一种农作物害虫防治装置及实施方法

1.本发明涉及病虫防治技术领域，尤其涉及一种农作物害虫防治装置及实施方法。


背景技术：

2.病虫害对农作物造成了极大危害，不但不利于作物的生长，而且对作物产量和数量产生影响，并进一步对农业发展造成影响，所以，对农业发展而言，开展农作物病虫害防治意义重大，“预防为主，综合防治”是我国植保工作的指导思想，科学采用生物防治、微生物防治、物理机械防治和化学防治技术。
3.中国专利申请号为201810339349.6，公开了一种农作物病虫害防治方法，该方法包括以下步骤：步骤一，利用无人侦察机侦查农作物受灾情况，无人侦察机携带高清摄像头对农作物进行拍摄，农户可从显示器上看到农作物受灾的实施情况；中央处理器对高清摄像头拍摄到的画面进行处理，并通过图形处理模块处理出农作物的分布图及病虫害的分布图，通过显示器显示农作物的受灾情况；步骤二，农户根据步骤一中侦查的农作物受灾情况分布图，利用喷药无人机对农作物受灾区域喷洒农药，本方法能够实现对农作物受灾情况的定期准确监控，从而有利于农户对农作物受灾情况的准确判断，并且配合喷药无人机可实现对农作物的定点定量喷药，从而避免农药污染。
4.农作物种植面积广，病虫害传播速度较快，一旦发现局部受虫害，需要对该区域进行全覆盖喷药杀虫，上述方案硬件设施要求高，受很多环境因素影响和约束，且覆盖面积有限，无法满足大面积喷药杀虫的需求，成本高，推广困难。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种农作物害虫防治装置及实施方法。
6.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
7.一种农作物害虫防治装置，包括中转塔和伸缩臂，所述中转塔内转动安装有旋转立柱，旋转立柱的顶端向上延伸出中转塔的顶部，伸缩臂的一端与旋转立柱固定安装，伸缩臂的另一端上下两侧分别安装有漂浮气球和喷嘴；
8.中转塔的内部分别设置有输入腔、输出腔和混药腔，输入腔内设置有驱动旋转立柱转动的动力机构，中转塔的四周分别安装有导入管、导出管和药剂瓶，通过导入管输送有压水源，该水源由输入腔进入输出腔，一部分水源由输出腔进入导出管排出，另一部分水源由输出腔进入混药腔，药剂瓶内的药液通过泵药机构泵入混药腔内，水源与药液混合后，输送至喷嘴排出；
9.伸缩臂内设置有牵引绳索，中转塔上转动连接有绕绳辊，且绕绳辊与中转塔的上表面卡接固定，牵引绳索的端部固定绕卷在绕绳辊的表面，当伸缩臂圆周运动过程中，牵引绳索盘卷在绕绳辊的表面，牵引绳索的长度变短，使伸缩臂的长度随之缩短。
10.优选地，所述伸缩臂包括多个单元臂板，各个单元臂板相互转动连接，且在连接处
设置有扭簧，使相邻单元臂板之间具有弹性，保证所述伸缩臂可自动伸直，单元臂板内转动连接有限位环，所述牵引绳索穿过限位环，牵引绳索远离绕绳辊的一端，与伸缩臂的末端固定在一起。
11.优选地，所述伸缩臂的下侧安装有导流水管，导流水管的一端与喷嘴的进水口连接，导流水管的另一端与旋转立柱的顶端连接，旋转立柱的轴心处开设有贯穿孔，通过该贯穿孔，使导流水管与混药腔连通。
12.优选地，所述动力机构包括叶轮，叶轮转动安装在输入腔内，叶轮的旋转轴固定安装有第一齿轮，旋转立柱的表面固定安装有第二齿轮，第一齿轮和第二齿轮啮合传动。
