直注式变量喷雾机设计与喷雾性能试验(3)

７２农　业　机　械　学　报　　　　　　　　　　　　　　　　　２０１０年

控制程序，输出模拟控制信号。⑤变量施药控制模块检测各流量数据，根据标定的用水和用药控制曲线，计算出当前实际用药和用水量，发送到机载作业控制终端。⑥机载作业控制终端保存当前位置、实际用水和用药量数据。⑦系统继续进行下一位置作业控制任务。

准点，然后以此为基点在各个采样单元内随机地布置滤纸。根据直接注入式喷雾机机组的结构尺寸２ｍ），以及气象条件（试验时气温为（喷雾机喷幅１

２７０℃，相对湿度为６７５％，自然风速为０１０～，风向为北风）设计长１００ｍ，宽２４ｍ的采０２５ｍ／ｓ样区域。

试验采样区域分顺风和逆风两部分采样区，每个采样区沿作业方向平均划分为５０个采集单元（间隔２ｍ），每个单元内随机布置３张直径为２　直注式变量喷雾机田间施药试验

２１　试验设计

试验包括常量施药试验和变量施药试验。设计

较低施药量０

３６Ｌ／ｈｍ２和较高施药量０９０Ｌ／ｈｍ２

两个常量施药试验和一个变量施药试验。变量施药试验参照北京市精准农业示范基地小麦的通常施药

情况（敌敌畏０７５Ｌ／ｈｍ２

），设定施药量为０～０９０Ｌ／ｈｍ２

，按照平均分级原则，分为０１８、０３６、０５４、０７２和０９０Ｌ／ｈｍ２

５个等级。对一个工作中

的喷杆喷雾机，单位面积上的施药液量取决于其行驶速度、喷幅宽度及喷头的喷量，它们之间关系为

ＧＱＢｖ

６００

（１）

其中

Ｇ＝ｇｎ　　Ｂ＝ｄｎ

式中　Ｇ———所有喷头的喷量，Ｌ／ｍｉｎ

Ｑ———施药液量，Ｌ／ｈｍ

２

ｇ———单个喷头的喷量，Ｌ／ｍｉｎｎ———喷头个数

Ｂ———喷雾机作业幅宽，ｍｄ———相邻喷头间间距，ｍｖ———机组作业速度，ｋｍ／ｈ

常量和变量施药试验过程中喷雾机均保持匀速行驶，设定其行驶速度ｖ为６ｋｍ／ｈ，单位面积施药液

量为２

２５Ｌ／ｈｍ２（由于注药量远小于注水量，所以忽略不计药量），所有试验过程均保持注水量恒定。２２　试验设计

直接注入式喷雾机田间施药试验于２００９年３月１７日～３月２０日，在北京市精准农业示范基地进行，试验步骤如下：

（１）对喷雾机的雷达测速传感器和流量泵进行校核，以减小误差，并将施药工作压力调整为常用额定工作压力２７６ｋＰａ（试验中采用ｔｅｅｊｅｔＸＲ８００３喷头）。

（２）试验以质量浓度为１ｇ／Ｌ若丹明ＷＴ为示踪剂检测各采集样本上的药液沉积量。

（３）参照ＪＢ／Ｔ９８０５２，喷雾机上的喷头离地高度调整为０

５ｍ，并测定施药幅宽。（４）选择一块地面平坦的区域布置采样滤纸，用Ｔｒｉｍｂｌｅ５７００ＧＰＳ接收机测量试验区域的一个基

９０ｃｍ的滤纸组成该单元的药液采集样本组，均用双面胶粘贴在铁片上以防止被风吹走。顺风采样区采集样本编号为Ｓ

０Ｘ～Ｓ５Ｘ，逆风采样区为Ｎ５Ｘ～Ｎ０Ｘ（Ｘ为每个采样单元内各样点的编号）。各采集样本的布置方案及布置位置如图３

所示。

图３　直接注入式变量喷雾机田间施药试验

采样布置图

Ｆｉｇ．３　Ｓａｍｐｌｉｎｇｌａｙｏｕｔｏｆｆｉｅｌｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ

ｏｆｔｈｅｄｉｒｅｃｔｉｎｊｅｃｔｉｏｎｖａｒｉａｂｌｅｒａｔｅｓｐｒａｙｅｒ

（５）根据选定的采样区域分别制作常量施药处

方图和变量施药处方图。①常量施药：以北京小汤山国家精准农业示范基地的基础地理信息图层为底图图层，在Ａ

ｒｃＭａｐ中创建一个１００ｍ×２４ｍ的施药区域图层（采样区域），设置施药量为０３６Ｌ／ｈｍ２

。

并将底图图层和施药区图层分别导入Ｖｉｐｅｒ２系统创建的工程文件中，形成一个常量施药作业工程，所有的空间数据均为ＷＧ８４坐标。以同样的方法

制作施药量为０９０Ｌ／ｈｍ２的常量施药处方图。

②变量施药：

与常量施药类似，只是将施药区域图层划分成多个矩形小区块，不同区块施药量各异。

图４为直接注入式喷雾机的常量施药和变量施药试验处方图，常量和变量施药试验的试验区域相