插值算法，根据各个喷头的线速度检测值和实际流量以及预设的控制电压与喷头的流量和喷头的线速度的对应关系，获取各个喷头的控制电压。本专利技术通过设置至少一个速度传感器，获取圆形喷灌机各个喷头的线速度检测值，根据各个喷头的线速度设定值和检测值以及预设的单位面积药液喷洒量，计算各个喷头的实际流量，从而获取各个喷头的控制电压，用以根据各个喷头的控制电压控制各个喷头的进液阀开启，使得横跨上的各个喷头喷洒出的药液流量相同，从而实现均匀喷药，解决了现有的圆形喷灌机无法适用于喷药作业的问题，可以利用现有的灌溉设备进行喷药作业，无需购买专用的喷药设备，降低喷药作业成本，并且相对于人工手动喷药，提高了喷药作业效率。附图说明图1为本专利技术实施例提供的圆形喷灌机喷药控制系统的整体结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的圆形喷灌机喷药控制流程示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供一种圆形喷灌机喷药控制系统，通过设置至少一个速度传感器，检测喷头的线速度，根据各个喷头的线速度计算各个喷头的实际流量，并由此获得各个喷头的控制电压，利用控制电压来控制各个喷头的进液阀开启，从而解决圆形喷灌机的各个喷头的流量控制问题，实现各个喷头的农药喷洒量在单位面积上近似一致。图1为本专利技术实施例提供的圆形喷灌机喷药控制系统的整体结构示意图，如图1所示，该圆形喷灌机喷药控制系统包括：控制器1和圆形喷灌机本体，圆形喷灌机本体包括：中心支柱2、横跨3、多个喷头4、农药池5，中心支柱2与横跨3相连，中心支柱2竖直设置，横跨3为悬臂结构，并水平设置，能够围绕中心支柱2旋转，多个喷头4等间距设置于横跨3上，喷头4的数量为n，n大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种圆形喷灌机喷药控制系统，包括：控制器和等间距设置在横跨上的n个喷头，n大于或等于2，所述喷头内设置有用于控制药液流量的进液阀，其特征在于，所述圆形喷灌机喷药控制系统还包括至少一个速度传感器；速度传感器设置于喷头处，并与控制器相连，用于检测相应的喷头的线速度，并将相应的喷头的线速度检测值发送至控制器；控制器与各个喷头的进液阀相连，用于获取各个喷头的线速度设定值，并根据接收到的喷头的线速度检测值和喷头的数量n，获取各个喷头的线速度检测值；根据各个喷头的线速度设定值和线速度检测值以及预设的单位面积药液喷洒量，计算各个喷头的实际流量；根据各个喷头的线速度检测值和实际流量以及预设的控制电压与喷头的流量和喷头的线速度的对应关系，获取各个喷头的控制电压，并根据各个喷头的控制电压控制各个喷头的进液阀开启。

【技术特征摘要】
1.一种圆形喷灌机喷药控制系统，包括：控制器和等间距设置在横跨上的n个喷头，n大于或等于2，所述喷头内设置有用于控制药液流量的进液阀，其特征在于，所述圆形喷灌机喷药控制系统还包括至少一个速度传感器；速度传感器设置于喷头处，并与控制器相连，用于检测相应的喷头的线速度，并将相应的喷头的线速度检测值发送至控制器；控制器与各个喷头的进液阀相连，用于获取各个喷头的线速度设定值，并根据接收到的喷头的线速度检测值和喷头的数量n，获取各个喷头的线速度检测值；根据各个喷头的线速度设定值和线速度检测值以及预设的单位面积药液喷洒量，计算各个喷头的实际流量；根据各个喷头的线速度检测值和实际流量以及预设的控制电压与喷头的流量和喷头的线速度的对应关系，获取各个喷头的控制电压，并根据各个喷头的控制电压控制各个喷头的进液阀开启。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器还用于，在获取到各个喷头的线速度设定值和线速度检测值之后，计算其中任一个喷头的速度偏差度，该喷头的速度偏差度＝(该喷头的线速度设定值-该喷头的线速度检测值)/该喷头的线速度设定值，并判断该喷头的速度偏差度是否大于预设的阈值，若该喷头的速度偏差度大于预设的阈值，则根据各个喷头的线速度设定值和线速度检测值以及预设的单位面积药液喷洒量，计算各个喷头的实际流量，根据各个喷头的线速度检测值和实际流量以及预设的控制电压与喷头的流量和喷头的线速度的对应关系，获取各个喷头的控制电压，并根据各个喷头的控制电压控制各个喷头的进液阀开启。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述阈值为20％。4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述进液阀为可变开度的阀门，所述控制器内预设有控制电压与进液阀的阀门开度的对应关系；所述控制器具体用于，根据各个喷头的控制电压和预设的控制电压与进液阀的阀门开度的对应关系，获取各个喷头的进液阀的阀门开度，并根据各个喷头的进液阀的阀门开度，控制各个喷头的进液阀开启。5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述进液阀为固定开度的阀门，所述控制器内预设有各个喷头的进液阀的开启频率；所述控制器具体用于，根据各个喷头的控制电压，计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：高贤利，
申请(专利权)人：高贤利，
类型：发明
国别省市：内蒙古;15