喷雾试验台使用说明书Word文档下载推荐.docx
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2.4存储试验数据13
六、试验台的保养及维护13
七、试验台操作使用注意事项13
一、引言
在众多的农业机械中,植保机械的发展在农业生产和农业科技发展中占有极其重要的位置。
农作物在生长发育的过程中,常常因为遭到各种病虫害和杂草的影响而降低产量和质量,各地受到病虫危害而减产的情况屡见不鲜,所以高性能的植保机械是提高农作物产量和质量的主要途径之一。
提高农药的有效利用率关键是提高植保机械的使用性能,保证植保机械喷洒部件、增压部件的质量和提高它的使用性能是提高农药有效利用率的关键,而提高对液泵、喷头性能的检测则是提高产品质量的关键。
该试验台能完成《喷雾机喷头试验方法(GBT20183.1-2006)》所规定的主要综合试验内容,在满足功能齐全、手段完善、测试精确、自动化程度高的基础上,又力求结构精巧、简单,达到经济实用,为便于推广,采用模块化设计,可通过灵活选用、组合,满足喷雾机和液泵的教学、科研开发和生产单位使用的不同需求,计算机视觉图像处理技术、超声波精确测距技术和微机综合控制技术的应用,也有助于促进我国植保机械检验检测技术的发展。
二、喷雾性能综合试验台的工作原理
在田间测试喷雾机的喷雾性能时,喷头的压力与流量、喷雾角、喷洒的均匀性、水泵消耗功率等是无法精确测量的,而在试验室内的喷雾性能综合试验台上,利用先进的计算机视觉图像处理技术、超声波精确测距技术、传感器耦合技术和微机综合控制技术,可以自动精确的测量各种数据,从而达到对喷雾机喷洒部件和增压部件各项指标的综合测试。
三、一般技术参数及主要结构
1、一般技术参数
台架尺寸(长×
宽×
高):
3600×
2100×
2200mm
液体体积测量精度:
±
2ml
角度的测量精度:
1°
单次试验时间设定范围30~60s,测量精度:
±
1s
喷头最大喷量:
0~5L/min
液泵最大可测量压力:
0~2.5MPa
液泵最大可测量流量:
0~100L/min
水泵调速范围:
500~960r/min
集雾槽间距:
50
0.5mm
喷杆架上下调节距离:
300~800mm
2、主要结构
2.1机械结构部分
(1)试验台总长3600mm、宽2200mm、高2250mm,框架采用铝合金型材,防腐防锈,外观精美。
(2)喷杆上安装4个喷雾器,间距500mm,喷杆上下可调,调节范围为300mm-800mm,通过减速电机驱动链轮、链条进行上下调节,由喷杆上的箭头指示刻度尺上的刻度位置。
喷杆可前后移动,由气缸驱动,当移动到试验台前端,可以方便装卸喷嘴。
摄像机架连接在试验台框架上,通过气缸可以九十度旋转,防止喷杆向前移动时发生干涉,摄像机距离喷嘴400mm。
摄像背景用黑色绒布窗帘,不反光,其他三面用铝板,颜色采用不反光黑色;
摄像照明采用直流电光源技术,图像稳定无闪烁。
所有可移动位置均有铝合金导轨、滑块做导向。
(3)集液槽设计采用严格遵循ISO5682-2标准的U形集雾槽,替代了以往V形集雾槽,可更好的防止液滴飞溅,使测试更精确,集雾槽的槽壁为直立面,各槽壁的上边缘在一个平面上,在纵向(与槽垂直)与水平面的公差为
1%(10mm/m),在横向(与槽垂直)的公差为
2%。
集雾槽的厚度为4mm,相邻槽壁顶端之间的距离为50
0.5mm。
集液槽铺装完成后,整体倾斜3°
,以利液体流出。
(4)喷雾分布均匀性测试由超声波液位传感系统、试管及试管架、试管架翻转机构组成。
试管架翻转机构采用齿轮传动进行翻转,翻转角度为105°
,实现接水位置、测量位置、倾倒位置精确定位。
试管架由60个试管固定在试管架上,翻转时保证不上下、左右晃动。
选用D=45mm、H=250mm的试管,最大可测量流量3L/min的喷头4支,应满足国内喷雾机的要求。
超声波测量系统由超声波液位传感器、铝合金导轨、导向滑块、步进电机、限位开关、齿轮齿条驱动装置组成,保证超声波液位传感器在导轨上水平移动,移动速度3m/min。
(5)药液循环系统,由电机、水泵、过滤器、调压阀、球阀、三通、弯头、不锈钢管、胶管、接头等构成。
