CN111642489A - 一种利用二冲程动力装置驱动调节液体喷射量的喷雾装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用二冲程动力装置驱动调节液体喷射量的喷雾装置，包括药箱，背带，底座，背垫，动力箱，出风管，输液管，喷头，控制开关，压力装置，压力传感器，控制模块，所述药箱包括箱体，所述箱体后端面设置有背带，所述药箱的下方设置有底座，所述底座和药箱之间设置有所述动力箱，所述药箱上设置有背垫，所述动力箱的出风口与出风管固定连接，所述药箱的出液口与所述输液管固定连接，所述箱体一侧设置有透明长条，喷头呈环形分布在出风管与风口连接处，并均匀设置有多个，所述控制开关分为中、高、低三档，相应的控制喷头的喷液量以及动力箱的出风量。

Description

一种利用二冲程动力装置驱动调节液体喷射量的喷雾装置

技术领域

本发明涉及喷雾领域，特别涉及一种利用二冲程动力装置驱动调节液体喷射量的喷雾装置。

背景技术

喷雾装置是将液体分散成为雾状的一种机器，分农用、医用和其它用途 (如工业用)，是农业生产中必不可少的植保机械，常用的喷雾机通常在出分管口处设置以喷头，通过阀门控制喷头的开关，此种方式不能对喷射液体的量进行精细控制，也不能灵活控制液体喷射的速度和距离。

发明内容

本发明的主要目的在于通过此调节液体喷射量的喷雾装置，能够精确调节风速和液体的喷射量，从而避免对药液的浪费，并根据喷射物的状态随时调整风量的大小，降低成本。

为实现上述目的，本发明提供了一种调节液体喷射量的喷雾装置，包括药箱，背带，底座，背垫，动力箱，出风管，输液管，喷头，控制开关，压力装置，压力传感器，控制模块，所述药箱包括箱体，所述箱体后端面设置有背带，所述药箱的下方设置有底座，所述底座和药箱之间设置有所述动力箱，所述药箱上设置有背垫，所述动力箱的出风口与出风管固定连接，所述药箱的出液口与所述输液管固定连接，所述出风管中部设置有控制开关，所述动力箱通过加压气体管与药箱上端连接，所述加压气体管上设置有压力装置，所述动力箱出风口设置有一第一压力传感器，所述药箱内设置有一第二压力传感器，所述箱体一侧设置有透明长条，所述箱体顶部设置有箱盖，所述压力装置设置在加压气体管与药箱之间，所述控制模块设置在动力箱朝向背垫的一侧面，并嵌入其侧面设置的凹槽中。

所述动力箱包括二冲程汽油机和风机系统，所述二冲程汽油机包括启动器，火花塞，汽油机罩，汽油机用螺钉固定在风机系统的机壳上，固定在二冲程汽油机曲轴上的风机叶轮在风机壳内旋转产生风力，至风口处于药液混合，带动药液雾化喷出，所述压力装置可调节加压气体管中加入药箱的气体的压力，所述喷头呈环形分布在出风管与风口连接处，并均匀设置有多个，输液管与喷头连接，使得药液通过输液管供给到喷头。

所述控制开关分为中、高、低三档，相应的控制喷头的喷液量以及动力箱的出风量，所述控制开关与控制模块电连接，所述控制模块与动力箱的油门控制电路、压力传感器电连接，所述控制模块包括电源、电信号净化模块、判断电路、喷头驱动电路，所述电源为控制模块提供驱动电压，所述电信号净化模块将所述电源提供的电信号进行除噪净化，将电源电压信号转换为方波电压脉冲，喷头驱动电路将接收到的方波电压脉冲转换为所述喷头的喷射电压，所述喷射电压包括启动电压和工作电压，所述启动电压控制喷头的开闭，所述工作电压用于使喷头处于喷射状态，所述第一压力传感器和所述第二压力传感器均与控制模块电连接，所述控制模块根据药箱内第二压力传感器反馈的压力值信号传输给压力装置，所述压力装置实时调节药箱内的压力在移动压力范围内，所述控制模块根据动力箱出风口内的第一压力传感器反馈的压力值信号传输到油门控制电路，所述油门控制电路调节动力箱的输出功率，进而调节输出风量。

