專利名稱：移動式動態(tài)霧量分布性能在線測試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測試設(shè)備，尤其是一種移動式動態(tài)霧量分布性能在線測試系統(tǒng)， 屬于噴霧機(jī)具測試設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
據(jù)申請人了解，在農(nóng)業(yè)植物保護(hù)作業(yè)和工業(yè)噴霧作業(yè)中，噴頭或組合噴頭工作的 穩(wěn)定性至關(guān)重要。通常噴頭工作一段時間后，噴孔會磨損或堵塞，從而影響噴霧作業(yè)效果。 如不定期檢查測試，農(nóng)業(yè)植保上會降低施藥效果，工業(yè)上會產(chǎn)生廢品或次品。長期以來，噴 頭的測試都需要將其拆卸，送至實驗室進(jìn)行檢測，因此很不方便，而且在很多場合，噴頭的 拆卸十分困難，結(jié)果使得檢測無法進(jìn)行。申請?zhí)枮?00520077299. 7的中國專利申請公開了一種噴頭綜合性能的測試系 統(tǒng)，該系統(tǒng)當(dāng)輸水管路向測試臺上待測試的噴頭供應(yīng)壓力液體時，反映噴頭性能的壓力、流 量、霧量分布等參數(shù)將自動通過相應(yīng)的傳感器采集，輸送到PC機(jī)中，由PC機(jī)分析處理后，通 過顯示器、打印機(jī)之類的輸出。雖然該系統(tǒng)借助現(xiàn)代化的科技手段，可以及時、準(zhǔn)確、直觀的 獲得噴頭各項性能參數(shù)的測試結(jié)果，但依然需要將噴頭拆卸后送到測試臺上進(jìn)行測試，并 且無法實現(xiàn)動態(tài)測試。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提出一種可以實現(xiàn)噴頭動態(tài) 在線測試的移動式動態(tài)霧量分布性能在線測試系統(tǒng)。為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明的移動式動態(tài)霧量分布性能在線測試系統(tǒng)包括一組分 體霧量分布采集裝置，所述霧量分布采集裝置的底部分別裝有重量傳感器，所述重量傳感 器的輸出端通過纏繞在自動回收卷線器的線纜與采集卡的輸入端連接(既可以通過線路 連接，也可以通過插卡方式連接)，所述自動回收卷線器安置在移動裝置上；所述采集卡通 過數(shù)據(jù)線與手提式電腦通訊連接；所述手提式電腦通過USB-RS485轉(zhuǎn)換設(shè)備與含有485 通訊模塊的動態(tài)控制電路連接；所述動態(tài)控制電路的485通訊模塊與主芯片的對應(yīng)端口連 接，所述主芯片的控制輸出端通過隔離放大電路分別與噴頭供水泵的電機(jī)受控端以及壓力 調(diào)節(jié)閥連接。測試時，可以按所測噴頭的噴霧形狀(空心圓錐、實心圓錐、扇形噴頭具有不同特 點(diǎn))，或根據(jù)實際所需考核要求，將霧量分布采集裝置安置在各采集點(diǎn)，啟動水泵電機(jī)后，霧 量分布采集裝置采集到的霧液量由其底部的重量傳感器通過采集卡，傳輸?shù)绞痔崾诫娔X， 即可得到實時的霧量分布在線測試結(jié)果。在此基礎(chǔ)上，可以借助手提式電腦操控，通過動態(tài) 控制電路調(diào)控供水泵的電機(jī)轉(zhuǎn)速以及壓力調(diào)節(jié)閥，對噴霧狀態(tài)進(jìn)行動態(tài)調(diào)節(jié)，從而實時現(xiàn) 場測量待測噴頭流量、噴霧角、霧量分布等參數(shù)隨壓力動態(tài)變化的情況，迅速評定所測噴頭 的動態(tài)特性，同時可以從手提式電腦上直觀看出其變化。由此可見，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明由 采用不僅通過采取將霧量分布采集裝置安放在隨移動裝置上、在重量傳感器的輸出端配套自動回收卷線器、配置手提式電腦等措 施，實現(xiàn)了噴頭的在線測試；而且借助手提式電腦的銜接，通過動態(tài)控制電路對噴頭供水泵 電機(jī)以及壓力調(diào)節(jié)閥的調(diào)控，實現(xiàn)了各種噴頭在流量、供水壓力變化時的動態(tài)噴霧性能測 試，從而得以全面了解和評價被測噴頭的性能。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。圖1為本發(fā)明一個實施例的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為圖1實施例的動態(tài)控制電路框圖。圖3為圖1實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖1實施例的動態(tài)控制電路原理圖。
