CN207585725U - 一种基于农用植保无人机的水箱液位检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于农用植保无人机的水箱液位检测装置，其特征在于，包括药箱、设置在药箱内的导轨、套于导轨上的环形永磁铁浮子，所述导轨沿药箱的药箱口至药箱底方向设置，所述药箱外沿导轨设置有一排用于检测永磁铁浮子磁场的检测装置，所述永磁铁浮子上至少设置有一对磁极。其在工作时检测装置可不与药液和药箱接触，从而实现药箱安装和拆卸时，快速方便，经久耐用；结构简单，成本低。

Description

一种基于农用植保无人机的水箱液位检测装置

技术领域

本实用新型涉及农用植保无人机技术领域，具体涉及一种基于农用植保无人机的水箱液位检测装置。

背景技术

随着中国城市化进程的加快，农村劳动力变得越来越稀缺，农业人力成本日益增加。近年来随着无人机技术的日渐成熟，无人机在农业生产中得到了大量的应用。植保无人机农药喷洒技术可远距离遥控操作，避免作业人员暴露于农药的危险，同时极大的提高作业效率。药箱是植保无人机搭载的关键设备，其内部装载的是待喷洒的药液。

在植保无人机作业过程中，药箱的液面存在波动剧烈、药液的理化特性各异、腐蚀强等特点；而且目前主流电动多旋翼植保无人机限制于动力电池，有效载荷10公斤左右，单架次续航时间一般10分钟左右。在作业过程中会频繁的更换药箱，补充液体溶剂等，因此药箱设计需要快速拆装，就要求药箱的液位检测设计需要仔细考虑。目前，国内外常见的接触式的液位检测方法有：差压式液位测量、伺服型浮子液位测量、电极式液位测量、流量计式液位测量；非接触式液位检测方法有：超声波液位测量、光纤液位测量、激光液位测量、雷达波液位测量、机器视觉式测量。而在无人机药箱由于频繁更换，所以接触式的液位测量方法使拆装变得繁琐；非接触式的超声波、光纤、激光、雷达以及机械视觉测量方法机械结构复杂，在无人机不便于安装，而且价格也相对较高。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述技术问题提供一种基于农用植保无人机的水箱液位检测装置。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种基于农用植保无人机的水箱液位检测装置，包括药箱、设置在药箱内的导轨、套于导轨上环形永磁铁浮子，在液体的浮力作用下，永磁铁浮子可沿着导轨上下移动；导轨沿药箱的药箱口至药箱底方向设置以便于永磁铁浮子的移动；药箱外沿导轨设置有一排用于检测永磁铁浮子磁场的检测装置，永磁铁浮子上至少设置有一对磁极。

检测装置设置为一排，单个检测装置对应相应的高度，当永磁铁浮子随着液位移动到相应高度，相应高度的检测装置便会根据磁场检测到永磁铁浮子，以实现高度测量。采用该装置，在工作时检测装置可不与药液和药箱接触，从而实现药箱安装和拆卸时，快速方便，经久耐用；结构简单，成本低。药箱与检测装置之间无连接线缆，避免走线路；两者之间亦不用接触，避免药箱和检测装置的磨损。

作为优选，检测装置包括一排沿导轨设置的霍尔开关、用于采集霍尔开关信号的优先编码器和用于转换编码器信号的模数转换模块。采用霍尔开关实现对永磁铁浮子的检测，当永磁铁浮子随着液位移动到相应的霍尔开关位置时，此开关器件便产生状态跳变，检测到此状态跳变便知道药箱液位的位置，从而计算出药箱中剩余的药量。

作为优选，所述检测装置包括一排沿引导腔设置的干簧管、用于采集干簧管信号的优先编码器和和用于转换编码器信号的模数转换模块。

进一步的，所述优先编码器和模数转换模块均连接在LDO供电电路上。LDO供电电路即低压差线性稳压供电电路，采用该电路，其成本低，噪音低，静态电流小，保证优先编码器和模数转换模块工作的稳定性。

作为优选，所述导轨成柱状且一端固定于药箱底部。

进一步的，为了减小导轨对永磁铁浮子上下移动的影响，所述导轨成圆柱状。

进一步的，为了便于永磁铁浮子的放置，也便于测量液体最大可变量，所述导轨的一端位于药箱的药箱口下方。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型在工作时检测装置可不与药液和药箱接触，从而实现药箱安装和拆卸时，快速方便，经久耐用；结构简单，成本低。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。