所述出风管与动力箱的出风口连接处为波纹弯管，所述出风管的风口为内宽外窄的缩口形式，能提高风口风速均匀性，从而降低紊流系数，提高液体的有效喷射距离。

优选的，所述出风管的风口的侧面与其中心轴线的夹角θ为8°，所述风口的半径R为3cm。所述控制开关的三个档位的调节根据下列公式(1)设置，以使得液体的喷射分为三个有效喷射距离：

其中，S_有效为液体的有效喷射距离，u为风口处的平均风速，R为风口的半径，u_m为射流轴线的风速，a为紊流系数。

所述出风管的射流动量M与风口半径R、夹角θ的关系如公式(2)、(3) 所示：

M＝∫ud_m (2)

d_m＝ρuθ(x+x_o)d_y (3)

x为出风口至喷筒内一点的径向距离，m；d_y喷筒进口到喷筒中心的轴向距离，m；ρ为风口气流密度，kg/m3。综合上述公式得出风口的侧面与其中心轴线的夹角θ为8°。

优选的，当所述压力值过高或过低时，控制模块控制喷头停止喷射动作，并将该信号反馈到油门控制电路，油门控制电路停止工作，从而实现装置在压力异常的状态下进行自我保护，同时也避免发生危险。

优选的，所述箱体两侧设置有提拉凹槽，所述箱体一侧端面在透明长条一侧设置有可视刻度条，所述箱盖下端面在内套环外圈位置设置有密封垫，所述内套环与主圆槽直径相等，通过在透明长条一侧设置可视刻度条，从而便捷的观察箱体内部药液的存量并直接读取数据。

优选的，所述多个喷头为3个以上。

优选的，所述喷头为电磁喷射阀。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明中，通过在透明长条一侧设置可视刻度条，从而便捷的观察箱体内部药液的存量并直接读取数据，喷头的环形设置以及控制模块的控制方式能够是的液体的喷射更加均匀，且更加精细控制液体的喷出量，针对不同的喷雾需求实现对液体以及风量的调整，出风管的风口为缩口设置，喷头呈环形均匀分布在出风管与风口的连接处，使得风在出风管带着喷出的液体一起进入风口，在风口处携带着液体的风被加速喷出，提高了喷出液体的均匀性，并且降低了喷头由于风速过大而被损坏，采用二冲程汽油机作为动力装置，其出风量大，风速快，从而能够提高药液的喷射射程。

附图说明

图1为喷雾装置的药箱动力箱整体结构示意图；

图2为控制模块示意图；

图3为出风管及其风口示意图；

图4为喷头驱动电路的示意图。

图中：1、箱盖；2、药箱；3、动力箱；4、输液管；5、底座；6、背带； 101、提拉凹槽；102、透明长条；11、喷头；12、风口；13、出风管。

具体实施方式

为使本发明的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明的方案。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1-4所示，本发明提供了一种调节液体喷射量的喷雾装置，包括箱盖1，药箱2，背带6，底座5，背垫，动力箱3，出风管13，输液管4，喷头 11，控制开关，压力装置，压力传感器，控制模块，所述药箱2包括箱体，所述箱体后端面设置有背带6，所述药箱2的下方设置有底座5，所述底座5 和药箱2之间设置有所述动力箱3，所述药箱2上设置有背垫，所述动力箱3 的出风口与出风管13固定连接，所述药箱2的出液口与所述输液管4固定连接，所述出风管13中部设置有控制开关，所述动力装置通过加压气体管与药箱上端连接，所述加压气体管上设置有压力装置，所述动力箱3的出风口设置有一第一压力传感器，所述药箱2内设置有一第二压力传感器，所述箱体一侧设置有透明长条102，所述箱体顶部设置有箱盖1，所述压力装置设置在加压气体管与药箱2之间，所述控制模块设置在动力箱3朝向背垫的一侧面，并嵌入其侧面设置的凹槽中。

所述动力箱3包括二冲程汽油机和风机系统，所述压力装置可调节加压气体管中加入药箱的气体的压力，所述喷头11呈环形分布在出风管与风口连接处，并均匀设置有多个，输液管4与喷头11连接，使得药液通过输液管4 供给到喷头11。

