噴霧均勻性自動化檢測系統(tǒng)的研究
發(fā)布時間:2021-10-19 12:29
農(nóng)藥的過量施用會造成農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的污染和食品的安全問題,落后的噴藥設(shè)施及技術(shù)成為過量施用農(nóng)藥的主要原因。噴頭作為化學(xué)農(nóng)藥噴霧的關(guān)鍵部件,其性能的好壞直接關(guān)系到農(nóng)藥噴霧的品質(zhì)。噴霧均勻性是噴頭性能的重要指標(biāo)之一,因此,研究噴頭噴霧的均勻性具有十分重要的意義。由于我國對農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)理論和基礎(chǔ)元件的研究投入不足,與國外相比,我國研制的噴頭性能試驗(yàn)儀器相對缺乏,且檢測誤差較大,自動化程度低。目前,國內(nèi)用于研究噴頭性能試驗(yàn)平臺主要為V型集霧槽噴霧試驗(yàn)臺,利用量筒或稱重傳感器檢測數(shù)據(jù),試驗(yàn)臺結(jié)構(gòu)簡單,操作方便,能檢測噴頭一維的均勻性,比較適合檢測扇形噴頭,但不適合檢測圓錐形噴頭的噴霧完全分布情況,且測量精度不高。針對以上的問題,本文研發(fā)了基于超聲距離傳感器的噴霧分布檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)在上位機(jī)設(shè)定噴霧壓力,通過單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對壓力的精確控制以及數(shù)據(jù)采集,使用集液皿收集藥液,利用步進(jìn)電機(jī)精確運(yùn)動帶動超聲距離傳感器檢測噴頭噴霧的二維分布均勻性,并在上位機(jī)完成數(shù)據(jù)的顯示、存儲及圖形顯示。本論文主要研究內(nèi)容包括:1、分析了國內(nèi)外對噴霧試驗(yàn)平臺的研究情況,掌握了噴霧均勻分布的試驗(yàn)研究方法,講述了噴霧均勻分布的重要性及意...
【文章來源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景、目標(biāo)及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.2.2 國外研究現(xiàn)狀
1.3 技術(shù)路線
1.4 研究內(nèi)容
1.5 本章小結(jié)
第二章 噴霧均勻性自動化檢測系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)
2.1 噴霧均勻性自動化檢測系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案
2.2 噴霧均勻性自動化檢測系統(tǒng)主要組件確定
2.2.1 集液皿
2.2.2 超聲距離傳感器
2.2.3 比例調(diào)壓閥
2.2.4 空氣壓縮機(jī)及無桿氣缸
2.2.5 步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動平臺
2.2.6 超聲距離傳感器的精準(zhǔn)定位設(shè)計(jì)
2.3 噴霧均勻性自動化檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
2.4 本章小結(jié)
第三章 噴霧均勻性自動化檢測系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
3.1 硬件設(shè)計(jì)方案分析
3.2 控制系統(tǒng)中央處理單元
3.3 電源模塊
3.4 I/O接口設(shè)計(jì)
3.5 PC機(jī)串口通信
3.6 比例調(diào)壓閥
3.7 超聲距離傳感器
3.8 本章小結(jié)
第四章 噴霧均勻性自動化檢測系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
4.1 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
4.1.1 上位機(jī)界面系統(tǒng)
4.1.2 上位機(jī)與下位機(jī)通信接口設(shè)計(jì)
4.1.3 VC++與數(shù)據(jù)庫接口、界面參數(shù)配置設(shè)計(jì)
4.1.4 VC++與Matlab混合編程實(shí)現(xiàn)圖像顯示
4.2 單片機(jī)程序設(shè)計(jì)
4.2.1 系統(tǒng)軟件開發(fā)環(huán)境
4.2.2 壓力控制模塊程序
4.2.3 A/D轉(zhuǎn)換程序設(shè)計(jì)
4.2.4 串口通信接口程序設(shè)計(jì)
4.2.5 單片機(jī)主程序
4.3 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)誤差分析及試驗(yàn)設(shè)計(jì)
5.1 系統(tǒng)分布測量誤差分析
5.1.1 比例調(diào)壓閥控制誤差分析
5.1.2 超聲距離傳感器測量誤差分析
5.1.3 集液皿安裝誤差分析
5.2 噴霧均勻性試驗(yàn)設(shè)計(jì)
5.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
5.2.2 正交試驗(yàn)方案
5.2.3 試驗(yàn)結(jié)果的直觀分析
5.2.4 試驗(yàn)結(jié)果的方差分析
5.2.5 試驗(yàn)結(jié)果回歸分析
5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.1.1 噴霧均勻性自動化檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
6.1.2 圓錐形噴頭噴霧試驗(yàn)設(shè)計(jì)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]作物病蟲害遙感監(jiān)測研究進(jìn)展[J]. 張競成,袁琳,王紀(jì)華,羅菊花,杜世州,黃文江. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2012(20)
