打捆裹包機自動控制噴藥裝置的研究

齊澤中+湯明昊+肖煜

摘 要：現階段的打捆裹包機多為國外進口，在實際生產中并不完全適合我國國情，為了縮短青貯飼料的發酵周期，需要對打捆前的秸稈等原材料進行藥液的噴灑，但是這個過程中會出現的藥液浪費現象，所以我們利用壓力傳感器，角度傳感器以及流量控制器與單片機程序設計了打捆裹包機自動控制噴藥裝置。

關鍵詞：打捆裹包機；流量控制；噴藥：密度流；檢測；青貯添加劑

在我國，秸稈資源非常豐富。據統計，根據 2010 年統計年鑒 和秸稈產量 / 經濟產量 估算中國 2009 年主要作物秸稈總量約 6.46 億 t，其中以玉米、稻谷的秸稈為主，占總體的 2/3。作物秸稈用途廣泛，在畜牧業可制成青貯飼料喂養牲畜；在新能源方面可以用于發電、制造燃料乙醇、發酵后生產沼氣；作為液化發生灶原料；栽培食用菌等。隨著國家相關環保政策的實施和農業產業結構的調整，秸稈的綜合利用問題得到了很高的重視。[3-4] 隨著科技的發展我國大力扶植農業的國策推行，科技興農逐漸變為我們現在的主流路線，我們此次的研究項目在打捆裹包一體機上加裝藥液自動控制噴灑裝置，利用藥液用量控制裝置以及草量檢測裝置通過此裝置來實現青貯打捆裹包時藥液噴灑不均勻，而造成藥液嚴重浪費以及發酵不均勻的現象，主要利用了現在比較主流的單片機以及數字自動控制技術，利用壓力傳感器裝置以及角度傳感器裝置的共同使用來檢測入草口的草量進入情況，通過對草量的檢測合理的噴灑適當的藥液，做到藥液的均勻噴灑，通過以上技術以及理念來實現我們藥液自動控制噴裝置的設計。通過對打捆裹包一體機藥液自動控制噴灑裝置的設計研究，來解決青貯飼料打捆裹包時藥液噴灑不均勻，而造成藥液嚴重浪費以及發酵不均勻的現象，同時通過此裝置的加裝讓這種國外進口的大型農業機械更加適合我國農業的發展現狀，讓青貯飼料可以大規模快速的生產使用，促進我國青貯飼料的推廣以及大規模使用。

一、系統的整體框架

1.草料重量檢測裝置

對打捆裹包機進草口處加裝草料重量檢測裝置，通過該裝置對每時刻通過進草口的草料的重量進行檢測，得出草料的重量將這些重量轉變為電子信號輸入到計算機中。

該裝置在具體設計時我們利用了壓力傳感器裝置，分別在進草進口的傳送帶下面加裝多個壓力傳感器對不同的區域進行同時檢測，可以提高傳送帶上方便于各個藥液噴頭對傳送帶上不同區域的青貯原料進行均勻的藥液噴灑，已達到裝置設計的目的。

2.草料厚度檢測裝置

對打捆裹包機進草口處加裝草料厚度檢測裝置，通過該裝置對每時刻通過進草口的草料的厚度進行檢測，主要目的是結合草料重量檢測裝置，通過檢測每個時刻通過進草口傳送帶的草料的重量以及高度得出草料的密度流，通過密度流的得出實現對不同時刻進草口傳送帶上的草料藥液的均勻噴灑實現，打輪裹包機噴藥裝置裝置噴藥時的合理性，避免了藥液不必要的浪費。

該裝置在設計時主要采用了角度傳感器，在進草口加裝擋板，每塊擋板分別于一個角度傳感器連接，并且每個角度傳感器與擋板和一個可控藥液噴頭連接形成一個部分噴藥系統，通過草料通過擋板時，擋板抬起的高度來確定草料的高度，在通過角度傳感器將偏轉的角度，轉化為電子信號傳送到控制器中，對噴頭進行控制。

3.藥液噴灑控制裝置

計算機接收到草料重量檢測裝置所檢測的每個時刻的進草口的草料密度流信號后，通過之前編寫的草料總與藥液用量的換算比得住藥液的具體用量，通過流量控制器控制輸出所需的藥液用量，然后通過藥液控制裝置控制噴頭對草料進行噴藥。因為在藥液噴灑的過程中我們利用了多個傳感器分別檢測的方法，來提高檢測的準確性，所以在噴藥時各個噴頭的噴藥量根據其檢測值有關，已達到自動合理的對草料進行藥液的噴灑。

4.流量控制器

工作原理是流量傳感器采集到流量信息，通過變換器，轉化為電信號，AD轉換器將模擬電信號轉化為離散信號，傳給單片機。單片機軟件系統根據事先的設定值對采集的信息進行處理，輸出離散的控制信號。DA轉換器將離散的控制信號轉化為模擬電量。通過模擬電量來控制閥門的動作，從而調節流量，實現流量的精確控制。

流量是指單位時間內通過管道某一截面的物料數量。本控制系統的任務是對通過某一管道截面的物料數量即降粘劑流量進行控制。本系統采用單片機控制，通過流量計采集流量信息，傳給單片機。單片機通過預先設定值和系統軟件進行分析，發出相應的控制信號，驅動調節閥動作，從而確定降粘劑的配比與耗量，實現生產過程自動化。

二、結語

我國現階段設計出的打捆裹包機械在技術水平上與發達國家相比還有一定的差距。為加快我國大捆機具的發展，提出以下建議：

加強自主創新研發能力，提高機具可靠性。結合我國特定的情況，研制出適合我國的打捆裹包機具。在滿足設備可靠性及適應性的同時，降低生產成本，提高操作性能。

引進國外先進機具和技術，吸取其先進的設計經驗，根據我國實際情況，對相應機械進行改進創新，逐漸完善我國打捆裹包機械的品種。

充分發揮政府在我國農業產業結構中的積極作用，為了進一步推動行業的健康發展，政府應充分發揮其作用。要加大對打捆裹包機械研發的投入；對國內打捆裹包機械生產企業和機械購買者提供農機補貼政策。在打捆裹包機械的研發、生產、銷售等環節給予扶持和支持，形成一個有效的良性循環。

參考文獻：

[1]中華人民共和國國家統計局 .2010 中國統計午鑒 [M]. 北京 ： 中國統計出版 ，2010.

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