具體實施例方式實施例一本實施例的移動式動態(tài)霧量分布性能在線測試系統(tǒng)如圖1和圖3所示，包括一組 霧量分布采集裝置6，各霧量分布采集裝置6的底部分別裝有重量傳感器，重量傳感器的輸 出端通過纏繞在自動回收卷線器4的線纜與采集卡3 (RM416型)的輸入端連接(本實施例 通過插卡方式連接，也可以通過線路連接)。自動回收卷線器4安置在移動小車上。采集 卡3通過數(shù)據(jù)線2與手提式電腦1通訊連接。手提式電腦通過USB-RS485轉(zhuǎn)換接口與含 有485通訊模塊的動態(tài)控制電路連接。動態(tài)控制電路如圖4所示，由主芯片電路A、隔離放大電路B、以及485通訊模塊C 組成。主芯片電路中的AT89S52單片機(jī)芯片的通訊輸出端口 31和通訊輸入端口 30腳分別 通過485通訊模塊C中的光耦芯片HCPL 0601與MAX485通訊芯片耦合連接后，接至接插口 J1，并由此接插口實現(xiàn)與手提式電腦的通訊連接。AT89S52單片機(jī)芯片的21、22腳為控制 485通訊的使能控制端。主芯片電路中的AT89S52單片機(jī)芯片的控制輸出端26、27腳分別通過隔離放大電 路B中的光耦芯片HCPL0601分別與放大三極管Q2、Q1耦合連接后，分別接供水泵的電機(jī)控 制和排水閥的控制電磁鐵J8、J7 ；端口 00、01通過I2C的傳輸方式連接D/A芯片MAX5301， D/A芯片MAX5301的輸出端通過J2 口連接壓力調(diào)節(jié)閥，從而可以實現(xiàn)圖3中噴射部件7噴 霧流量、壓力的動態(tài)調(diào)控。進(jìn)一步具體而言，本實施例的系統(tǒng)具有可移動性和可自主安排采集點(diǎn)位的特點(diǎn)， 配備了專用的數(shù)字控制系統(tǒng)，控制方式采用PC機(jī)(手提式電腦)---單片機(jī)---實驗臺設(shè) 備的方式，所有控制指令由PC機(jī)發(fā)出，單片機(jī)和外圍電路組成的下位機(jī)作為信號中轉(zhuǎn)，把 PC機(jī)發(fā)出的指令信號經(jīng)過計算、隔離、放大等處理，處理過的信號可以直接控制整套系統(tǒng)工 作。此外，PC機(jī)還通過總線與采集卡和采集設(shè)備(稱重傳感器、電磁流量計、壓力傳感器等) 連接，完成各項參數(shù)的采集與處理。系統(tǒng)采用RS485總線的方式連接各主要模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù) 交換，以PC機(jī)作為核心設(shè)備閉環(huán)控制回路，采集各通道數(shù)據(jù)?？紤]到試驗設(shè)備“便攜”的特點(diǎn)，PC機(jī)選用手提式電腦。由于手提式電腦一般不帶 串口，因此配備了一個USB-RS485轉(zhuǎn)換設(shè)備。不僅所有的控制指令由PC機(jī)發(fā)出，所有的數(shù)據(jù)采集也最終匯總至PC機(jī)，再通過處理程序，實現(xiàn)人機(jī)交互。動態(tài)控制電路電路包括AT89S52單片機(jī)、光耦隔離模塊、放大電路模塊、RS485通 訊模塊、必要時還含有D/A模塊(D/A模塊可以將電腦發(fā)出的數(shù)字指令信號轉(zhuǎn)變成模擬信 號，用以控制壓力調(diào)節(jié)閥的開口大小等)，作為控制指令的中轉(zhuǎn)模塊，具有信號收發(fā)、信號調(diào) 理功能?？紤]到在數(shù)字系統(tǒng)中，經(jīng)常遇到不同電源的邏輯器件和數(shù)字器件在同一電路板中 混用的情況，為了避免電流互串引起的干擾問題，在單片機(jī)回路與外圍電路之間采取了隔 離光耦的隔離措施。由于被控設(shè)備處于220V交流環(huán)境，經(jīng)過光耦隔離產(chǎn)生的5V電壓不能滿足驅(qū)動要 求，因此，本實施例使用由NPN型三極管組成的放大電路。鑒于本實施例的系統(tǒng)使用了大量的傳感器和采集卡，出于成本、精度、設(shè)備體積等 各方面因素綜合考慮傳感器選用小量程稱重型，最大量程2kg，0-5V電壓信號輸出；采集 卡使用北京中泰公司生產(chǎn)的冊416型測量模塊，單卡具有12位數(shù)據(jù)精度，16個采集通道。