基于均匀分布密度法的雾滴沉积量试验开题报告

1. 研究目的与意义

国内外在测量散落在土壤中的农药上还没有权威认可的测试方法，针对我国习惯采用的大雾滴、大容量喷雾方法所造成的农药流失严重、工作效率低等存在的问题，本研究试图探讨采用降低农药用量的喷雾技术，提高农药的有效利用率。目前，我国在农药田间采用喷雾方法防治农作物病虫草害时，尚无简便易行的喷雾质量标准，盲目作业非常普遍，采用细雾滴以及相应的低容量或超低容量喷洒技术，是目前发达国家普遍使用的施药技术。但采用细雾滴以及超低容量喷雾技术要解决的关键技术是如何减少农药小雾滴的飘移，从而提高其在作物冠层中的沉积与穿透，同时减少农药飘移对环境的污染和对敏感动植物的危害，实际上，药液喷施浓度、雾滴密度对病虫害的防治效果有很大影响，完全避免雾滴飘移是不可能的，但采用科学的喷施技术可以将飘移降低到最小。因此，国外非常注重喷雾过程中雾滴飘移的研究，而在我国关于飘移的研究则刚刚起步，飘移研究的难度很大，最主要的原因是在田间许多因素难以控制，因此，国外的许多研究多在计算机上模拟以及在风洞中试验研究。

本研究采用理论分析、以及试验验证相结合的技术路线。在总结国内外控制飘移技术研究的基础上，采用风送式喷雾机，分析机械方法、电气方法、光学方法等不同方法对喷头雾滴沉积的影响。分析农药雾液在作物上沉积分布规律，探讨如何减少非靶标区域雾滴沉积，不仅为提高农药的喷施效率提供理论基础，还能够为喷雾器的改造提供非常有用的依据。

2. 国内外研究现状分析

在国内，祁力钧所做的不同条件下喷雾分布实验研究中，通过测定雾滴在一定面积不同区域内沉积量的差异确定不同喷嘴在不同使用条件下的雾滴分布均匀性。陆军， 李萍萍等人所进行的3种喷头雾滴输运沉积参数的试验分析中运用显微图像技术，通过测试不同电压下3种喷头产生的雾滴在喷施过程中的输运沉积和分布情况，分析他们对类似喷雾目标的适应性。张振磊进行的基于数字图像的雾滴沉积分布试验研究中利用数字图像技术对农药的沉积分布进行研究，得出雾滴在棚室内的沉积分布规律。袁慧珠在日光温室中进行了黄瓜喷雾农药有效沉积实验研究。南京林业大学的郑加强对油盘采集雾滴、计算机视觉测量雾滴尺寸进行了探索，建立了一种基于计算机视觉的雾滴尺寸测量方法。

国外对雾滴沉积分布的检测开展的较早，在对喷雾沉积的检测上已有一套常规标准诊断方法（如薄板取样法，水敏纸取样法等），Hardi公司说明喷雾的雾滴分布是分线性的，雾滴最集中的区域也不一定就是喷雾的正下方，为了确定喷雾的分布均匀性。Smith指出最均匀的喷雾分布应由两个指标来说明，即沉积变异系数为Q最大与最小沉积比率为1，Carlton 等人指出喷雾沉积均匀性因为一些内在的主观性总是很难定义和描述，即使是在一个非常简单的表面上的沉积也是如此。他提出描述沉积均匀性的概念，是在一个确定大小的平面上连续的，以一定厚度的喷雾物质均匀覆盖，把这种分布的均匀度定义为100%，其他情况则与之比较确定其均匀度。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

根据实验，总结不同测试环境中压力、喷头、速度等操作参数对雾滴沉积密度的影响，总结影响喷头雾滴沉积密度的规律，分析喷头的型号、压力、流量、安装角度、高度等因素对雾滴沉积密度的影响，为喷雾性能的评价提出技术支持和科学依据。 测试雾滴的沉积密度，要重复测量几个采样上的雾滴沉积密度，并进行数理统计分析，检验雾滴沉积密度的分布情况计算沉积量是否符合真实的雾滴沉积量，得出相应的数学规律，分析喷头的型号、压力、流量、安装角度、高度等因素，对雾滴粒径的影响，说明用沉积密度进行雾滴采集及利用荧光测定法测量沉积量的特点，并采用全体测量的测试方法与其进行对比，对雾滴在地面上的沉积方法进行可靠性验证。

计划：

4. 研究创新点

本实验采用在吕晓兰等所进行的喷雾技术参数对雾滴沉积分布影响试验中的方法，探讨了采样高度、行驶速度、风机出口风速、喷雾压力等喷雾参数对靶标区域雾滴沉积量的影响，但是吕晓兰等的实验并未探讨雾滴在非靶区域的沉积量，所以本实验在此基础上探究了非靶标区域（主要为地面）雾滴沉积的方法。

本次试验首次探究喷雾沉积在非靶标区域的方法，应用沉积密度的测量方法与实际沉积量进行对比，进而得出该方法的可行性，为研究如何降低非靶标区域沉积量，提高喷施效率提供理论指导。