周瑞瓊，張慧春，鄭加強(qiáng)，周宏平，唐雨生，汪 東

（1.南京林業(yè)大學(xué) 機(jī)械電子工程學(xué)院，江蘇 南京 210037；2.江蘇省生產(chǎn)力促進(jìn)中心，江蘇 南京 210042；3.南京森林警察學(xué)院，江蘇 南京 210023）

噴施化學(xué)農(nóng)藥是病蟲草害防治的重要手段，其作業(yè)效率影響著農(nóng)作物產(chǎn)量的高低，更對(duì)環(huán)境保護(hù)和農(nóng)產(chǎn)品安全具有決定作用[1-4]。目前，我國(guó)在林業(yè)病蟲害的防治作業(yè)中大多采用液力霧化技術(shù)，由于林木樹冠高大、枝葉茂密、純液力霧化的霧滴很難穿透林木冠層并沉積均勻，往往霧滴在外層稠密葉幕阻擋下聚集形成水滴滾落流失，造成冠層內(nèi)部及樹干病蟲害得不到有效控制，不得不采用大容量、淋洗式噴霧方法，增加噴藥次數(shù)，造成農(nóng)藥的大量浪費(fèi)和嚴(yán)重的環(huán)境污染[5-7]。為了發(fā)揮農(nóng)藥的最佳效力達(dá)到有效防治的效果，霧化后的農(nóng)藥?kù)F滴必須均勻、適當(dāng)?shù)胤植荚谥参锶~片等靶標(biāo)上，達(dá)到一定的富集量[8]。先進(jìn)的噴霧技術(shù)與裝備研究開發(fā)是降低農(nóng)藥污染和提高防治效果的關(guān)鍵，農(nóng)藥最佳沉積分布的條件就是單位面積內(nèi)的農(nóng)藥劑量衰減至低于致死劑量前病害、蟲害必須獲得致死劑量[9-10]。

移動(dòng)式噴霧主要適合于城市綠化樹、公路行道樹、苗圃林木、公園景區(qū)高大樹木、以及果園果樹的病蟲害防治工作，特點(diǎn)在于勞動(dòng)強(qiáng)度小、工作效率高。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的農(nóng)用噴霧機(jī)較好，但針對(duì)林木病蟲害防治的移動(dòng)噴霧機(jī)具和技術(shù)比較落后，與先進(jìn)國(guó)家產(chǎn)品存在差距，難以林木病蟲害防治的高效、環(huán)保需求。國(guó)內(nèi)外眾多專家學(xué)者也對(duì)此進(jìn)行了開發(fā)設(shè)計(jì)，如福建省林業(yè)科學(xué)研究院設(shè)計(jì)了3WZ-300T 型噴霧車，其結(jié)構(gòu)包括了車架底盤系統(tǒng)、容器系統(tǒng)和噴霧工作系統(tǒng)3 大部分，移動(dòng)式噴霧車動(dòng)力通過(guò)減速裝置驅(qū)動(dòng)柱塞泵，柱塞泵將藥液箱中的藥液抽出并加壓，由噴頭霧化噴灑到葉面上，車架底盤有2 個(gè)轉(zhuǎn)向輪，轉(zhuǎn)向靈活，能夠輕便地推動(dòng)整機(jī)，邊行走邊作業(yè)[11]。河北省利用南通廣益機(jī)電有限公司開發(fā)的6HW—50 高射程噴霧機(jī)進(jìn)行林木病蟲害防治作業(yè)，高射程噴霧機(jī)由發(fā)電機(jī)組、噴霧系統(tǒng)、風(fēng)送系統(tǒng)、供藥系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等組成。發(fā)電機(jī)發(fā)出電能，通過(guò)控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)風(fēng)送系統(tǒng)、噴霧系統(tǒng)和供藥系統(tǒng)進(jìn)行工作，風(fēng)送系統(tǒng)的周流風(fēng)機(jī)產(chǎn)生強(qiáng)大的氣流，將經(jīng)過(guò)供藥系統(tǒng)和噴霧系統(tǒng)霧化后的農(nóng)藥?kù)F滴輸送到防治目標(biāo)，從而達(dá)到防治目的[12]。江蘇大學(xué)基于UTM-30LX 型激光傳感器搭建了室內(nèi)仿真樹靶標(biāo)檢測(cè)試驗(yàn)平臺(tái)，模擬移動(dòng)噴霧時(shí)復(fù)雜路況設(shè)計(jì)了滾轉(zhuǎn)角、俯仰角和偏航角等姿態(tài)角偏移檢測(cè)試驗(yàn)，提出了采用極坐標(biāo)值與三角函數(shù)重新匹配、檢測(cè)幀與檢測(cè)點(diǎn)重新組合和深度值系數(shù)矯正等3 種姿態(tài)角偏移矯正方法，消除激光傳感器姿態(tài)角的偏移對(duì)噴霧靶標(biāo)檢測(cè)的影響，獲取精確的噴霧靶標(biāo)外形尺寸信息以及三維重構(gòu)圖像，滿足了移動(dòng)噴霧時(shí)變量噴霧檢測(cè)的精度要求[13]。

