从世界范围来看,农药喷雾技术、喷雾器械及农药剂型正向着精准、低量、高浓度、对靶性、自动化方向发展。精准施药是解决农业环境污染的有效手段,喷杆喷雾机与植保无人飞机作为近年兴起的精准施药器械,施药后的农药有效利用率与防治病虫害效果显著优于传统施药器械,在我国得到了广泛应用与发展。喷嘴作为植保机械的核心部件之一,其性能决定了雾滴在靶标上的沉积效果以及靶标外的飘移流失。进一步影响对病虫害的防治效果。
喷嘴作为植保机械施药系统的关键部件,喷嘴的性能尤其是雾化性能很大程度上决定了药液的喷射质量,其在农业精准施药方面起到了至关重要的作用。良好的喷嘴性能能够提升雾滴沉积的均匀性,增加沉积量,减少药液飘移,提升防治效果。譬如植保无人机喷嘴与地面植保机械喷嘴相比喷施的药液浓度更高,流量更大,喷施高度更高,雾滴飘移的可能性也更大。随着现代农业的发展,通过对喷嘴进行智能设计优化,结合传感器以及先进的植保机械设备,实现对作物生长状态、病虫害情况的实时监测和识别分析,结合农药特性,从而精准制定施药方案,再通过喷嘴的精准控制,可以在不同位置、不同时间点对作物实现定时、定量和定点施药针对性的施药,最大限度地降低农业生产的成本和环境污染。实现农药使用技术的智能化、精准化和自动化,促进生态环境保护和农林生产的可持续发展。
一、植保机械常用喷嘴类型喷杆喷雾机与植保无人飞机是近年兴起的精准施药器械,其农药有效利用率与防治病虫害效果显著优于传统施药器械,随着植保机械的快速发展,喷嘴的市场需求在逐步增大,同时也促进喷嘴种类越来越多样化,出现了大量的新型喷嘴,给植保机械用户带来了更多的选择。大量研究证明不同种类与型号喷嘴喷雾时的雾滴粒径与沉积飘移特性存在差异。且不同种类农药、作物对施药时的雾滴粒径需求不同。例如触杀型农药需要尽量多且均匀地沉积在靶标对象上,喷雾时要求雾滴粒径相对较小;而内吸型农药需要尽可能多地穿透作物直至根部,所以要求雾滴粒径相对较大以减少飘移,增加穿透性。因使用喷嘴不当造成的雾滴沉积效果差,雾滴飘移严重等问题。目前植保机械常用喷嘴类型,按雾化方式来分,可以分为压力雾化喷嘴和旋转离心雾化喷嘴两类,其中压力雾化喷嘴依据喷雾形状分为扇形喷嘴和锥形喷嘴两类,旋转离心雾化喷嘴分为转笼式离心喷嘴和转盘式离心喷嘴两类。1.扇形喷嘴扇形喷嘴相比于传统意义上的雾化喷嘴具有流量范围大、雾化角范围大、低压下良好的雾化性能等特点。扇形喷嘴的喷雾分布有两种,分别为正态曲线分布和均匀分布。不同扇形喷嘴的组合可以满足各种农业作业的要求,特别适用于宽幅喷雾和色带喷雾作业。目前,扇形喷嘴已被广泛用于无人机喷药与自走式喷杆喷雾等大田植保作业的场所。
扇形喷嘴根据其喷雾形状寄外观形状分标准扇形,均等扇形,双孔扇形,延长扇形,转角扇形喷嘴:标准扇形喷嘴:在使用过程必须重叠两个临近喷嘴的扇形才能得到均匀的结果,重叠部分应该达到两个临近喷嘴之间距离的30%—50%,这种喷嘴设计使扇形的中心部分输出量多,但两个边缘的输出量低,主要用于喷洒除草剂和杀虫剂。均边扇形喷嘴:这种喷嘴喷出的雾滴细度和雾量分布相当均匀,不必与相邻喷头的雾幅重叠,主要做苗带喷洒除草剂。双孔扇形喷嘴:药液从喷嘴的两个喷孔射出,以两种角度作用于靶标,与标准扇形喷嘴相比,此种喷嘴喷洒的药液在叶面上的覆盖度和残留效果较好。延长扇形喷嘴:此喷嘴是一种特殊的扇形喷嘴。转角扇形喷嘴:通过光洁的导流面形成均匀的扇形喷射,用于全田喷洒肥料、除草剂的土壤处理、杀虫剂的土壤处理。
