药液喷洒系统及具有其的无人机的制作方法

本实用新型涉及农业装备领域，具体地涉及一种药液喷洒系统。在此基础上，本实用新型还涉及一种具有该药液喷洒系统的无人机。

背景技术：

随着农业技术的发展，例如为植保无人机的植保机械在农药喷洒等规模化作业中得到了越来越多的应用。一般地，无人机使用高速旋转的离心喷头，将药液雾化后均匀喷出，在桨叶的风力作用下，使雾化的药液喷洒在作物叶面和茎秆等部位，实现药液精准喷洒，达到节水和过度施药等目的。

然而，目前植保机械的农药喷洒主要涉及单一药液的喷洒作业，导致使用场景和效果受限。例如，有些作物可能需要补充两种或更多种农药，若这些不同药液不能提前混合，避免产生有毒有害物质、药液效果减弱、药液有效性持续时间缩短等问题，则只能利用无人机喷洒两遍或更多遍，使用不便。并且，在无人机作业过程中，桨叶风力难免对作物造成一定损伤，重复飞行则加剧了这类损伤，影响作物正常生长，甚至导致减产。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的植保机械针对单一药液喷洒作业设计导致的使用不便的问题，提供一种药液喷洒系统，该药液喷洒系统能够在多种作业场景中使用，满足多种药液喷洒作业等的需要。

为了实现上述目的，本实用新型一方面提供一种药液喷洒系统，包括：药箱，所述药箱设有用于储存药液并彼此隔离的第一储药腔和第二储药腔；第一药液流路和第二药液流路，该第一药液流路和第二药液流路上分别设有彼此独立地控制的药液驱动装置并在一端对应连通所述第一储药腔和第二储药腔，所述药液驱动装置能够被选择性控制为驱动所述药箱中的任意一种或多种所述药液向外喷洒。

优选地，所述第一药液流路和第二药液流路的对应连通所述第一储药腔和第二储药腔的一端分别设有过滤网。

优选地，所述药液驱动装置包括设于所述第一药液流路上的第一蠕动泵和设于第二药液流路上的第二蠕动泵。

优选地，所述药液喷洒系统包括信号连接所述第一蠕动泵的第一控制电路和信号连接所述第二蠕动泵的第二控制电路。

优选地，所述第一药液流路和第二药液流路上分别设有药液流速计量装置，该药液流速计量装置对应信号连接所述第一控制电路和第二控制电路，该第一控制电路和第二控制电路根据对应所述药液流速计量装置测得的药液流速信号控制所述第一蠕动泵和第二蠕动泵。

优选地，所述药液流速计量装置为流量流速计以能够测量流过所述第一药液流路和第二药液流路的药液流量。

优选地，所述药液喷洒系统包括药液喷头，所述第一药液流路和第二药液流路的远离所述药箱的一端分别连接至该药液喷头，以能够使得输送的所述药液分别雾化后向外喷洒。

优选地，所述药液喷头具有驱动轴以及彼此轴向间隔地固定连接至该驱动轴上的第一喷盘和第二喷盘，所述第一药液流路和第二药液流路的出液口分别位于该第一喷盘和第二喷盘的上侧，由所述第一药液流路和第二药液流路输送的所述药液能够对应滴落至该第一喷盘和第二喷盘上。

优选地，所述第一喷盘和第二喷盘的上侧面分别设有雾化槽，该雾化槽能够使得随该第一喷盘和第二喷盘的转动而被离心甩出的所述药液发生雾化。

本实用新型的第二方面提供一种无人机，该无人机具有上述药液喷洒系统。

通过上述技术方案，本实用新型的药液喷洒系统可在第一储药腔和第二储药腔分别盛装不同药液，该不同药液分别在独立控制的药液驱动装置作用下通过第一药液流路和第二药液流路向外喷洒，由此能够选择性地喷洒其中任意一种或多种药液。在作业过程中，无人机一次飞行即可完成多种药液喷洒，避免了多次飞行导致的作物损伤；并且，不同药液无需提前混合，可减小不同药物之间相互作用导致的药效减弱等影响。

本实用新型的其他优点和效果将在随后的具体实施方式中进一步详细阐述。

附图说明

图1是根据本实用新型一种优选实施方式的药液喷洒系统的示意图。

附图标记说明

100-药箱；11-第一储药腔；12-第二储药腔；200-药液喷头；21-第一喷盘；22-第二喷盘；23-驱动轴；2a-雾化槽；3-第一药液流路；4-第二药液流路；5-第一蠕动泵；6-第二蠕动泵；7-第一控制电路；8-第二控制电路；9-过滤网；10-流量流速计；300-驱动控制模块。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