13.优选地，所述泵吸机构包括设置在中转塔内的泵送腔，泵送腔内滑动连接有磁吸塞，磁吸塞的端固定安装有拉簧，泵送腔的四周包裹有励磁线圈，泵送腔与混药腔之间，以及泵送腔与药剂瓶之间均通过单向流通管连通，输入腔的四周嵌设有发电线圈，且所述叶轮的外围嵌设有多个永磁铁。
14.优选地，所述输出腔和混药腔之间设置有隔板，隔板上安装有单向阀门。
15.优选地，所述绕绳辊转动套装在旋转立柱的表面，绕绳辊的下表面开设有滑槽，并在所述滑槽内滑动安装有伸缩销，中转塔的上表面底斜面定位槽，所述伸缩销可卡入所述底斜面定位槽内，所述滑槽内设置有倾斜导向槽，伸缩销的表面固定安装有导向块，导向块可沿倾斜导向槽往复滑动。
16.优选地，所述伸缩臂远离中转塔的一端安装有磁吸块，所述伸缩销与所述磁吸块磁吸吸附。
17.本发明具有以下有益效果：
18.1、本技术农作物害虫防治装置，多个中转塔按照一定间距布置，并通过水管串联，在供水过程，伸缩臂做圆周转动和伸缩运动，使喷嘴按照涡旋线的路径运动，对农作物进行喷药，无需其他动力驱动，适合户外田地使用，对虫害区域进行全覆盖喷药杀虫，覆盖面广，设备简单、可靠，成本投入少，适用广泛推广应用。
19.2、本技术农作物害虫防治装置，不仅能够用于喷药，还可用于浇灌，通过叶轮的驱动带动伸缩臂运转，导入管的流量与伸缩臂的运动呈正相关关系，使施药和浇淋更加均匀，防止局部施药过重，造成作物农药污染严重，以及达到节约用水的效果。
20.3、本技术农作物害虫防治装置，通过设置磁吸塞的往复移动，使泵送腔抽吸药剂瓶内的药液，泵送至混药腔内，此过程，叶轮的转速与磁吸塞的往复频率呈正相关关系，达到联动添药的效果，该中转塔临时混药的设计，一是，能够针对不同病虫害进行不同区域的差异化施药，二是，伸缩臂受阻、故障等原因，停止转动，可以联动泵药的动作停止，避免药物浪费和污染，安全更高。
附图说明
21.图1为本发明提出的立体结构示意图；
22.图2为本发明提出的中转塔正剖结构示意图；
23.图3为图1中的a处结构放大示意图；
24.图4为图2中的b处结构放大示意图；
25.图5为图2中的c处结构放大示意图。
26.图中：1中转塔、2伸缩臂、3旋转立柱、4漂浮气球、5喷嘴、6输入腔、7输出腔、8混药腔、9导入管、10导出管、11药剂瓶、12牵引绳索、13绕绳辊、14限位环、15导流水管、16叶轮、17第一齿轮、18第二齿轮、19泵送腔、20磁吸塞、21励磁线圈、22单向流通管、23发电线圈、24永磁铁、25单向阀门、26伸缩销、27底斜面定位槽、28倾斜导向槽、29导向块、30磁吸块。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
28.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
29.参照图1-5，一种农作物害虫防治装置，包括中转塔1和伸缩臂2，中转塔1内转动安装有旋转立柱3，旋转立柱3的顶端向上延伸出中转塔1的顶部，伸缩臂2的一端与旋转立柱3固定安装，伸缩臂2的另一端上下两侧分别安装有漂浮气球4和喷嘴5。
30.参照图2，中转塔1的内部分别设置有输入腔6、输出腔7和混药腔8，输出腔7和混药腔8之间设置有隔板，隔板上安装有单向阀门25，液体仅可单向从输出腔7进入混药腔8，输入腔6内设置有驱动旋转立柱3转动的动力机构，具体的，动力机构包括叶轮16，叶轮16转动安装在输入腔6内，叶轮16的旋转轴固定安装有第一齿轮17，旋转立柱3的表面固定安装有第二齿轮18，第一齿轮17和第二齿轮18啮合传动。