2. 锥形喷嘴锥型喷嘴是让药液在喷嘴喷腔内绕轴孔线旋转,液滴随着喷腔内压力的增大在离心力的作用下喷出,雾滴喷出运动方向与其运动轨迹相切,形成一个圆锥体。按照喷雾的形状不同可分为空心锥形喷嘴和实心锥形喷嘴两种。
空心锥喷嘴:药液通过带有一个或多个切线或螺纹槽或涡流片孔口而进入涡流室,再以很高转速从涡流室出来经过圆形喷孔产生切向和轴向分速度,致使从喷孔离开的药液形成空心雾锥状的液膜。空心锥形喷嘴有较好的叶面覆盖度,一般用于触杀性除草剂、脱叶剂、脱水剂和杀虫剂,苗带施药或定向施药。在施用除草剂时,这种喷嘴要比其它的喷嘴压力稍高,因此在要求小液滴、覆盖度高的情况下应用。但由于雾滴小,飘移的可能性也就增大了。
实心锥形喷嘴:实心锥形喷嘴形成的雾较粗,可减少飘移,适于与喷雾自动控制装置配合使用。适于喷洒苗前除草剂、苗后触杀性和灭生性除草剂、液体肥料等。其有点就是覆盖均匀,颗粒滴谱窄。适合果园植物的喷洒保护。
3.旋转离心雾化喷嘴压力雾化喷嘴依靠喷嘴液膜与空气碰撞形成细小雾滴,而旋转离心雾化喷嘴中的药液依靠重力进入转盘,在离心力的作用下由径向喷出,因此所需喷雾压力小,导致雾滴谱较窄且雾滴穿透力也较弱。但由于雾滴流出喷的过程互不干涉,雾滴沉积分布更加均匀可控,常用于小型无人机植保、喷雾干燥、雾化降尘等领域。其优点是药液雾化均匀,雾化效果好,雾滴颗粒粒径分布窄。其缺点是离心雾化喷头基本上没有什么下压力,完全凭借无人机的风场下压,相比较压力喷头而言飘逸量大一些,对于高杆作物和果树来说效果差一些。而且离心喷头的配件很容易出现问题,有刷电机版的电机容易损坏,寿命较短,更换频率较高,无刷电机版的成本较高。
二、施药喷嘴的影响因素分析多项研究表明,不同种类和型号的喷嘴在雾滴粒径、覆盖范围、分布均匀性、穿透力和沉积飘移特性等方面存在较大差异。而不同类型的农药和作物对喷雾时的雾滴粒径有不同的需求。因此,了解施药喷嘴的影响因素,对选择合适的喷嘴对实施农业精准施药至关重要。1.喷雾角喷雾角,是压力式喷嘴的重要参数,它指的是以喷头的出口为顶点,至喷雾外包络线的两条切线之间的夹角,喷雾角对精准施药技术具有显著的影响。在精准施药过程中,喷雾角的大小直接影响到喷雾的覆盖范围和均匀性。一个合适的喷雾角能够确保农药或其他药液均匀地覆盖在目标区域,提高施药效果。如果喷雾角过大,可能会导致药液喷洒过于分散,无法集中作用于目标区域;而如果喷雾角过小,则可能使药液覆盖不足,影响防治效果。此外,喷雾角还与喷嘴的流量、压力等参数密切相关。通过调整这些参数,可以进一步优化喷雾角,以达到最佳的施药效果。2.防堵塞需求首先,喷嘴的堵塞会直接影响喷雾效果。一旦喷嘴发生堵塞,其产生的雾滴大小、分布均匀性都会受到影响,而且喷嘴堵塞会增加施药成本。