参照图1所示，根据本实用新型一种优选实施方式的药液喷洒系统，包括通过管路连接的药箱100、药液喷头200和驱动控制模块300等。其中，药箱100用于储存药液，如农业上用于防止病虫害及调节植物生长的各种化学药剂。驱动控制模块300能够将药箱100内的药液吸出并加压输送至药液喷头200，通过适当的控制策略可以调节药液流速、喷洒模式等，这将在随后详细说明。药液喷头200接收来自药箱100的药液，并以扩散方式将该药液向外喷洒，使药液均匀地落在作物表面。

在本实用新型提供的药液喷洒系统中，药箱100设有彼此隔离的第一储药腔11和第二储药腔12，以能够储存不同的药液(第一类药液a和第二类药液b)。在一种实施方式中，药箱100可以具有外壳，并在该外壳内的空间中利用隔板分隔形成第一储药腔11和第二储药腔12。该隔板可以与外壳形成为一体或可拆卸地安装至外壳内。在另一种可选实施方式中，也可以通过设置多个药箱100而具有彼此隔离的第一储药腔11和第二储药腔12。该第一储药腔11和第二储药腔12可以具有相同或不同的容积。

应当理解的是，此处所述第一储药腔11和第二储药腔12的彼此隔离关系，指的是其至少能够在储存不同药液时避免这些不同药液在药箱100内相互混合。此外，此处及以下主要以针对两种药液的药液喷洒系统进行示例性说明，本实用新型的药液喷洒系统同理地适用三种或以上药液的喷洒，只需增加设置更多储药腔及其药液输送管道、药液驱动装置等即可，这同样落入本实用新型的构思范围。

为了使得药液在适当位置向外喷洒，本实用新型的药液喷洒系统设有第一药液流路3和第二药液流路4，其中，第一药液流路3的一端连通至第一储药腔11，用于输送第一类药液a；第二药液流路4的一端连通至第二储药腔12，用于输送第二类药液b。该第一药液流路3和第二药液流路4上分别设置有例如为蠕动泵的药液驱动装置，针对不同药液，各个药液驱动装置被独立地控制，以方便调节药液喷洒的启停、流速等，适应作物对不同药液的需求。此处所述药液驱动装置主要是指用于将药箱100内的药液向外抽吸的泵送装置，如随后所述的第一蠕动泵5和第二蠕动泵6等。该药液驱动装置可以与其控制电路、药液流速/流量计量装置等集成设置为前述驱动控制模块300。

由此，药液驱动装置可以被选择性控制为驱动第一储药腔11和第二储药腔12中的任意一种或多种药液向外喷洒，这极大地扩展了药液喷洒系统的适用作业场景，在改善各种药液喷洒作业需求的使用便利性方面具有显著优势。

例如，在需要对作物同时补充两种或更多种农药时，可在第一储药腔11和第二储药腔12内分别盛装不同药液，该不同药液分别在独立控制的药液驱动装置下通过第一药液流路3和第二药液流路4向外喷洒，从而搭载该药液喷洒系统的无人机可在一次飞行中完成多种药液喷洒，避免多次飞行导致的作物累积性损伤。由于不同药液无需在药箱100内提前混合，可减少不同药液之间相互作用导致的药效减弱，保证较好的施药效果。在该作业过程中，作物对于不同药液的需求量可能存在差异，本实用新型的药液喷洒系统利用独立控制的药液驱动装置对通过不同药液流路的药液实施泵送，实现药液单独控制，施药控制更加精准。

在不同作物区域，可能种植了单一品种或多个品种的作物，或者作物稀疏程度不同，或者不同株作物对药液种类的需求不同。本实用新型的药液喷洒系统可以满足这些场景的药液喷洒需求：针对仅需喷洒第一类药液a的作物，可以启动第一药液流路3上的药液驱动装置，关闭第二药液流路4上的药液驱动装置；针对仅需喷洒第二类药液b的作物，可以启动第二药液流路4上的药液驱动装置，关闭第一药液流路3上的药液驱动装置，从而避免不必要的过度喷洒，防止资源浪费和环境污染；针对需同时喷洒第一类药液a和第二类药液b的作物，可以同时启动第一药液流路3和第二药液流路4上的药液驱动装置。通过调节药液驱动装置的泵送功率，可以改变药液喷洒流速，以适应相应的作物稀疏程度和对不同药液施药量的需求。

可以看出，本实用新型的药液喷洒系统能够适应各种作业场景的精准喷洒需求，用户可以根据需要选择不同的喷洒控制模式，显著改善了无人机的使用便利性。

为了将药箱100内的药液抽吸至第一药液流路3和第二药液流路4并向外喷洒，本实用新型的药液喷洒系统可以使用多种形式的液体输送泵作为药液驱动装置，如离心泵、转子泵等。考虑到药液毒性和飞行安全性等因素，本实用新型优选实施方式中，药液驱动装置设置为蠕动泵，包括设于第一药液流路3上的第一蠕动泵5和设于第二药液流路4上的第二蠕动泵6，以防止药液在输送过程中在压力作用下发生泄漏。

