极飞农业无人机 XP 2020 款喷洒系统原理

极飞农业无人机 XP 2020 款喷洒系统原理

喷洒系统是植保无人机的任务载荷,由药箱、喷洒管路、蠕动泵、离心喷头及喷洒控制 器组成,XP2020 无人机采用的是高频脉冲蠕动泵,将喷洒流量提升至 7.2 L /min,同时使用自生长式材料,彻底避免泵管堵塞风险。

极飞农业无人机 XP 2020 款喷洒系统原理
XP 2020 款植保无人机喷洒系统(17 至 19 款类似)

喷洒系统各模块连接

极飞农业无人机 XP 2020 款喷洒系统原理
极飞农业无人机 XP 2020 款喷洒系统原理

喷洒系统数据流分析

无人机喷洒系统主要通过两条链路来实现其功能,一条是药液流通链路,即药液从药箱流入,最后从 喷头流出的链路;另一条是喷洒控制链路,即控制无人机的喷洒药量和喷洒范围的链路,使无人机能够做到精准喷洒。

极飞农业无人机 XP 2020 款喷洒系统原理

药液流通链路: 通过压强作用,药箱里的药液会流过药箱底端的过滤网,再通过药箱中的药管流入 到药嘴中。药箱未放入机身时,药嘴处于闭合状态,防止药液露出,当药箱放入药箱槽并卡紧时,药 嘴会自动导通。药液通过机身的滤嘴口流入乳胶管,途径的第一个模块为流量计(2019 款和 2020 款植保无人机无流量计),之后再从乳胶管流入五通管,五通管将药液一分为四,分别流入四个蠕动泵中,之后经过机臂内的喷洒管再流入喷头,将药液喷洒出来。

极飞农业无人机 XP 2020 款喷洒系统原理

喷洒控制链路:智能药箱通过蓝牙将药箱里的药液信息传给无人机(P 系列 2018 款植保无人机通 过 NFC 模块),并通过中心集线板传至飞控,飞控根据航线任务和药量信息计算药量是否足够完成 航线,同时将雾化等级和流量指令传送至中心集线板,中心集线板将指令传输至水泵盒的蠕动泵,蠕 动泵通过挤压药液的形式来控制药液的流动速度,进而控制喷洒药量;最后,喷头通过高速离心的方 式将药液进行雾化,配合螺旋桨产生的下压风场,将药液均匀的喷洒到植物的表面上。无人机飞行过程中,电调板将电力分配至喷洒转接板,喷洒转接板再将电力分配至各蠕动泵和喷头。同时,喷洒转 接板还为喷洒灯和探照灯供电,让飞手实时了解无人机的喷洒状态,并且让无人机能够在夜晚工作。

蠕动泵的工作原理是通过重复压缩弹性管,使管中液体向一定方向运动(其流速由管的直径和压缩速 度决定),就像两根手指挤压充满液体的软管一样,随着手指的移动,管内形成负压,液体随之流动。蠕 动泵是喷洒系统的动力源泉,源源不断地将药液从药箱中吸取出来并传输至各喷头。

离心喷头由离心电机和离心喷盘构成,电机提供雾化的离心力,在高速旋转下,拥有强大的扭矩;离 心喷盘则提供加速通道,保证水滴在流经通道时不会溢出,实现有效雾化。

健康指数参数介绍

① 性能指数的数值代表了泵管的泵水(抽水)能力,值越小则表示泵水能力越弱,泵管的性能指数 会随着使用磨损、腐蚀、老化等因素逐渐减小。

② 通过“泵校准”可以矫正或提升性能指数,当进行泵校准后,其数值仍低于标准值,则表示泵水 能力弱,泵管损耗严重,需更换。

③ 2020 款和 2019 款泵管性能指数的标准值为 7.0 ±20% (存在 ±20% 的容差率),即:数值 在 5.6~8.4 之间时是正常的;若对泵进行标准校准后,其数值低于 5.6 或大于 8.4,则需更换。2018 款泵管性能指数的标准值为 5.0 ±20%。2017 款泵管性能指数的标准值为 3.7 ±20%。

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