通过采用合适的喷嘴设计、选用高质量的材料、定期清洗和维护喷嘴等措施,可以有效预防喷嘴堵塞的发生,从而提高施药效果、降低施药成本并保护机械植保设备的正常运行。3.最佳雾滴粒径雾滴粒径的大小直接关系到农药在作物上的覆盖效果和沉积量,从而影响着防治效果。最佳的雾滴粒径能够实现农药在作物上的均匀覆盖。当雾滴粒径适中时,它们能够更好地穿透作物冠层,达到靶标部位,并均匀分布在叶片的正反面和难以触及的区域。这样不仅能提高农药的利用率,还能确保病虫害得到有效控制, 同时还能减少施药对环境的污染。4.喷嘴压力与流量喷嘴压力是影响雾滴粒径和穿透性的关键因素。当喷嘴压力增大时,雾滴粒径通常会减小,这有助于雾滴更好地穿透作物冠层,并覆盖到叶片的背面和难以触及的部位。较小的雾滴粒径还能提高农药在植物表面的附着力,从而提高防治效果。而过高的压力可能导致雾滴过于细小,容易受气流影响而飘散,降低施药效果。因此,在精准施药过程中,需要根据作物类型、病虫害情况以及施药环境等因素,合理调整喷嘴压力,以达到最佳的雾滴粒径和穿透效果。喷嘴流量则决定了单位时间内农药的喷洒量。流量的大小直接影响施药速度和施药量的均匀性。在精准施药中,如果流量过大,可能导致农药过量使用,增加成本并可能对环境造成污染;而流量过小则可能无法满足防治需求,导致施药效果不佳。因此,合理调整喷嘴流量也是实现精准施药的关键。综合上述,喷嘴的雾化性能和沉积飘移特性都是决定最终施药效果的重要因素,不同的植物、农作物叶片或根茎的物理特性不同,不同直径的雾滴在其上的附着性、铺展性等均有差异,所以不同施药对象适用不同的雾滴粒径,而雾滴粒径直接影响雾滴的沉积飘移特性,小雾滴更易飘移。生物最佳粒径理论认为落在施药对象最佳粒径范围内的雾滴数量越多,防治效果则越好,因此在面对不同防治对象时,需要综合考虑雾滴粒径与沉积飘移特性等因素选择合适的喷嘴,在雾滴大小合适的前提下首选靶标区域内沉积效果好、飘移少的喷嘴。
三、喷嘴的使用与维护喷头属于精密部件,在实际作业中,常常一次喷洒任务会同时需要防控多种病虫害靶标,药剂的复杂性及作业环境的变化都会对喷头造成一定的影响,其过程不仅会影响到防治效果,也会导致药液的浪费,因此学会如何正确的使用与保养喷头是至关重要的。造成喷头磨损的因素有很多,例如:化学药剂会对喷头产生腐蚀,药剂品类的不合理使用,水溶性差的叶面肥,都会对喷孔产生磨损。对于雾化要求高的其工作压力也会很大,压力越大对喷孔的冲击越大,磨损越严重。其次液体中的杂质不仅堵塞喷头,也会对喷头造成破坏。因此作业结束后,都应及时彻底清洗喷洒系统,把喷头卸下,用清水或气泵直接清洗喷孔,可以选择软毛刷子轻轻清理固体残留,但是不应采用坚硬的物体清理喷头,以免造成永久损伤。总之,喷嘴在农业精准施药领域的应用正日益凸显其重要性和价值。优质性能的喷嘴和喷雾系统解决方案,不仅可以提高农业生产效率,减少药液浪费,保护环境,实现农业可持续发展。随着技术的不断推陈出新和市场的需求不断增长,相信喷嘴在农业精准施药领域的应用前景将更加广阔。美泰喷雾作为喷嘴/喷头/喷雾系统的专业制造厂家以及卓越的喷雾解决方案提供商,可以针对不同类型的农药和作物提供相应的喷雾解决方案为客户解决问题,未来将不断提升和优化喷嘴的设计和性能,助力客户提升农业精准施药利用率,为农业生产的可持续发展提供了有力支撑。