31.中转塔1的四周分别安装有导入管9、导出管10和药剂瓶11，通过导入管9输送有压水源，该水源由输入腔6进入输出腔7，一部分水源由输出腔7进入导出管10排出，另一部分水源由输出腔7进入混药腔8，叶轮16受水流驱动旋转，经第一齿轮17和第二齿轮18的差速传动，旋转立柱3慢慢转动，即实现旋转臂2的圆周运动。
32.伸缩臂2的下侧安装有导流水管15，导流水管15的一端与喷嘴5的进水口连接，导流水管15的另一端与旋转立柱3的顶端连接，旋转立柱3的轴心处开设有贯穿孔，通过该贯穿孔，使导流水管15与混药腔8连通，药剂瓶11内的药液通过泵药机构泵入混药腔8内，混药腔8内的水源与药液混合后，通过导流水管15输送至喷嘴5排出，对农作物进行喷药。
33.其中，泵吸机构包括设置在中转塔1内的泵送腔19，泵送腔19内滑动连接有磁吸塞20，磁吸塞20的端固定安装有拉簧，泵送腔19的四周包裹有励磁线圈21，泵送腔19与混药腔8之间，以及泵送腔19与药剂瓶11之间均通过单向流通管22连通，输入腔6的四周嵌设有发电线圈23，且叶轮16的外围嵌设有多个永磁铁24。
34.当叶轮16转动的过程，永磁铁24运动，发电线圈23切割磁场线产生交变电信号，该电信号经放大电路放大，导入励磁线圈21，使励磁线圈21产生一定频率的电磁场，磁吸塞20受该电磁场吸引，产生往复移动，泵送腔19内产生负压和正压，将药剂瓶11的药液抽吸泵入混药腔8内，上述为电学领域成熟技术，在此不作赘述。
35.伸缩臂2内设置有牵引绳索12，中转塔1上转动连接有绕绳辊13，且绕绳辊13与中转塔1的上表面卡接固定，牵引绳索12的端部固定绕卷在绕绳辊13的表面，伸缩臂2包括多个单元臂板，各个单元臂板相互转动连接，且在连接处设置有扭簧，使相邻单元臂板之间具
有弹性，保证伸缩臂2可自动伸直，单元臂板内转动连接有限位环14，牵引绳索12穿过限位环14，牵引绳索12远离绕绳辊13的一端，与伸缩臂2的末端固定在一起，当伸缩臂2圆周运动过程中，牵引绳索12盘卷在绕绳辊13的表面，牵引绳索12的长度变短，使伸缩臂2的长度随之缩短。
36.具体的，绕绳辊13转动套装在旋转立柱3的表面，绕绳辊13的下表面开设有滑槽，并在滑槽内滑动安装有伸缩销26，中转塔1的上表面底斜面定位槽27，伸缩销26可卡入底斜面定位槽27内，滑槽内设置有倾斜导向槽28，伸缩销26的表面固定安装有导向块29，导向块29可沿倾斜导向槽28往复滑动，伸缩臂2远离中转塔1的一端安装有磁吸块30，伸缩销26与磁吸块30磁吸吸附。
37.参照附图4、5，伸缩臂2的长度缩短，即呈折叠状态，当磁吸块30靠近绕绳辊13后，伸缩销26受磁吸块30吸附，沿倾斜导向槽28滑动，伸缩销26的底部从底斜面定位槽27中拔出，解除绕绳辊13与中转塔1的上表面的卡接固定，使绕绳辊13可转动，伸缩臂2在自身的弹力作用下伸直，抽拉牵引绳索12过程，绕绳辊13持续转动，伸缩销26受离心作用保持与底斜面定位槽27分离，当伸缩臂2完成伸直，伸缩销26受重力，沿倾斜导向槽28滑动，伸缩销26的底部可复位插入底斜面定位槽27内，再次完成绕绳辊13与中转塔1的上表面的卡接固定，此过程无需人工手动干预，即伸缩臂2实现折叠后自动伸展开的功能。