林木植株冠形差異巨大，枝葉茂密繁盛，生長(zhǎng)周期較長(zhǎng)，因此針對(duì)林木病蟲害防治應(yīng)選擇適宜的農(nóng)藥藥劑、配備合適的噴頭等噴霧藥械，采用正確的壓力和移動(dòng)速度等噴霧技術(shù)，只有達(dá)到農(nóng)藥藥劑施藥器械與噴霧技術(shù)的優(yōu)化，才能提高施藥效率，避免農(nóng)藥浪費(fèi)和環(huán)境污染[14-16]。林業(yè)病蟲防治生產(chǎn)作業(yè)時(shí)，常常以樹木葉片被噴施至藥液流淌（雨淋式即淋洗式噴霧）作為衡量噴霧質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)，但是增加施藥量不僅加大了成本，也會(huì)導(dǎo)致過(guò)度使用的農(nóng)藥流失、浪費(fèi)和污染[17]。藥液經(jīng)噴霧器械霧化后形成霧滴沉積在植物葉面，形成斑點(diǎn)狀分布，業(yè)內(nèi)經(jīng)常將單位面積上的霧滴數(shù)、霧滴粒徑及霧滴覆蓋率等定義為農(nóng)藥沉積結(jié)構(gòu)，趁機(jī)結(jié)構(gòu)通過(guò)影響病害、蟲害與藥劑的接觸幾率和接觸期間獲得的農(nóng)藥劑量來(lái)致死，為了研究實(shí)際噴霧作業(yè)中霧滴的穿透能力，即霧滴能克服葉幕中空氣的阻力，順利進(jìn)入葉冠內(nèi)部，并沉積在內(nèi)部枝葉上[18]，本研究擬采用移動(dòng)噴霧測(cè)試系統(tǒng)，研究噴頭移動(dòng)速度、噴頭類型（包括孔徑）和噴霧壓力對(duì)霧滴穿透規(guī)律的影響特性。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)系統(tǒng)

建立了移動(dòng)噴霧測(cè)試系統(tǒng)，如圖1所示，由供液模塊、噴霧壓力調(diào)控和速度實(shí)時(shí)顯示模塊、噴頭高度和角度調(diào)節(jié)模塊、速度控制調(diào)節(jié)模塊和防沖撞限位模塊5 大部分組成。

圖1 移動(dòng)噴霧測(cè)試系統(tǒng)的整體三維結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖像Fig.1 The overall three - dimensional structure of the mobile spray test system