喷嘴作为植保机械施药系统的关键部件,喷嘴的性能尤其是雾化性能很大程度上决定了药液的喷射质量,其在农业精准施药方面起到了至关重要的作用。良好的喷嘴性能能够提升雾滴沉积的均匀性,增加沉积量,减少药液飘移,提升防治效果。譬如植保无人机喷嘴与地面植保机械喷嘴相比喷施的药液浓度更高,流量更大,喷施高度更高,雾滴飘移的可能性也更大。随着现代农业的发展,通过对喷嘴进行智能设计优化,结合传感器以及先进的植保机械设备,实现对作物生长状态、病虫害情况的实时监测和识别分析,结合农药特性,从而精准制定施药方案,再通过喷嘴的精准控制,可以在不同位置、不同时间点对作物实现定时、定量和定点施药针对性的施药,最大限度地降低农业生产的成本和环境污染。实现农药使用技术的智能化、精准化和自动化,促进生态环境保护和农林生产的可持续发展。
一、植保机械常用喷嘴类型喷杆喷雾机与植保无人飞机是近年兴起的精准施药器械,其农药有效利用率与防治病虫害效果显著优于传统施药器械,随着植保机械的快速发展,喷嘴的市场需求在逐步增大,同时也促进喷嘴种类越来越多样化,出现了大量的新型喷嘴,给植保机械用户带来了更多的选择。大量研究证明不同种类与型号喷嘴喷雾时的雾滴粒径与沉积飘移特性存在差异。且不同种类农药、作物对施药时的雾滴粒径需求不同。例如触杀型农药需要尽量多且均匀地沉积在靶标对象上,喷雾时要求雾滴粒径相对较小;而内吸型农药需要尽可能多地穿透作物直至根部,所以要求雾滴粒径相对较大以减少飘移,增加穿透性。因使用喷嘴不当造成的雾滴沉积效果差,雾滴飘移严重等问题。目前植保机械常用喷嘴类型,按雾化方式来分,可以分为压力雾化喷嘴和旋转离心雾化喷嘴两类,其中压力雾化喷嘴依据喷雾形状分为扇形喷嘴和锥形喷嘴两类,旋转离心雾化喷嘴分为转笼式离心喷嘴和转盘式离心喷嘴两类。1.扇形喷嘴扇形喷嘴相比于传统意义上的雾化喷嘴具有流量范围大、雾化角范围大、低压下良好的雾化性能等特点。扇形喷嘴的喷雾分布有两种,分别为正态曲线分布和均匀分布。不同扇形喷嘴的组合可以满足各种农业作业的要求,特别适用于宽幅喷雾和色带喷雾作业。目前,扇形喷嘴已被广泛用于无人机喷药与自走式喷杆喷雾等大田植保作业的场所。
扇形喷嘴根据其喷雾形状寄外观形状分标准扇形,均等扇形,双孔扇形,延长扇形,转角扇形喷嘴:标准扇形喷嘴:在使用过程必须重叠两个临近喷嘴的扇形才能得到均匀的结果,重叠部分应该达到两个临近喷嘴之间距离的30%—50%,这种喷嘴设计使扇形的中心部分输出量多,但两个边缘的输出量低,主要用于喷洒除草剂和杀虫剂。均边扇形喷嘴:这种喷嘴喷出的雾滴细度和雾量分布相当均匀,不必与相邻喷头的雾幅重叠,主要做苗带喷洒除草剂。双孔扇形喷嘴:药液从喷嘴的两个喷孔射出,以两种角度作用于靶标,与标准扇形喷嘴相比,此种喷嘴喷洒的药液在叶面上的覆盖度和残留效果较好。延长扇形喷嘴:此喷嘴是一种特殊的扇形喷嘴。转角扇形喷嘴:通过光洁的导流面形成均匀的扇形喷射,用于全田喷洒肥料、除草剂的土壤处理、杀虫剂的土壤处理。