38.需要说明的是，通过叶轮16的驱动带动伸缩臂2运转，导入管9的流量与伸缩臂2的运动呈正相关关系，使施药和浇淋更加均匀，防止局部施药过重，造成作物农药污染严重，以及达到节约用水的效果；
39.叶轮16的转速与磁吸塞20的往复频率呈正相关关系，达到联动添药的效果，该中转塔1临时混药的设计，一是，能够针对不同病虫害进行不同区域的差异化施药，二是，伸缩臂2受阻、故障等原因，停止转动，可以联动泵药的动作停止，避免药物浪费和污染，安全更高；
40.该装置需要通过向中转塔1供水，控制其运作，在供水过程，伸缩臂2做圆周转动和伸缩运动，使喷嘴5按照涡旋线的路径运动，对农作物进行喷药，无需其他动力驱动，适合户外田地使用，对虫害区域进行全覆盖喷药杀虫，覆盖面广，设备简单、可靠，成本投入少，适用广泛推广应用。
41.一种农作物害虫防治的实施方法，包括以下具体步骤：
42.s1、使用上述农作物害虫防治装置，多个中转塔1按照一定间距布置，在导入管9和导出管10处，通过水管将各个中转塔1串联，更换药剂瓶11；
43.s2、导入管9注入有压水源，在供水过程，伸缩臂2做圆周转动和伸缩运动，使喷嘴5按照涡旋线的路径运动，对虫害区域进行全覆盖喷药杀虫；
44.s3、步骤s2过程，药剂瓶11内的药液通过泵药机构泵入混药腔8内，混药腔8内的水源与药液混合，另外，更换不同的药剂，针对不同病虫害进行不同区域的差异化施药，除此之外，当伸缩臂2受阻、故障等原因，停止转动，可以联动泵药的动作停止，避免药物浪费和污染，安全更高；
45.s4、步骤s1过程，清除药剂瓶11的药液，利用伸缩臂2的圆周运动和伸缩，可通过喷嘴5进行喷淋浇灌农作物。
46.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，
任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种农作物害虫防治装置，包括中转塔(1)和伸缩臂(2)，其特征在于：所述中转塔(1)内转动安装有旋转立柱(3)，旋转立柱(3)的顶端向上延伸出中转塔(1)的顶部，伸缩臂(2)的一端与旋转立柱(3)固定安装，伸缩臂(2)的另一端上下两侧分别安装有漂浮气球(4)和喷嘴(5)；中转塔(1)的内部分别设置有输入腔(6)、输出腔(7)和混药腔(8)，输入腔(6)内设置有驱动旋转立柱(3)转动的动力机构，中转塔(1)的四周分别安装有导入管(9)、导出管(10)和药剂瓶(11)，通过导入管(9)输送有压水源，该水源由输入腔(6)进入输出腔(7)，一部分水源由输出腔(7)进入导出管(10)排出，另一部分水源由输出腔(7)进入混药腔(8)，药剂瓶(11)内的药液通过泵药机构泵入混药腔(8)内，水源与药液混合后，输送至喷嘴(5)排出；伸缩臂(2)内设置有牵引绳索(12)，中转塔(1)上转动连接有绕绳辊(13)，且绕绳辊(13)与中转塔(1)的上表面卡接固定，牵引绳索(12)的端部固定绕卷在绕绳辊(13)的表面，当伸缩臂(2)圆周运动过程中，牵引绳索(12)盘卷在绕绳辊(13)的表面，牵引绳索(12)的长度变短，使伸缩臂(2)的长度随之缩短。2.