移动式动态雾量分布性能在线测试系统

摘要

本发明涉及一种移动式动态雾量分布性能在线测试系统，属于喷雾机具测试设备技术领域。该系统包括一组雾量分布采集装置，雾量分布采集装置的底部分别装有重量传感器，重量传感器的输出端与采集卡的输入端连接，自动回收卷线器安置在移动装置上；采集卡通过数据线与手提式电脑通讯连接；手提式电脑与动态控制电路连接；动态控制电路的485通讯模块与主芯片的对应端口连接，主芯片的控制输出端通过隔离放大电路分别与喷头供水泵的电机受控端以及压力调节阀连接。本发明不仅实现了喷头的在线测试；而且实现了各种喷头在流量、供水压力变化时的动态喷雾性能测试，从而得以全面了解和评价被测喷头的性能。

权利要求

1.一种移动式动态雾量分布性能在线测试系统，其特征在于：包括一组分体雾量分布采集装置，所述雾量分布采集装置的底部分别装有重量传感器，所述重量传感器的输出端通过缠绕在自动回收卷线器的线缆与采集卡的输入端连接，所述自动回收卷线器安置在移动装置上；所述采集卡通过数据线与手提式电脑通讯连接；所述手提式电脑通过USB--RS485转换设备与含有485通讯模块的动态控制电路连接；所述动态控制电路的485通讯模块与主芯片的对应端口连接，所述主芯片的控制输出端通过隔离放大电路分别与喷头供水泵的电机受控端以及压力调节阀连接，将所述雾量分布采集装置安放在移动装置上。

2.根据权利要求1所述的移动式动态雾量分布性能在线测试系统，其特征在于：所述动态控制电路由主芯片电路、隔离放大电路、以及485通讯模块组成。

3.根据权利要求2所述的移动式动态雾量分布性能在线测试系统，其特征在于：所述主芯片电路中含有单片机芯片，所述485通讯模块中含有光耦芯片和485通讯芯片；所述单片机芯片的通讯输出端口和通讯输入端口分别通过485通讯模块中的光耦芯片与所述485通讯芯片耦合连接后，通过接插口与手提式电脑进行通讯连接。

4.根据权利要求3所述的移动式动态雾量分布性能在线测试系统，其特征在于：所述隔离放大电路含有光耦芯片，所述主芯片电路中的单片机芯片的控制输出端通过隔离放大电路中的光耦芯片与放大三极管耦合连接后，分别接供水泵的电机控制和压力调节阀控制电磁铁。

说明书

移动式动态雾量分布性能在线测试系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种测试设备，尤其是一种移动式动态雾量分布性能在线测试系统，属于喷雾机具测试设备技术领域。

背景技术

[0002] 据申请人了解，在农业植物保护作业和工业喷雾作业中，喷头或组合喷头工作的稳定性至关重要。通常喷头工作一段时间后，喷孔会磨损或堵塞，从而影响喷雾作业效果。如不定期检查测试，农业植保上会降低施药效果，工业上会产生废品或次品。长期以来，喷头的测试都需要将其拆卸，送至实验室进行检测，因此很不方便，而且在很多场合，喷头的拆卸十分困难，结果使得检测无法进行。

[0003] 申请号为200520077299.7的中国专利申请公开了一种喷头综合性能的测试系统，该系统当输水管路向测试台上待测试的喷头供应压力液体时，反映喷头性能的压力、流量、雾量分布等参数将自动通过相应的传感器采集，输送到PC机中，由PC机分析处理后，通过显示器、打印机之类的输出。虽然该系统借助现代化的科技手段，可以及时、准确、直观的获得喷头各项性能参数的测试结果，但依然需要将喷头拆卸后送到测试台上进行测试，并且无法实现动态测试。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于：针对上述现有技术存在的问题，提出一种可以实现喷头动态在线测试的移动式动态雾量分布性能在线测试系统。

[0005] 为了达到以上目的，本发明的移动式动态雾量分布性能在线测试系统包括一组分体雾量分布采集装置，所述雾量分布采集装置的底部分别装有重量传感器，所述重量传感器的输出端通过缠绕在自动回收卷线器的线缆与采集卡的输入端连接(既可以通过线路连接，也可以通过插卡方式连接)，所述自动回收卷线器安置在移动装置上；所述采集卡通过数据线与手提式电脑通讯连接；所述手提式电脑通过USB--RS485转换设备与含有485通讯模块的动态控制电路连接；所述动态控制电路的485通讯模块与主芯片的对应端口连接，所述主芯片的控制输出端通过隔离放大电路分别与喷头供水泵的电机受控端以及压力调节阀连接。

[0006] 测试时，可以按所测喷头的喷雾形状(空心圆锥、实心圆锥、扇形喷头具有不同特点)，或根据实际所需考核要求，将雾量分布采集装置安置在各采集点，启动水泵电机后，雾量分布采集装置采集到的雾液量由其底部的重量传感器通过采集卡，传输到手提式电脑，即可得到实时的雾量分布在线测试结果。在此基础上，可以借助手提式电脑操控，通过动态控制电路调控供水泵的电机转速以及压力调节阀，对喷雾状态进行动态调节，从而实时现场测量待测喷头流量、喷雾角、雾量分布等参数随压力动态变化的情况，迅速评定所测喷头的动态特性，同时可以从手提式电脑上直观看出其变化。