[2]溫室搖擺式變量彌霧機(jī)噴霧參數(shù)響應(yīng)面法優(yōu)化[J]. 袁雪,祁力鈞,王虎,黃世凱,冀榮華,張建華. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2012(04)
[3]基于VC++的汽車離合器設(shè)計(jì)軟件ClutchCAD的開發(fā)[J]. 付宏勛,柴山,王樹鳳,焦學(xué)健. 農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程. 2012(04)
[4]噴霧機(jī)械的噴霧均勻性試驗(yàn)研究[J]. 楊君. 湖南農(nóng)機(jī). 2012(03)
[5]扇形噴頭霧量分布均勻性的試驗(yàn)研究[J]. 時玲,張霞,吳紅生,余楊,王穗,羅顯東. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(03)
[6]基于COM的VC調(diào)用Matlab的方法及實(shí)現(xiàn)[J]. 周靈. 中國科技信息. 2006(24)
[7]2005年長江流域稻區(qū)褐飛虱暴發(fā)成災(zāi)原因分析[J]. 程家安,祝增榮. 植物保護(hù). 2006(04)
[8]基于VC與Matlab的混合編程實(shí)現(xiàn)圖像的三維顯示[J]. 陳翔,李進(jìn)文,吳小雅. 科技信息. 2006(02)
[9]9WZCD-25型風(fēng)送式超低量噴霧機(jī)性能優(yōu)化試驗(yàn)[J]. 劉青,傅澤田,祁力鈞,史建新,陳發(fā). 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2005(09)
[10]我國應(yīng)大力發(fā)展農(nóng)藥精準(zhǔn)施藥技術(shù)[J]. 馬輝. 農(nóng)藥市場信息. 2002(13)
博士論文
[1]農(nóng)藥及其技術(shù)服務(wù)供需研究[D]. 宋汶庭.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[2]噴頭綜合性能精密測試試驗(yàn)臺的研制及扇形霧噴頭性能研究[D]. 柳平增.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
[3]可持續(xù)農(nóng)業(yè)中的植物病害管理[D]. 歐陽迪莎.福建農(nóng)林大學(xué) 2005
[4]中國植物保護(hù)科學(xué)技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略研究[D]. 戴小楓.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2003
碩士論文
[1]霧化噴頭試驗(yàn)臺綜合性能測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[D]. 吳小偉.南京林業(yè)大學(xué) 2011
[2]基于PWM變量農(nóng)藥噴灑控制系統(tǒng)研究[D]. 劉大印.太原理工大學(xué) 2011
[3]噴頭性能試驗(yàn)臺的研究[D]. 張明.中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院 2010
[4]基于超聲波傳感技術(shù)的泥水界面檢測研究[D]. 曾禮云.西南石油大學(xué) 2010
[5]平菇菌糠稀硫酸—酶法水解工藝的研究[D]. 張美江.天津大學(xué) 2009
[6]禽蛋抓取控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D]. 劉毅.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
本文編號:3444876
【文章來源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景、目標(biāo)及意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.2.2 國外研究現(xiàn)狀
1.3 技術(shù)路線
1.4 研究內(nèi)容
1.5 本章小結(jié)
第二章 噴霧均勻性自動化檢測系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)
2.1 噴霧均勻性自動化檢測系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案
2.2 噴霧均勻性自動化檢測系統(tǒng)主要組件確定
2.2.1 集液皿
2.2.2 超聲距離傳感器
2.2.3 比例調(diào)壓閥
2.2.4 空氣壓縮機(jī)及無桿氣缸
2.2.5 步進(jìn)電機(jī)運(yùn)動平臺
2.2.6 超聲距離傳感器的精準(zhǔn)定位設(shè)計(jì)
2.3 噴霧均勻性自動化檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
2.4 本章小結(jié)
第三章 噴霧均勻性自動化檢測系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
3.1 硬件設(shè)計(jì)方案分析
3.2 控制系統(tǒng)中央處理單元
3.3 電源模塊
3.4 I/O接口設(shè)計(jì)
3.5 PC機(jī)串口通信
3.6 比例調(diào)壓閥
3.7 超聲距離傳感器
3.8 本章小結(jié)
第四章 噴霧均勻性自動化檢測系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
4.1 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