根据权利要求1所述的一种农作物害虫防治装置，其特征在于：所述伸缩臂(2)包括多个单元臂板，各个单元臂板相互转动连接，且在连接处设置有扭簧，使相邻单元臂板之间具有弹性，保证所述伸缩臂(2)可自动伸直，单元臂板内转动连接有限位环(14)，所述牵引绳索(12)穿过限位环(14)，牵引绳索(12)远离绕绳辊(13)的一端，与伸缩臂(2)的末端固定在一起。3.根据权利要求2所述的一种农作物害虫防治装置，其特征在于：所述伸缩臂(2)的下侧安装有导流水管(15)，导流水管(15)的一端与喷嘴(5)的进水口连接，导流水管(15)的另一端与旋转立柱(3)的顶端连接，旋转立柱(3)的轴心处开设有贯穿孔，通过该贯穿孔，使导流水管(15)与混药腔(8)连通。4.根据权利要求3所述的一种农作物害虫防治装置，其特征在于：所述动力机构包括叶轮(16)，叶轮(16)转动安装在输入腔(6)内，叶轮(16)的旋转轴固定安装有第一齿轮(17)，旋转立柱(3)的表面固定安装有第二齿轮(18)，第一齿轮(17)和第二齿轮(18)啮合传动。5.根据权利要求4所述的一种农作物害虫防治装置，其特征在于：所述泵吸机构包括设置在中转塔(1)内的泵送腔(19)，泵送腔(19)内滑动连接有磁吸塞(20)，磁吸塞(20)的端固定安装有拉簧，泵送腔(19)的四周包裹有励磁线圈(21)，泵送腔(19)与混药腔(8)之间，以及泵送腔(19)与药剂瓶(11)之间均通过单向流通管(22)连通，输入腔(6)的四周嵌设有发电线圈(23)，且所述叶轮(16)的外围嵌设有多个永磁铁(24)。6.根据权利要求1-5任一项所述的一种农作物害虫防治装置，其特征在于：所述输出腔(7)和混药腔(8)之间设置有隔板，隔板(8)上安装有单向阀门(25)。7.根据权利要求6所述的一种农作物害虫防治装置，其特征在于：所述绕绳辊(13)转动套装在旋转立柱(3)的表面，绕绳辊(13)的下表面开设有滑槽，并在所述滑槽内滑动安装有伸缩销(26)，中转塔(1)的上表面底斜面定位槽(27)，所述伸缩销(26)可卡入所述底斜面定位槽(27)内，所述滑槽内设置有倾斜导向槽(28)，伸缩销(26)的表面固定安装有导向块(29)，导向块(29)可沿倾斜导向槽(28)往复滑动。8.根据权利要求7所述的一种农作物害虫防治装置，其特征在于：所述伸缩臂(2)远离中转塔(1)的一端安装有磁吸块(30)，所述伸缩销(26)与所述磁吸块(30)磁吸吸附。

技术总结
本发明公开了一种农作物害虫防治装置，包括中转塔和伸缩臂，所述中转塔内转动安装有旋转立柱，旋转立柱的顶端向上延伸出中转塔的顶部，伸缩臂的一端与旋转立柱固定安装，伸缩臂的另一端上下两侧分别安装有漂浮气球和喷嘴，中转塔的内部分别设置有输入腔、输出腔和混药腔，输入腔内设置有驱动旋转立柱转动的动力机构。本申请农作物害虫防治装置，多个中转塔按照一定间距布置，并通过水管串联，在供水过程，伸缩臂做圆周转动和伸缩运动，使喷嘴按照涡旋线的路径运动，对农作物进行喷药，无需其他动力驱动，适合户外田地使用，对虫害区域进行全覆盖喷药杀虫，覆盖面广，设备简单、可靠，成本投入少，适用广泛推广应用。适用广泛推广应用。适用广泛推广应用。


技术研发人员：张利军 荆瑞俊 付嵘 贺晓红 赵学楠 肖雅萍 赵志国 马瑞燕 张泂然 张武云 李卫伟 郝丽萍 李宪伟 李捷
受保护的技术使用者：山西农业大学
技术研发日：2023.04.21
技术公布日：2023/7/7