所述控制开关分为中、高、低三档，相应的控制喷头的喷液量以及动力箱的出风量，所述控制开关与控制模块电连接，所述控制模块与动力箱3的油门控制电路、第一压力传感器电连接，所述控制模块包括电源、电信号净化模块、判断电路、喷头驱动电路，所述电源为控制模块提供驱动电压，所述电信号净化模块将所述电源提供的电信号进行除噪净化，将电源电压信号转换为方波电压脉冲，喷头驱动电路将接收到的方波电压脉冲转换为所述喷头的喷射电压，所述喷射电压包括启动电压和工作电压，所述启动电压控制喷头11的开闭，所述工作电压用于使喷头11处于喷射状态，所述第一压力传感器和所述第二压力传感器均与控制模块电连接，所述控制模块根据药箱1 内第二压力传感器反馈的压力值信号传输给压力装置，所述压力装置实时调节药箱内的压力在移动压力范围内，所述控制模块根据动力箱3的出风口内的第一压力传感器反馈的压力值信号传输到油门控制电路，所述油门控制电路调节动力箱3的输出功率，进而调节输出风量。

所述出风管13与动力箱3的出风口连接处为波纹弯管，所述出风管13 的风口12为内宽外窄的缩口形式，能提高风口风速均匀性，从而降低紊流系数，提高液体的有效喷射距离。

所述喷头驱动电路的结构为输入电源分别接二极管D4的阳极，和集成电路U1，集成电路U1的输出电压一端与二极管D4接电容C1一端，集成电路 U1与电容C1的另一端接地，集成电路U1的高电平输入端的输出端Ho与增强型N沟道绝缘栅场效应管Q2的栅极连接，集成电路U1的低电平输入端的信号源电源Vs与二极管D2的阴极连接，二极管D2的另一端接地，集成电路U1 的接地端的输出端Lo与增强型N沟道绝缘栅场效应管Q1的栅极连接，增强型N沟道绝缘栅场效应管Q1的阳极端与电阻R2连接并接地，其第三端分别与电阻R1以及稳压二极管D3的阴极连接，电阻R1的另一端与电感L的一端连接，电感L的另一端分别连接二极管D2的阴极和增强型N沟道绝缘栅场效应管Q2的阳极，增强型N沟道绝缘栅场效应管Q2的第三端与二极管D1的阴极连接，二极管D1的阳极与稳压二极管D3的阳极连接，该电路采用导体电阻低的增强型N沟道绝缘栅场效应管(即MOSFET)，具有极小的管压降，即该续流电路满足喷雾过程中对电流变化的要求，提高了喷雾过程中保持阶段电流的稳定性和关闭阶段的响应特性，提高了控制精度。

优选的，所述出风管13的风口的侧面与其中心轴线的夹角θ为8°，所述风口12的半径R为3cm。所述控制开关的三个档位的调节根据下列公式(1) 设置，以使得液体的喷射分为三个有效喷射距离：

其中，S_有效为液体的有效喷射距离，u为风口处的平均风速，R为风口的半径，u_m为射流轴线的风速，a为紊流系数。

所述出风管13的射流动量M与风口半径R、夹角θ的关系如公式(2)、(3) 所示：

M＝∫ud_m (2)

d_m＝ρuθ(x+x_o)d_y (3)

x为出风口至喷筒内一点的径向距离，m；d_y喷筒进口到喷筒中心的轴向距离，m；ρ为风口气流密度，kg/m3。综合上述公式得出风口的侧面与其中心轴线的夹角θ为8°。

优选的，当所述压力值过高或过低时，控制模块控制喷头停止喷射动作，并将该信号反馈到油门控制电路，油门控制电路停止工作，从而实现装置在压力异常的状态下进行自我保护，同时也避免发生危险。

优选的，所述箱体两侧设置有提拉凹槽101，所述箱体一侧端面在透明长条102一侧设置有可视刻度条，所述箱盖1下端面在内套环外圈位置设置有密封垫，通过在透明长102条一侧设置可视刻度条，从而便捷的观察箱体内部药液的存量并直接读取数据。