2. 锥形喷嘴锥型喷嘴是让药液在喷嘴喷腔内绕轴孔线旋转,液滴随着喷腔内压力的增大在离心力的作用下喷出,雾滴喷出运动方向与其运动轨迹相切,形成一个圆锥体。按照喷雾的形状不同可分为空心锥形喷嘴和实心锥形喷嘴两种。
空心锥喷嘴:药液通过带有一个或多个切线或螺纹槽或涡流片孔口而进入涡流室,再以很高转速从涡流室出来经过圆形喷孔产生切向和轴向分速度,致使从喷孔离开的药液形成空心雾锥状的液膜。空心锥形喷嘴有较好的叶面覆盖度,一般用于触杀性除草剂、脱叶剂、脱水剂和杀虫剂,苗带施药或定向施药。在施用除草剂时,这种喷嘴要比其它的喷嘴压力稍高,因此在要求小液滴、覆盖度高的情况下应用。但由于雾滴小,飘移的可能性也就增大了。
实心锥形喷嘴:实心锥形喷嘴形成的雾较粗,可减少飘移,适于与喷雾自动控制装置配合使用。适于喷洒苗前除草剂、苗后触杀性和灭生性除草剂、液体肥料等。其有点就是覆盖均匀,颗粒滴谱窄。适合果园植物的喷洒保护。
3.旋转离心雾化喷嘴压力雾化喷嘴依靠喷嘴液膜与空气碰撞形成细小雾滴,而旋转离心雾化喷嘴中的药液依靠重力进入转盘,在离心力的作用下由径向喷出,因此所需喷雾压力小,导致雾滴谱较窄且雾滴穿透力也较弱。但由于雾滴流出喷的过程互不干涉,雾滴沉积分布更加均匀可控,常用于小型无人机植保、喷雾干燥、雾化降尘等领域。其优点是药液雾化均匀,雾化效果好,雾滴颗粒粒径分布窄。其缺点是离心雾化喷头基本上没有什么下压力,完全凭借无人机的风场下压,相比较压力喷头而言飘逸量大一些,对于高杆作物和果树来说效果差一些。而且离心喷头的配件很容易出现问题,有刷电机版的电机容易损坏,寿命较短,更换频率较高,无刷电机版的成本较高。
二、施药喷嘴的影响因素分析多项研究表明,不同种类和型号的喷嘴在雾滴粒径、覆盖范围、分布均匀性、穿透力和沉积飘移特性等方面存在较大差异。而不同类型的农药和作物对喷雾时的雾滴粒径有不同的需求。因此,了解施药喷嘴的影响因素,对选择合适的喷嘴对实施农业精准施药至关重要。1.喷雾角喷雾角,是压力式喷嘴的重要参数,它指的是以喷头的出口为顶点,至喷雾外包络线的两条切线之间的夹角,喷雾角对精准施药技术具有显著的影响。在精准施药过程中,喷雾角的大小直接影响到喷雾的覆盖范围和均匀性。一个合适的喷雾角能够确保农药或其他药液均匀地覆盖在目标区域,提高施药效果。如果喷雾角过大,可能会导致药液喷洒过于分散,无法集中作用于目标区域;而如果喷雾角过小,则可能使药液覆盖不足,影响防治效果。此外,喷雾角还与喷嘴的流量、压力等参数密切相关。通过调整这些参数,可以进一步优化喷雾角,以达到最佳的施药效果。2.防堵塞需求首先,喷嘴的堵塞会直接影响喷雾效果。一旦喷嘴发生堵塞,其产生的雾滴大小、分布均匀性都会受到影响,而且喷嘴堵塞会增加施药成本。通过采用合适的喷嘴设计、选用高质量的材料、定期清洗和维护喷嘴等措施,可以有效预防喷嘴堵塞的发生,从而提高施药效果、降低施药成本并保护机械植保设备的正常运行。3.