工作原理為：試驗(yàn)前，將移動(dòng)噴霧系統(tǒng)的手動(dòng)調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)底座和高度調(diào)節(jié)架調(diào)節(jié)至試驗(yàn)指定位置，然后鎖緊緊定螺釘；接通軌道車電機(jī)電源；打開速度顯示系統(tǒng)，調(diào)節(jié)至理想的試驗(yàn)速度，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)定速運(yùn)動(dòng)。試驗(yàn)開始時(shí)，先把壓力調(diào)節(jié)器調(diào)至最小檔，接通高壓泵的電源，然后調(diào)節(jié)壓力調(diào)節(jié)器至試驗(yàn)指定壓力，按動(dòng)遙控器按鈕啟動(dòng)軌道車，實(shí)現(xiàn)噴頭沿著水平方向的定速移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)過(guò)程中噴頭的羽流可以沿系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方向掃過(guò)靶標(biāo)區(qū)域，完整地覆蓋靶標(biāo)中的測(cè)試點(diǎn)。

移動(dòng)噴霧測(cè)試系統(tǒng)實(shí)物如圖2所示，包括供液系統(tǒng)、高壓泵、速度控制調(diào)節(jié)器、噴頭、仿真樹、高度調(diào)節(jié)架、壓力表、移動(dòng)平臺(tái)以及軌道等。

1.2 試驗(yàn)噴頭

圖2 移動(dòng)噴霧測(cè)試系統(tǒng)實(shí)物圖像Fig.2 Physical map of mobile spray test system

農(nóng)林生產(chǎn)中一般在噴施機(jī)械上安裝扇形噴頭，其具有能產(chǎn)生高沖擊力的液柱流、噴霧分布均勻、霧滴粒徑適中等特點(diǎn)[19-21]。因此，本研究試驗(yàn)采用了國(guó)產(chǎn)和進(jìn)口扇形噴頭，分別為：蘇州藍(lán)翱精密塑膠有限公司與農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所合作開發(fā)、生產(chǎn)的F110 系列扇形噴頭；富錦市立興植保機(jī)械制造有限公司生產(chǎn)的T110 系列國(guó)產(chǎn)扇形噴頭和立成型L110 系列國(guó)產(chǎn)扇形噴頭；美國(guó)TeeJet 公司生產(chǎn)的XR110 型延長(zhǎng)范圍扇形噴頭、AIXR110 型氣吸扇形噴頭和TP110 型均勻航空用扇形噴頭。噴頭標(biāo)號(hào)的意義解釋如下:以XR11002為例，“XR”為噴頭類型，“110”為噴霧角度，“02”為噴頭孔徑。圖3為供試噴頭實(shí)物圖（以噴頭孔徑為03 為例），圖4為國(guó)產(chǎn)噴頭（以F110系列為例）的結(jié)構(gòu)圖。

圖3 供試噴頭Fig.3 Nozzles for the test

圖4 國(guó)產(chǎn)F110 系列噴頭結(jié)構(gòu)圖像Fig.4 Structure of domestic F110 nozzles

在南京林業(yè)大學(xué)機(jī)械電子工程學(xué)院林業(yè)機(jī)械系植保機(jī)械實(shí)驗(yàn)室，以移動(dòng)噴霧系統(tǒng)為試驗(yàn)臺(tái)，進(jìn)行室內(nèi)霧滴穿透試驗(yàn)。其中移動(dòng)噴霧系統(tǒng)軌道長(zhǎng)12 m，有效工作長(zhǎng)度9 m，行進(jìn)速度0～3.0 m/s可調(diào)。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)靶標(biāo)為仿真樹，該仿真樹冠幅為1.08 m，株高為1.26 m，靶標(biāo)沿行駛方向平行放置在離噴頭出口1 m 處，噴頭距離地面1 m。如圖5(a)所示，在仿真樹冠層內(nèi)，以樹干為垂直線，把冠層以垂直高度均分為3 個(gè)部分，兩條分割線處各均分4 個(gè)部分，共8 個(gè)放置點(diǎn)（上層沿逆時(shí)針?lè)较蚍謩e為u1、u2、u3、u4，中層沿逆時(shí)針?lè)较蚍謩e為m1、m2、m3、m4），用回形針在每個(gè)布置點(diǎn)卡住一張采樣卡（采樣卡尺寸4.95 cm×3 cm），用于測(cè)定每個(gè)布置點(diǎn)的霧滴沉積覆蓋率，以此來(lái)測(cè)試噴霧技術(shù)參數(shù)對(duì)霧滴穿透規(guī)律的影響。每組的試驗(yàn)都重復(fù)進(jìn)行3 次，取其平均值作為最終的數(shù)據(jù)。

