喷雾均匀性自动化检测系统的研究
发布时间：2021-10-19 12:29
农药的过量施用会造成农业生态环境的污染和食品的安全问题,落后的喷药设施及技术成为过量施用农药的主要原因。喷头作为化学农药喷雾的关键部件,其性能的好坏直接关系到农药喷雾的品质。喷雾均匀性是喷头性能的重要指标之一,因此,研究喷头喷雾的均匀性具有十分重要的意义。由于我国对农业基础理论和基础元件的研究投入不足,与国外相比,我国研制的喷头性能试验仪器相对缺乏,且检测误差较大,自动化程度低。目前,国内用于研究喷头性能试验平台主要为V型集雾槽喷雾试验台,利用量筒或称重传感器检测数据,试验台结构简单,操作方便,能检测喷头一维的均匀性,比较适合检测扇形喷头,但不适合检测圆锥形喷头的喷雾完全分布情况,且测量精度不高。针对以上的问题,本文研发了基于超声距离传感器的喷雾分布检测系统。该系统在上位机设定喷雾压力,通过单片机实现对压力的精确控制以及数据采集,使用集液皿收集药液,利用步进电机精确运动带动超声距离传感器检测喷头喷雾的二维分布均匀性,并在上位机完成数据的显示、存储及图形显示。本论文主要研究内容包括：1、分析了国内外对喷雾试验平台的研究情况,掌握了喷雾均匀分布的试验研究方法,讲述了喷雾均匀分布的重要性及意...
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景、目标及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国内研究现状
1.2.2 国外研究现状
1.3 技术路线
1.4 研究内容
1.5 本章小结
第二章 喷雾均匀性自动化检测系统的方案设计
2.1 喷雾均匀性自动化检测系统的整体设计方案
2.2 喷雾均匀性自动化检测系统主要组件确定
2.2.1 集液皿
2.2.2 超声距离传感器
2.2.3 比例调压阀
2.2.4 空气压缩机及无杆气缸
2.2.5 步进电机运动平台
2.2.6 超声距离传感器的精准定位设计
2.3 喷雾均匀性自动化检测系统的结构
2.4 本章小结
第三章 喷雾均匀性自动化检测系统的硬件设计
3.1 硬件设计方案分析
3.2 控制系统中央处理单元
3.3 电源模块
3.4 I/O接口设计
3.5 PC机串口通信
3.6 比例调压阀
3.7 超声距离传感器
3.8 本章小结
第四章 喷雾均匀性自动化检测系统的软件设计
4.1 上位机软件设计
4.1.1 上位机界面系统
4.1.2 上位机与下位机通信接口设计
4.1.3 VC++与数据库接口、界面参数配置设计
4.1.4 VC++与Matlab混合编程实现图像显示
4.2 单片机程序设计
4.2.1 系统软件开发环境
4.2.2 压力控制模块程序
4.2.3 A/D转换程序设计
4.2.4 串口通信接口程序设计
4.2.5 单片机主程序
4.3 本章小结
第五章 系统误差分析及试验设计
5.1 系统分布测量误差分析
5.1.1 比例调压阀控制误差分析
5.1.2 超声距离传感器测量误差分析
5.1.3 集液皿安装误差分析
5.2 喷雾均匀性试验设计
5.2.1 试验设计
5.2.2 正交试验方案
5.2.3 试验结果的直观分析
5.2.4 试验结果的方差分析
5.2.5 试验结果回归分析
5.3 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.1.1 喷雾均匀性自动化检测系统的设计
6.1.2 圆锥形喷头喷雾试验设计
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]作物病虫害遥感监测研究进展[J]. 张竞成,袁琳,王纪华,罗菊花,杜世州,黄文江. 农业工程学报. 2012(20)
[2]温室摇摆式变量弥雾机喷雾参数响应面法优化[J]. 袁雪,祁力钧,王虎,黄世凯,冀荣华,张建华. 农业机械学报. 2012(04)
[3]基于VC++的汽车离合器设计软件ClutchCAD的开发[J]. 付宏勋,柴山,王树凤,焦学健. 农业装备与车辆工程. 2012(04)
[4]喷雾机械的喷雾均匀性试验研究[J]. 杨君. 湖南农机. 2012(03)
[5]扇形喷头雾量分布均匀性的试验研究[J]. 时玲,张霞,吴红生,余杨,王穗,罗显东. 云南农业大学学报(自然科学版). 2011(03)
[6]基于COM的VC调用Matlab的方法及实现[J]. 周灵. 中国科技信息. 2006(24)
[7]2005年长江流域稻区褐飞虱暴发成灾原因分析[J]. 程家安,祝增荣. 植物保护. 2006(04)
[8]基于VC与Matlab的混合编程实现图像的三维显示[J]. 陈翔,李进文,吴小雅. 科技信息. 2006(02)
[9]9WZCD-25型风送式超低量喷雾机性能优化试验[J]. 刘青,傅泽田,祁力钧,史建新,陈发. 农业机械学报. 2005(09)
[10]我国应大力发展农药精准施药技术[J]. 马辉. 农药市场信息. 2002(13)
博士论文
[1]农药及其技术服务供需研究[D]. 宋汶庭.四川农业大学 2010
[2]喷头综合性能精密测试试验台的研制及扇形雾喷头性能研究[D]. 柳平增.南京农业大学 2007
[3]可持续农业中的植物病害管理[D]. 欧阳迪莎.福建农林大学 2005
[4]中国植物保护科学技术发展战略研究[D]. 戴小枫.中国农业科学院 2003
硕士论文