根据前述，本实用新型的药液喷洒系统分别在不同药液流路上设置彼此独立控制的药液驱动装置，即第一蠕动泵5和第二蠕动泵6的启停、泵送功率等互无关联。这种独立控制可以通过不同控制电路实现，如在控制器中设置第一控制电路7和第二控制电路8，其中，第一控制电路7信号连接第一蠕动泵5，第二控制电路8信号连接第二蠕动泵6。此处及以下的信号连接可以为远程连接或线路连接。例如，当需要单独喷洒第一类药液a时，可以利用第一控制电路7控制第一蠕动泵5启动，而第二控制电路8使得第二蠕动泵6保持停机。

该第一控制电路7和第二控制电路8还可以连接有信号收发模块，用于根据感测或人工发送的外界信号改变第一蠕动泵5和第二蠕动泵6的工作状态。例如，可以在无人机上配置感测作物稀疏程度等的传感装置，其将表示当前作业区域作物稀疏程度的相关参数传递至第一控制电路7和/或第二控制电路8，以适时调节药液流速。

在无人机施药作业过程中，尽管可以根据作物需求调节药液流速，但也应当考虑药液流速过快导致的无法良好雾化的问题。为此，可以在第一药液流路3和第二药液流路4上分别设置药液流速计量装置，用于测量流过该流路上的药液流速。其中，药液流速计量装置可以安装于第一蠕动泵5和第二蠕动泵6的出口端，并对应地信号连接于相应的第一控制电路7和第二控制电路8。由此，该第一控制电路7和第二控制电路8可以根据测得的药液流速信号控制第一蠕动泵5和第二蠕动泵6，避免流速过快，及时调整泵送速度以矫正药液流速，防止药液因未能有效雾化而导致的喷洒效果不佳和药液浪费问题。

进一步地，此处药液流速计量装置可以设置为流量流速计10，其不仅可以测量药液流速，还可以统计流经该流路的药液总量。由此，当输送的药液总量接近药箱100中相应储药腔的初始药液容量时，及时反馈至对应的控制电路，提醒用户添加药液。

在第一药液流路3和第二药液流路4中，可以利用管路将各个部分相互连接，以将药箱100内的药液向外输送。在该第一药液流路3和第二药液流路4与第一储药腔11和第二储药腔12相互连通的一端，可以设置过滤网9，以防止药液中的粗大颗粒进入管路中发生管路堵塞或泵体损坏。

在本实用新型提供的优选实施方式中，通过设置相对独立的第一药液流路3和第二药液流路4，利用彼此独立控制的药液驱动装置，可以实现多种作业场景下的精准施药，不同药液无需在药箱100内或输送过程中提前混合。然而，在同时喷洒多种药液时，第一药液流路3和第二药液流路4输送的药液以较大液滴滴落至作物表面容易相互积聚，影响药效持续时间。为此，可以将药液雾化后向外喷洒，使得药液尽可能地破碎为较小的雾滴，其附着于作物表面时可以降低相互混合的概率，降低不同药液相互作用导致的药效减弱影响。

在图示优选实施方式中，通过设置药液喷头200实现不同药液的分别雾化。具体地，该药液喷头200具有驱动轴23以及彼此轴向间隔地固定连接至该驱动轴23上的第一喷盘21和第二喷盘22。驱动轴23可以连接至旋转动力装置(如电机，未示出)的动力输出端，以能够被驱动为绕其自身轴线转动。第一药液流路3的出液口设置于第一喷盘21上侧，第二药液流路4的出液口设置于第二喷盘22上侧。当药液通过第一药液流路3和第二药液流路4输送并滴落至该第一喷盘21和第二喷盘22上时，由于该第一喷盘21和第二喷盘22可以随驱动轴23被驱动为高速旋转，可以使得其上的药滴在离心力作用下高速喷出，将药液撕碎为雾状液滴。

为了增强药液雾化效果，可以在第一喷盘21和第二喷盘22的上侧面设置雾化槽2a，以在药液在被离心甩出的过程中增强对药滴的撕扯作用，使得药液充分雾化。

可以理解的是，图示优选实施方式利用单个药液喷头200实现至少两种不同药液的雾化，便于整机结构布置。为了使得药液雾化后喷出，本实用新型的药液喷洒组件也可以针对不同药液流路分别设置单独的药液喷头，即第一药液流路3和第二药液流路4各自分别连接相应的药液喷头。

上述药液喷洒组件可以应用至无人机中，喷洒出的药液能够在无人机桨叶的风力作用下直达作物表面，完成精准植保作业，在不同作业场景中均能够满足多种药液喷洒作业等的需要。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变形还包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。