[0007] 由此可见，与现有技术相比，本发明由于采用不仅通过采取将雾量分布采集装置安放在随移动装置上、在重量传感器的输出端配套自动回收卷线器、配置手提式电脑等措施，实现了喷头的在线测试；而且借助手提式电脑的衔接，通过动态控制电路对喷头供水泵电机以及压力调节阀的调控，实现了各种喷头在流量、供水压力变化时的动态喷雾性能测试，从而得以全面了解和评价被测喷头的性能。

附图说明

[0008] 下面结合附图对本发明作进一步的说明。

[0009] 图1为本发明一个实施例的结构框图。

[0010] 图2为图1实施例的动态控制电路框图。

[0011] 图3为图1实施例的结构示意图。

[0012] 图4为图1实施例的动态控制电路原理图。

具体实施方式

[0013] 实施例一

[0014] 本实施例的移动式动态雾量分布性能在线测试系统如图1和图3所示，包括一组雾量分布采集装置6，各雾量分布采集装置6的底部分别装有重量传感器，重量传感器的输出端通过缠绕在自动回收卷线器4的线缆与采集卡3(RM416型)的输入端连接(本实施例通过插卡方式连接，也可以通过线路连接)。自动回收卷线器4安置在移动小车上。采集卡3通过数据线2与手提式电脑1通讯连接。手提式电脑通过USB--RS485转换接口与含有485通讯模块的动态控制电路连接。

[0015] 动态控制电路如图4所示，由主芯片电路A、隔离放大电路B、以及485通讯模块C组成。主芯片电路中的AT89S52单片机芯片的通讯输出端口31和通讯输入端口30脚分别通过485通讯模块C中的光耦芯片HCPL 0601与MAX485通讯芯片耦合连接后，接至接插口J1，并由此接插口实现与手提式电脑的通讯连接。AT89S52单片机芯片的21、22脚为控制485通讯的使能控制端。

[0016] 主芯片电路中的AT89S52单片机芯片的控制输出端26、27脚分别通过隔离放大电路B中的光耦芯片HCPL0601分别与放大三极管Q2、Q1耦合连接后，分别接供水泵的电机控制和排水阀的控制电磁铁J8、J7；端口00、01通过I2C的传输方式连接D/A芯片MAX5301，D/A芯片MAX5301的输出端通过J2口连接压力调节阀，从而可以实现图3中喷射部件7喷雾流量、压力的动态调控。

[0017] 进一步具体而言，本实施例的系统具有可移动性和可自主安排采集点位的特点，配备了专用的数字控制系统，控制方式采用：PC机(手提式电脑)---单片机---实验台设备的方式，所有控制指令由PC机发出，单片机和外围电路组成的下位机作为信号中转，把PC机发出的指令信号经过计算、隔离、放大等处理，处理过的信号可以直接控制整套系统工作。此外，PC机还通过总线与采集卡和采集设备(称重传感器、电磁流量计、压力传感器等)连接，完成各项参数的采集与处理。系统采用RS485总线的方式连接各主要模块实现数据交换，以PC机作为核心设备闭环控制回路，采集各通道数据。

[0018] 考虑到试验设备“便携”的特点，PC机选用手提式电脑。由于手提式电脑一般不带串口，因此配备了一个USB--RS485转换设备。不仅所有的控制指令由PC机发出，所有的数据采集也最终汇总至PC机，再通过处理程序，实现人机交互。

[0019] 动态控制电路电路包括AT89S52单片机、光耦隔离模块、放大电路模块、RS485通讯模块、必要时还含有D/A模块(D/A模块可以将电脑发出的数字指令信号转变成模拟信号，用以控制压力调节阀的开口大小等)，作为控制指令的中转模块，具有信号收发、信号调理功能。

[0020] 考虑到在数字系统中，经常遇到不同电源的逻辑器件和数字器件在同一电路板中混用的情况，为了避免电流互串引起的干扰问题，在单片机回路与外围电路之间采取了隔离光耦的隔离措施。

[0021] 由于被控设备处于220V交流环境，经过光耦隔离产生的5V电压不能满足驱动要求，因此，本实施例使用由NPN型三极管组成的放大电路。

[0022] 鉴于本实施例的系统使用了大量的传感器和采集卡，出于成本、精度、设备体积等各方面因素综合考虑：传感器选用小量程称重型，最大量程2kg，0-5V电压信号输出；采集卡使用北京中泰公司生产的RM416型测量模块，单卡具有12位数据精度，16个采集通道。

[0023] 实验证明，与现有技术相比，本实施例的移动式动态雾量分布性能在线测试系统具有以下突出优点：

[0024] 1)多场合通用性，不仅可在试验室测试，而且可以方便的移动至现场完成现场测试；

[0025] 2)布点科学、采样准确，可根据不同雾化器的分布形状，迅速变换采样或布点形式，从而完成最佳数据及分析效果；

[0026] 3)处理系统可实时显示采样值，同时进行数据处理，并可显示分布的动态变化。

[0027] 除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案均落在本发明要求的保护范围。