[1]雾化喷头试验台综合性能测试系统设计研究[D]. 吴小伟.南京林业大学 2011
[2]基于PWM变量农药喷洒控制系统研究[D]. 刘大印.太原理工大学 2011
[3]喷头性能试验台的研究[D]. 张明.中国农业机械化科学研究院 2010
[4]基于超声波传感技术的泥水界面检测研究[D]. 曾礼云.西南石油大学 2010
[5]平菇菌糠稀硫酸—酶法水解工艺的研究[D]. 张美江.天津大学 2009
[6]禽蛋抓取控制系统的设计[D]. 刘毅.华中农业大学 2007
本文编号：3444876
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景、目标及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国内研究现状
1.2.2 国外研究现状
1.3 技术路线
1.4 研究内容
1.5 本章小结
第二章 喷雾均匀性自动化检测系统的方案设计
2.1 喷雾均匀性自动化检测系统的整体设计方案
2.2 喷雾均匀性自动化检测系统主要组件确定
2.2.1 集液皿
2.2.2 超声距离传感器
2.2.3 比例调压阀
2.2.4 空气压缩机及无杆气缸
2.2.5 步进电机运动平台
2.2.6 超声距离传感器的精准定位设计
2.3 喷雾均匀性自动化检测系统的结构
2.4 本章小结
第三章 喷雾均匀性自动化检测系统的硬件设计
3.1 硬件设计方案分析
3.2 控制系统中央处理单元
3.3 电源模块
3.4 I/O接口设计
3.5 PC机串口通信
3.6 比例调压阀
3.7 超声距离传感器
3.8 本章小结
第四章 喷雾均匀性自动化检测系统的软件设计
4.1 上位机软件设计
4.1.1 上位机界面系统
4.1.2 上位机与下位机通信接口设计
4.1.3 VC++与数据库接口、界面参数配置设计
4.1.4 VC++与Matlab混合编程实现图像显示
4.2 单片机程序设计
4.2.1 系统软件开发环境
4.2.2 压力控制模块程序
4.2.3 A/D转换程序设计
4.2.4 串口通信接口程序设计
4.2.5 单片机主程序
4.3 本章小结
第五章 系统误差分析及试验设计
5.1 系统分布测量误差分析
5.1.1 比例调压阀控制误差分析
5.1.2 超声距离传感器测量误差分析
5.1.3 集液皿安装误差分析
5.2 喷雾均匀性试验设计
5.2.1 试验设计
5.2.2 正交试验方案
5.2.3 试验结果的直观分析
5.2.4 试验结果的方差分析
5.2.5 试验结果回归分析
5.3 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.1.1 喷雾均匀性自动化检测系统的设计
6.1.2 圆锥形喷头喷雾试验设计
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]作物病虫害遥感监测研究进展[J]. 张竞成,袁琳,王纪华,罗菊花,杜世州,黄文江. 农业工程学报. 2012(20)
[2]温室摇摆式变量弥雾机喷雾参数响应面法优化[J]. 袁雪,祁力钧,王虎,黄世凯,冀荣华,张建华. 农业机械学报. 2012(04)
[3]基于VC++的汽车离合器设计软件ClutchCAD的开发[J]. 付宏勋,柴山,王树凤,焦学健. 农业装备与车辆工程. 2012(04)
[4]喷雾机械的喷雾均匀性试验研究[J]. 杨君. 湖南农机. 2012(03)
[5]扇形喷头雾量分布均匀性的试验研究[J]. 时玲,张霞,吴红生,余杨,王穗,罗显东. 云南农业大学学报(自然科学版). 2011(03)
[6]基于COM的VC调用Matlab的方法及实现[J]. 周灵. 中国科技信息. 2006(24)
[7]2005年长江流域稻区褐飞虱暴发成灾原因分析[J]. 程家安,祝增荣. 植物保护. 2006(04)
[8]基于VC与Matlab的混合编程实现图像的三维显示[J]. 陈翔,李进文,吴小雅. 科技信息. 2006(02)
[9]9WZCD-25型风送式超低量喷雾机性能优化试验[J]. 刘青,傅泽田,祁力钧,史建新,陈发. 农业机械学报. 2005(09)
[10]我国应大力发展农药精准施药技术[J]. 马辉. 农药市场信息. 2002(13)
博士论文
[1]农药及其技术服务供需研究[D]. 宋汶庭.四川农业大学 2010
[2]喷头综合性能精密测试试验台的研制及扇形雾喷头性能研究[D]. 柳平增.南京农业大学 2007
[3]可持续农业中的植物病害管理[D]. 欧阳迪莎.福建农林大学 2005
[4]中国植物保护科学技术发展战略研究[D]. 戴小枫.中国农业科学院 2003
硕士论文
[1]雾化喷头试验台综合性能测试系统设计研究[D]. 吴小伟.南京林业大学 2011
[2]基于PWM变量农药喷洒控制系统研究[D]. 刘大印.太原理工大学 2011
[3]喷头性能试验台的研究[D]. 张明.中国农业机械化科学研究院 2010
[4]基于超声波传感技术的泥水界面检测研究[D]. 曾礼云.西南石油大学 2010
[5]平菇菌糠稀硫酸—酶法水解工艺的研究[D]. 张美江.天津大学 2009
[6]禽蛋抓取控制系统的设计[D]. 刘毅.华中农业大学 2007
本文编号：3444876
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