實驗證明，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實施例的移動式動態(tài)霧量分布性能在線測試系統(tǒng) 具有以下突出優(yōu)點(diǎn)1)多場合通用性，不僅可在試驗室測試，而且可以方便的移動至現(xiàn)場完成現(xiàn)場測 試；2)布點(diǎn)科學(xué)、采樣準(zhǔn)確，可根據(jù)不同霧化器的分布形狀，迅速變換采樣或布點(diǎn)形 式，從而完成最佳數(shù)據(jù)及分析效果；3)處理系統(tǒng)可實時顯示采樣值，同時進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并可顯示分布的動態(tài)變化。除上述實施例外，本發(fā)明還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形 成的技術(shù)方案均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種移動式動態(tài)霧量分布性能在線測試系統(tǒng)，其特征在于包括一組分體霧量分布采集裝置，所述霧量分布采集裝置的底部分別裝有重量傳感器，所述重量傳感器的輸出端通過纏繞在自動回收卷線器的線纜與采集卡的輸入端連接，所述自動回收卷線器安置在移動裝置上；所述采集卡通過數(shù)據(jù)線與手提式電腦通訊連接；所述手提式電腦通過USB RS485轉(zhuǎn)換設(shè)備與含有485通訊模塊的動態(tài)控制電路連接；所述動態(tài)控制電路的485通訊模塊與主芯片的對應(yīng)端口連接，所述主芯片的控制輸出端通過隔離放大電路分別與噴頭供水泵的電機(jī)受控端以及壓力調(diào)節(jié)閥連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動式動態(tài)霧量分布性能在線測試系統(tǒng)，其特征在于所述 動態(tài)控制電路由主芯片電路、隔離放大電路、以及485通訊模塊組成。
3 根據(jù)權(quán)利要求2所述的移動式動態(tài)霧量分布性能在線測試系統(tǒng)，其特征在于所述 主芯片電路中含有單片機(jī)芯片，所述485通訊模塊中含有光耦芯片和485通訊芯片；所述單 片機(jī)芯片的通訊輸出端口和通訊輸入端口分別通過485通訊模塊中的光耦芯片與所述485 通訊芯片耦合連接后，通過接插口與手提式電腦的通訊連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述移動的式動態(tài)霧量分布性能在線測試系統(tǒng)，其特征在于所述 隔離放大電路含有光耦芯片，所述主芯片電路中的單片機(jī)芯片的控制輸出端通過隔離放大 電路中的光耦芯片與放大三極管耦合連接后，分別接供水泵的電機(jī)控制和壓力調(diào)節(jié)閥控制 電磁鐵。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種移動式動態(tài)霧量分布性能在線測試系統(tǒng)，屬于噴霧機(jī)具測試設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。該系統(tǒng)包括一組霧量分布采集裝置，霧量分布采集裝置的底部分別裝有重量傳感器，重量傳感器的輸出端與采集卡的輸入端連接，自動回收卷線器安置在移動裝置上；采集卡通過數(shù)據(jù)線與手提式電腦通訊連接；手提式電腦與動態(tài)控制電路連接；動態(tài)控制電路的485通訊模塊與主芯片的對應(yīng)端口連接，主芯片的控制輸出端通過隔離放大電路分別與噴頭供水泵的電機(jī)受控端以及壓力調(diào)節(jié)閥連接。本發(fā)明不僅實現(xiàn)了噴頭的在線測試；而且實現(xiàn)了各種噴頭在流量、供水壓力變化時的動態(tài)噴霧性能測試，從而得以全面了解和評價被測噴頭的性能。
文檔編號G01M99/00GK101893459SQ20091026441
公開日2010年11月24日 申請日期2009年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月22日
發(fā)明者周立新, 孔偉, 孫竹, 張宋超, 梁建, 薛新宇 申請人:農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所