(6)液泵测试系统,应用传感器融合技术,自动监控液泵的进出口压力、扭矩、转速和流量参数,它们以电流标准信号形式经PLC的A/D模块转化为数字量,PLC同时以高速计数脉冲形式获得编码器转速信号,并都通过RS232接口传送给计算机,在组态王6.0编制的程序下进行采集和显示,由研制的C++语言进行计算、数据融合处理、储存、打印试验报表。
2.2自动控制部分
以可编程序控制器为核心,对执行机构实行控制。
(1)水泵驱动电机
水泵驱动电机选用普通电机,变频器控制转数,配备扭矩传感器测量输出扭矩和转数。
(2)试管架翻转电机
设计控制程序,配合接近开关实现接水、倾倒的连续自动控制。
(3)设计控制程序,配合行程开关实现步进电机在试管测量程序中的自动控制。
2.3数据采集处理部分
(1)采用低照度高感度工业摄像机,研制C++语言程序软件,进行图像采集和处理(得出喷雾角);
(2)采用高精度超声波传感器,研制C++语言程序软件,进行数据采集和处理(得出喷雾分布均匀性数据);
(3)通过计算机和PLC通信,进行相应控制和传感器数据采集。
2.4电气部分
2.4.1继电器对应表
气泵
小喷架电机
喷杆移动
摄像
移动
大喷架电机
接水倒水
两相步进电机
2.4.2端子示意图
端子号
对应线号
1-2
7
102
14
3-5
24
103
15
6-8
9
104
25
9-10
8
105
26
11-13
19
1-4
16ab
14-16
17
01
4
77
20
02
5芯
78
22
03
79
12
04
18a
80
11
05
81
10
06
23
101
21
07
27
08
39
13
400
18b
雾滴流量传感器(03)不接地。
四、硬件操作
1、打开各电源开关
开关位于控制台的背板上:
(1)打开【总电源】开关;
(2)打开【变频器】开关;
(3)打开【喷杆移动】开关;
(4)打开【摄像移动】开关;
(5)打开【小喷架】电机开关;
(6)打开【大喷架】电机开关;
(7)打开【接水倒水】开关;
(8)打开【气泵】开关;
(9)打开【PLC】开关,该开关控制了PLC的供电;
(10)打开【万能转换】开关。
2、试验前准备
(1)检查各电路是否畅通并正常;
(2)检查水循环系统各开关阀状态是否正确;
(3)检查试验台上的控制监测仪器是否正常;
(4)检查各润滑处和紧固处是否正常。
3、试验(喷雾均匀性测量)
在试验前,超声波传感器应该预热30分钟。
(1)按【喷杆上升】或【喷杆下降】按钮,调节喷杆到试验要求的高度,调节时注意不要超过最高和最低限位;
(2)检查无误后开启水泵,按【水泵】变频器的“FWD”按钮,并调节到试验要求的转速;
(3)手动调节调压阀,并调节到试验要求的压力;
(4)按【试管接水】按钮,启动接水程序,接水时间到后,试管回到初始位置;
(5)按【水泵】变频器的“STOP”按钮,停止喷水;
(6)在测试软件上按【超声波测试—开始测试】按钮,启动超声波测量程序,步进电机启动;
(7)按【试管倾倒】按钮,启动倒水程序,倒水时间到后,试管回到初始位置;
4、试验(喷雾角测量)
(1)按【喷杆上升】或【喷杆下降】按钮,调节喷杆到试验要求的高度;
(2)按【气泵】按钮,启动气泵,手动调节调压阀,将气压调到0.5Mpa;
(3)按【摄像机移动】按钮,将摄像机架旋转90°
;
(4)按【喷杆前后移动】按钮,将喷杆架移动到前方,手动打开开关阀门;
(5)再次按【喷杆前后移动】按钮,将喷杆架移动回初始位置;
(6)按【摄像机移动】按钮,将摄像机架旋转90°
回到初始位置;
(7)按【水泵】变频器的“FWD”按钮,开始喷水;
(8)在在测试软件上按【喷雾角测量】按钮,启动喷雾角测量程序;
(9)测量完毕后,按【水泵】变频器的“STOP”按钮,停止喷水;
并重复(3)—(6)步骤,手动关闭开关阀门。
5、试验(雾滴测量)
(1)按【雾滴喷头左移】或【雾滴喷头右移】来调整喷头位置;
(2)参考喷雾激光粒度仪使用手册,进行雾滴测试。
6、试验完毕
(1)关闭各电源开关;
(2)关闭各阀门;