4.1.1 上位機(jī)界面系統(tǒng)
4.1.2 上位機(jī)與下位機(jī)通信接口設(shè)計(jì)
4.1.3 VC++與數(shù)據(jù)庫接口、界面參數(shù)配置設(shè)計(jì)
4.1.4 VC++與Matlab混合編程實(shí)現(xiàn)圖像顯示
4.2 單片機(jī)程序設(shè)計(jì)
4.2.1 系統(tǒng)軟件開發(fā)環(huán)境
4.2.2 壓力控制模塊程序
4.2.3 A/D轉(zhuǎn)換程序設(shè)計(jì)
4.2.4 串口通信接口程序設(shè)計(jì)
4.2.5 單片機(jī)主程序
4.3 本章小結(jié)
第五章 系統(tǒng)誤差分析及試驗(yàn)設(shè)計(jì)
5.1 系統(tǒng)分布測量誤差分析
5.1.1 比例調(diào)壓閥控制誤差分析
5.1.2 超聲距離傳感器測量誤差分析
5.1.3 集液皿安裝誤差分析
5.2 噴霧均勻性試驗(yàn)設(shè)計(jì)
5.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
5.2.2 正交試驗(yàn)方案
5.2.3 試驗(yàn)結(jié)果的直觀分析
5.2.4 試驗(yàn)結(jié)果的方差分析
5.2.5 試驗(yàn)結(jié)果回歸分析
5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.1.1 噴霧均勻性自動化檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
6.1.2 圓錐形噴頭噴霧試驗(yàn)設(shè)計(jì)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]作物病蟲害遙感監(jiān)測研究進(jìn)展[J]. 張競成,袁琳,王紀(jì)華,羅菊花,杜世州,黃文江. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2012(20)
[2]溫室搖擺式變量彌霧機(jī)噴霧參數(shù)響應(yīng)面法優(yōu)化[J]. 袁雪,祁力鈞,王虎,黃世凱,冀榮華,張建華. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2012(04)
[3]基于VC++的汽車離合器設(shè)計(jì)軟件ClutchCAD的開發(fā)[J]. 付宏勛,柴山,王樹鳳,焦學(xué)健. 農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程. 2012(04)
[4]噴霧機(jī)械的噴霧均勻性試驗(yàn)研究[J]. 楊君. 湖南農(nóng)機(jī). 2012(03)
[5]扇形噴頭霧量分布均勻性的試驗(yàn)研究[J]. 時玲,張霞,吳紅生,余楊,王穗,羅顯東. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2011(03)
[6]基于COM的VC調(diào)用Matlab的方法及實(shí)現(xiàn)[J]. 周靈. 中國科技信息. 2006(24)
[7]2005年長江流域稻區(qū)褐飛虱暴發(fā)成災(zāi)原因分析[J]. 程家安,祝增榮. 植物保護(hù). 2006(04)
[8]基于VC與Matlab的混合編程實(shí)現(xiàn)圖像的三維顯示[J]. 陳翔,李進(jìn)文,吳小雅. 科技信息. 2006(02)
[9]9WZCD-25型風(fēng)送式超低量噴霧機(jī)性能優(yōu)化試驗(yàn)[J]. 劉青,傅澤田,祁力鈞,史建新,陳發(fā). 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2005(09)
[10]我國應(yīng)大力發(fā)展農(nóng)藥精準(zhǔn)施藥技術(shù)[J]. 馬輝. 農(nóng)藥市場信息. 2002(13)
博士論文
[1]農(nóng)藥及其技術(shù)服務(wù)供需研究[D]. 宋汶庭.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[2]噴頭綜合性能精密測試試驗(yàn)臺的研制及扇形霧噴頭性能研究[D]. 柳平增.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
[3]可持續(xù)農(nóng)業(yè)中的植物病害管理[D]. 歐陽迪莎.福建農(nóng)林大學(xué) 2005
[4]中國植物保護(hù)科學(xué)技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略研究[D]. 戴小楓.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2003
碩士論文
[1]霧化噴頭試驗(yàn)臺綜合性能測試系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[D]. 吳小偉.南京林業(yè)大學(xué) 2011
[2]基于PWM變量農(nóng)藥噴灑控制系統(tǒng)研究[D]. 劉大印.太原理工大學(xué) 2011
[3]噴頭性能試驗(yàn)臺的研究[D]. 張明.中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院 2010
[4]基于超聲波傳感技術(shù)的泥水界面檢測研究[D]. 曾禮云.西南石油大學(xué) 2010
[5]平菇菌糠稀硫酸—酶法水解工藝的研究[D]. 張美江.天津大學(xué) 2009
[6]禽蛋抓取控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D]. 劉毅.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
本文編號:3444876
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