优选的，所述多个喷头11为3个以上。

优选的，所述喷头11为电磁喷射阀。

需要说明的是，本发明为一种节液体喷射量的喷雾装置，通过在药箱2 一侧设置透明长条102，可以便捷观察药液存量，通过将喷头11呈环形均匀布置在出风管13与风口12的连接处，可以是的液体与风的混合更加均匀，且风速在未加速之前与液体混合可以避免过高风度对喷头造成伤害，风口12 的缩口形式可以加大风度，促进液体与空气的进一步均匀混合，并提高混合流体的喷射距离和喷射速度，控制模块的联动控制可以实现对装置的过压保护，并对喷头的喷射动作进行更加地精确控制，以实现在低档时低风量与低喷射量相结合，在高档时，高风量与高喷射量相结合，且采用二冲程汽油机作为动力装置，其出风量大，风速快，从而能够提高药液的喷射射程，满足不同喷射需求和不同喷射环境下的喷洒需求。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种利用二冲程动力装置驱动调节液体喷射量的喷雾装置，其特征在于：包括箱盖(1)，药箱(2)，背带(6)，底座(5)，背垫，动力箱(3)，出风管(13)，输液管(4)，喷头(11)，控制开关，压力装置，压力传感器，控制模块，所述药箱(2)包括箱体，所述箱体后端面设置有背带(6)，所述药箱(2)的下方设置有底座(5)，所述底座(5)和药箱(2)之间设置有所述动力箱(3)，所述药箱(2)上设置有背垫，所述动力箱(3)的出风口与出风管(13)固定连接，所述动力箱(3)包括二冲程汽油机和风机系统，所述二冲程汽油机包括启动器，火花塞，汽油机罩，汽油机用螺钉固定在所述风机系统的机壳上，固定在所述二冲程汽油机曲轴上的所述风机系统的叶轮在风机壳内旋转产生风力，所述药箱(2)的出液口与所述输液管(4)固定连接，所述输液管(4)与所述喷头(11)连接，所述出风管(13)中部设置有控制开关，所述动力装置通过加压气体管与所述药箱(2)上端连接，所述加压气体管上设置有压力装置，所述动力箱(3)的出风口设置有第一压力传感器，所述药箱(2)内设置有第二压力传感器，所述箱体一侧设置有透明长条(102)，所述箱体顶部设置有箱盖(1)，所述压力装置设置在加压气体管与药箱(2)之间，所述控制模块设置在动力箱(3)朝向背垫的一侧面，喷头(11)呈环形分布在出风管(13)与风口(12)连接处，并均匀设置有多个。

2.根据权利要求1所述的一种利用二冲程动力装置驱动调节液体喷射量的喷雾装置，其特征在于：所述药箱(2)的箱体两侧设置有提拉凹槽(101)，所述箱体一侧端面在透明长条(102)一侧设置有可视刻度条，所述箱盖(1)下端面在内套环外圈位置设置有密封垫。

3.根据权利要求1所述的一种利用二冲程动力装置驱动调节液体喷射量的喷雾装置，其特征在于：喷头驱动电路的结构为输入电源分别接二极管D4的阳极，和集成电路U1，集成电路U1的输出电压一端与二极管D4接电容C1 一端，集成电路U1与电容C1的另一端接地，集成电路U1的高电平输入端的输出端Ho与增强型N沟道绝缘栅场效应管Q2的栅极连接，集成电路U1的低电平输入端的信号源电源Vs与二极管D2的阴极连接，二极管D2的另一端接地，集成电路U1的接地端的输出端Lo与增强型N沟道绝缘栅场效应管Q1的栅极连接，增强型N沟道绝缘栅场效应管Q1的阳极端与电阻R2连接并接地，其第三端分别与电阻R1以及稳压二极管D3的阴极连接，电阻R1的另一端与电感L的一端连接，电感L的另一端分别连接二极管D2的阴极和增强型N沟道绝缘栅场效应管Q2的阳极，增强型N沟道绝缘栅场效应管Q2的第三端与二极管D1的阴极连接，二极管D1的阳极与稳压二极管D3的阳极连接。

4.根据权利要求1所述的一种利用二冲程动力装置驱动调节液体喷射量的喷雾装置，其特征在于：多个喷头(11)为3个以上。

5.根据权利要求1所述的一种利用二冲程动力装置驱动调节液体喷射量的喷雾装置，其特征在于：所述喷头(11)为电磁喷射阀。

6.根据权利要求1所述的一种利用二冲程动力装置驱动调节液体喷射量的喷雾装置，其特征在于：所述出风管(13)与动力箱(3)的出风口连接处为波纹弯管，所述出风管(13)的风口为内宽外窄的缩口形式。

7.根据权利要求6所述的一种利用二冲程动力装置驱动调节液体喷射量的喷雾装置，其特征在于：所述出风管(13)的风口的侧面与其中心轴线的夹角θ为8°，所述风口的半径R为3cm。

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