(3)当长期不使用试验台时,应将集雾槽表面用布盖上。
五、软件操作
1、系统安装
(1)安装1384采集卡,连接ImagingSource摄像机,安装摄像机驱动和软件(所附安装盘内);
(2)安装USB转串口连接线,连接PLC;
(3)将本软件(一般为SprayTester.exe)解压到硬盘某一路径下。
2、测试软件使用说明
本软件分为两部分:
液泵性能测试和喷头喷雾性能测试。
喷头性能测试部分基本遵循《喷雾机喷头试验方法(GBT20183.1-2006)》这一国家标准所制定的试验报表的格式要求,包括的试验项目有:
喷头喷量一致性测试、不同压力下喷量的变化量测试、雾液量分布测试(超声波测试方式)和喷雾角测试(图像测试方式)。
2.1液泵性能测试
●【显示原始数据】,当被勾选时,将显示未经公式转换的数据;
●【连续采集模式】,当被勾选时,数据将以每秒1次的的频率存储;
●【打印测试】,参考存储试验数据。
2.2喷雾性能测试
通过【添加新的测试】,可以进行某一测试的多次试验。
2.2.1喷头喷量一致性测试
本测试是以人工输入数据方式进行的。
输入数据完毕后,点击【下一步】
2.2.2不同压力下喷量的变化量测试
默认的压力和喷量取值自雾滴仪所在管路的压力和流量。
2.2.3雾液量分布测试
本测试是以超声波测试方式进行的。
超声波传感器应该预热30分钟。
2.2.3.1测试
●点击【慢速】或【中速】或【快速】,可设定超声波测试时移动的速度;
●设置【测试范围】,可设定被测试量筒的范围;
●点击【开始测试】,步进电机先复位,然后移动到测试范围的起点,开始测试;
●点击【停止测试】,步进电机停止,测试停止。
采集数据完毕后,点击【下一步】
2.2.3.2液位标定
点击【液位标定】,进入
●选中【第一次】或【第二次】,用以设置2组液位实际值与超声波采样值的比例;
●液位数据实际值为"
-1"
,意即忽略对应的量筒,不对其进行液位标定;
●点击【开始】进行超声波液位标定;
●点击【保存】保存此次对超声波做的标定。
2.2.4喷雾角测试
测试前,先打开摄影灯(摄影灯连续工作不宜超过10分钟)。
2.2.4.1测试
2.2.3.2图像法
点击【开始测试】,进入
(1)测量参数
●【测量位置】,通过上下拖动
和
,进行设置;
●【阈值】,根据光照酌情设定,以突出被测物为准。
(2)测量操作
●【二值化】,根据【阈值】设置的值,对当前静态图像进行二值化处理;
●【自动测量角度】,当【同步测量】勾选中时,由计算机自动分析喷雾角,并显示于测量结果框中;
●【手动测量角度】,通过鼠标画两条直线,计算机计算两直线的夹角,并显示于测量结果框中。
(3)动态图像序列
●点击【实时显示】,将显示动态图像,再点击,将停止显示动态图像;
●【同步二值化】,根据【阈值】设置的值,显示二值化后的动态图像;
●【采集一幅图像】,将停止显示动态图像,显示一幅捕捉到的静态图像;
●【采集多帧图像】,将停止显示动态图像,将采集【采集帧数】所设置数量的图像,存于【设定路径】所设置的路径。
2.3控制
2.3.1试管架控制
●【接收】,接收时间在〖2.3雾液量分布测试〗中的
处设置;
●【倾倒】,倾倒时间持续10秒。
2.3.2超声波传感器架控制
2.4存储试验数据
点击【菜单—文件—保存测试数据】或工具条上的
,或各个测试项目中的【打印测试】,将打开数据保存对话框:
●点击【保存数据】,将保存XML格式的数据文件,该XML文件的样式表XSL文件为本软件所在目录内的“SprayerTest.xsl”。
六、试验台的保养及维护
(1)对试验台上各润滑部位应根据使用运转情况,经常抹油以减小阻力和摩擦;
(2)定期检查水箱的水量,当发现未达到规定水面时,应及时加水;
(3)经常检查试验台上各处紧固螺栓,防止发生事故;
(4)长期不使用试验台时,应将集雾槽遮盖上,以防灰尘。
七、试验台操作使用注意事项
(1)禁止把工具或其它物品放在集雾槽和导轨上面;
(2)在试验时禁止靠近试验台上的各转动部件;
(3)【水泵】变频器的调节按钮不可调节至40以上;
(4)试验台使用结束后应切断所有电源,关闭所有阀门;
(5)保持集雾槽表面的清洁。