图1为本实用新型的原理图。

图中的附图标记的名称为：

1、药箱，2、永磁铁浮子，3、导轨。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1

如图1所示的一种基于农用植保无人机的水箱液位检测装置，包括药箱1、设置在药箱内的导轨3、套于导轨3上的环形永磁铁浮子2，导轨3沿药箱的药箱口至药箱底方向设置，所述药箱外沿导轨设置有一排用于检测永磁铁浮子磁场的检测装置，永磁铁浮子上至少设置有一对磁极。环形永磁铁浮子产生的磁场与药箱壁、检测装置交汇处呈垂直分布。

为了增强永磁铁浮子的信号，环形永磁铁浮子上可设置多对磁极，譬如，2对、3对、4 对等。具体数量根据具体情况做选择。

此排检测器件与药箱外壁有一间隙，该间隙可通过调整永磁铁的磁场强度调节，从而就实现了检测装置工作时与药箱和药液不用接触。

实施例2

基于上述实施例的原理，本实施例公开一具体实施方式。

检测装置可采用多种方式实现，本实施具体两种实施方式予以说明，需要说明的事，基于实施例1原理，采用其他检测装置结构实现的方案均在本方案的保护范围内。

其一，检测装置包括一排沿导轨设置的霍尔开关、用于采集霍尔开关信号的优先编码器和用于转换编码器信号的模数转换模块。如图1所示，优先编码器采用32线-5线优先编码器实现与多个霍尔开关的连接。模数转换模块实现将优先编码器输出二进制数字信号的转换成模拟电压输出，将32线-5线优先编码器输出的5bit数字信号连接到模数转换模块的高5位输入，通过RC振荡器产生时钟信号，定时连续的实现液位信号的模拟输出。

其二，所述检测装置包括一排沿导轨设置的干簧管、用于采集干簧管信号的优先编码器和和用于转换编码器信号的模数转换模块。本检测装置的原理与上述霍尔开关的原理类似。

优先编码器和模数转换模块均连接在LDO供电电路上。

当药箱液位监测的精度要求不高时，可以使用1片8线-3线优先编码器实现药箱液位的 8等分；当药箱液位监测的精度要求提高时，可以增加8线-3线优先编码器，组合成16-4线优先编码器、32线-5线优先编码器等。如图1，采用4片8线-3线优先编码器，实现药箱液位的32等分，并输出5bit的二进制液位信息。

实施例3

基于上述实施例的结构，本实施例对上述实施例进行优化。即导轨成柱状且一端固定于药箱底部，且导轨成圆柱状。

永磁铁浮子为环形结构，可为圆环、方环，当然，也可采用其他结构。

导轨的一端位于药箱的药箱口下方。当然，也可如图1所示，导轨仅设置在药箱的部分高度或靠近药箱侧壁的位置。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于农用植保无人机的水箱液位检测装置，其特征在于，包括药箱、设置在药箱内的导轨、套于导轨上的环形永磁铁浮子，所述导轨沿药箱的药箱口至药箱底方向设置，所述药箱外沿导轨设置有一排用于检测永磁铁浮子磁场的检测装置，所述永磁铁浮子上至少设置有一对磁极。

2.根据权利要求1所述的一种基于农用植保无人机的水箱液位检测装置，其特征在于，所述检测装置包括一排沿导轨设置的霍尔开关、用于采集霍尔开关信号的优先编码器和和用于转换编码器信号的模数转换模块。

3.根据权利要求1所述的一种基于农用植保无人机的水箱液位检测装置，其特征在于，所述检测装置包括一排沿导轨设置的干簧管、用于采集干簧管信号的优先编码器和用于转换编码器信号的模数转换模块。

4.根据权利要求2或3所述的一种基于农用植保无人机的水箱液位检测装置，其特征在于，所述优先编码器和模数转换模块均连接在LDO供电电路上。

5.根据权利要求1所述的一种基于农用植保无人机的水箱液位检测装置，其特征在于，所述导轨成柱状且一端固定于药箱底部。

6.根据权利要求5所述的一种基于农用植保无人机的水箱液位检测装置，其特征在于，所述导轨成圆柱状。

7.根据权利要求5所述的一种基于农用植保无人机的水箱液位检测装置，其特征在于，所述导轨的一端位于药箱的药箱口下方。