射流混药器改进提高混药均匀性及动态浓度一致性

作者：代祥; 徐幼林^*; 陈骏阳; 郑加强; 宋海潮; 马鲁强

来源：农业工程学报, 2019, 35(08): 65-74.

• 农药
• 图像处理
• 混合
• 植保机械
• 夹层孔管式混药器
• 瞬时混合均匀性
• 动态浓度一致性

提高喷嘴直接注入式变量喷雾系统中混药器浓度一致性与均匀性同样重要。该文根据多孔板穿过流脉动衰减原理提出了夹层孔管式新型混药器,并以普通射流混药器为参照进行在线混合试验,基于图像进行在线混合瞬时均匀性及动态浓度一致性分析。结果表明:单视角图像误差较小,算法适用性强;载流流量及混合比的增大能提升均匀性及一致性;与射流混药器相比,夹层孔管式混药器试验条件下(800 mL/min<载流流量<2 000 mL/min,4:100<药水混合比<10:100)平均瞬时不均匀性指数从16.70降至14.76,并在药水混合比>9∶100或载流流量>1 400 mL/min时普遍降至约13.00,达到均混效果;其虽难以保证所有工况下混合均匀,却显著提高了脉动注入时混合液浓度一致性,平均动态浓度不一致性值从0.039降至仅0.011,试验条件下只要混合比>5∶100,或注药频率>5.10 Hz,动态浓度不一致性指数均低于0.020,满足浓度一致性要求;由于夹层孔管式混药器相对射流混药器在瞬时均匀性上的优化没有动态浓度一致性明显,且夹层孔管式混药器的瞬时不均匀性指数值与动态浓度不一致性值相关性仅为0.684,低于射流混药器的0.848,因此未来夹层孔管式混药器的进一步优化应以均匀性为主要目标,即使提高浓度一致性也可能提高其混合均匀性。

• 单位
  南京林业大学; 电子工程学院