最佳雾滴粒径雾滴粒径的大小直接关系到农药在作物上的覆盖效果和沉积量,从而影响着防治效果。最佳的雾滴粒径能够实现农药在作物上的均匀覆盖。当雾滴粒径适中时,它们能够更好地穿透作物冠层,达到靶标部位,并均匀分布在叶片的正反面和难以触及的区域。这样不仅能提高农药的利用率,还能确保病虫害得到有效控制, 同时还能减少施药对环境的污染。4.喷嘴压力与流量喷嘴压力是影响雾滴粒径和穿透性的关键因素。当喷嘴压力增大时,雾滴粒径通常会减小,这有助于雾滴更好地穿透作物冠层,并覆盖到叶片的背面和难以触及的部位。较小的雾滴粒径还能提高农药在植物表面的附着力,从而提高防治效果。而过高的压力可能导致雾滴过于细小,容易受气流影响而飘散,降低施药效果。因此,在精准施药过程中,需要根据作物类型、病虫害情况以及施药环境等因素,合理调整喷嘴压力,以达到最佳的雾滴粒径和穿透效果。喷嘴流量则决定了单位时间内农药的喷洒量。流量的大小直接影响施药速度和施药量的均匀性。在精准施药中,如果流量过大,可能导致农药过量使用,增加成本并可能对环境造成污染;而流量过小则可能无法满足防治需求,导致施药效果不佳。因此,合理调整喷嘴流量也是实现精准施药的关键。综合上述,喷嘴的雾化性能和沉积飘移特性都是决定最终施药效果的重要因素,不同的植物、农作物叶片或根茎的物理特性不同,不同直径的雾滴在其上的附着性、铺展性等均有差异,所以不同施药对象适用不同的雾滴粒径,而雾滴粒径直接影响雾滴的沉积飘移特性,小雾滴更易飘移。生物最佳粒径理论认为落在施药对象最佳粒径范围内的雾滴数量越多,防治效果则越好,因此在面对不同防治对象时,需要综合考虑雾滴粒径与沉积飘移特性等因素选择合适的喷嘴,在雾滴大小合适的前提下首选靶标区域内沉积效果好、飘移少的喷嘴。
三、喷嘴的使用与维护喷头属于精密部件,在实际作业中,常常一次喷洒任务会同时需要防控多种病虫害靶标,药剂的复杂性及作业环境的变化都会对喷头造成一定的影响,其过程不仅会影响到防治效果,也会导致药液的浪费,因此学会如何正确的使用与保养喷头是至关重要的。造成喷头磨损的因素有很多,例如:化学药剂会对喷头产生腐蚀,药剂品类的不合理使用,水溶性差的叶面肥,都会对喷孔产生磨损。对于雾化要求高的其工作压力也会很大,压力越大对喷孔的冲击越大,磨损越严重。其次液体中的杂质不仅堵塞喷头,也会对喷头造成破坏。因此作业结束后,都应及时彻底清洗喷洒系统,把喷头卸下,用清水或气泵直接清洗喷孔,可以选择软毛刷子轻轻清理固体残留,但是不应采用坚硬的物体清理喷头,以免造成永久损伤。总之,喷嘴在农业精准施药领域的应用正日益凸显其重要性和价值。优质性能的喷嘴和喷雾系统解决方案,不仅可以提高农业生产效率,减少药液浪费,保护环境,实现农业可持续发展。随着技术的不断推陈出新和市场的需求不断增长,相信喷嘴在农业精准施药领域的应用前景将更加广阔。美泰喷雾作为喷嘴/喷头/喷雾系统的专业制造厂家以及卓越的喷雾解决方案提供商,可以针对不同类型的农药和作物提供相应的喷雾解决方案为客户解决问题,未来将不断提升和优化喷嘴的设计和性能,助力客户提升农业精准施药利用率,为农业生产的可持续发展提供了有力支撑。