在移動(dòng)噴霧穿透性試驗(yàn)中，試驗(yàn)采樣點(diǎn)布置見圖5(b)所示，在每張采樣卡背后標(biāo)記試驗(yàn)參數(shù)后，用回形針把采樣卡固定在相對(duì)應(yīng)的冠層處，把各點(diǎn)選定的葉片作上記號(hào)，方便保證每一次試驗(yàn)采樣卡都是在同一位置，保證所有每次的試驗(yàn)采樣點(diǎn)布置正確。將濃度為0.5%的可食用色素溶液作為噴霧介質(zhì)。待采樣卡布置完畢后，根據(jù)表1設(shè)置噴頭型號(hào)、噴頭孔徑、移動(dòng)速度、噴霧壓力等操作參數(shù)，然后啟動(dòng)噴霧系統(tǒng)，使之以所設(shè)速度行駛經(jīng)過(guò)采樣點(diǎn)布置區(qū)，霧滴被系統(tǒng)噴出沉積到采樣卡上，待霧滴干燥后，用標(biāo)記好對(duì)應(yīng)參數(shù)的自封袋收集采樣卡，再采用CardScan 采樣卡掃描儀對(duì)采樣卡進(jìn)行表面掃描，最后用iDAS PRO霧滴沉積分析系統(tǒng)分析每張采樣卡的霧滴覆蓋率。

圖5 試驗(yàn)過(guò)程示意圖像Fig.5 Schematic diagram of the experimental process

表1 試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置?Table1 Testing parameters

2 結(jié)果與分析

2.1 移動(dòng)速度對(duì)移動(dòng)噴霧中霧滴覆蓋率的影響

圖6所示為噴頭F110015、噴施壓力為0.2 MPa、u1 位置處在不同速度下采樣卡的霧滴覆蓋情況，由圖6可見：當(dāng)噴頭型號(hào)和噴施壓力一定時(shí)，隨著移動(dòng)速度的不同，每點(diǎn)的霧滴覆蓋率發(fā)生明顯改變，說(shuō)明系統(tǒng)的移動(dòng)速度對(duì)于霧滴在葉片上的沉積有著顯著效果，從而直接影響病蟲害致死率等防治效果。

圖6 移動(dòng)速度不同時(shí)采樣卡紙上的霧滴覆蓋率結(jié)果Fig.6 Droplet coverage results of sample card with different moving speed

因?yàn)閡1 位置的高度冠層最大，所以可以這樣認(rèn)為，u1 處采樣卡表面霧滴覆蓋率最大的操作參數(shù)為最佳組合[15]。對(duì)于噴頭F110015 來(lái)說(shuō)，當(dāng)移動(dòng)速度為0.25 m/s、噴霧壓力為0.2 MPa 時(shí)，u1 處采樣卡表面霧滴覆蓋率達(dá)到最大，為17.11%。

根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制移動(dòng)速度與霧滴覆蓋率關(guān)系柱狀圖，以及3 次試驗(yàn)數(shù)據(jù)的最大值與最小值的誤差條圖，可以得出u1 位置處移動(dòng)速度對(duì)霧滴覆蓋率的影響變化趨勢(shì)如圖7。

圖7 移動(dòng)噴霧時(shí)系統(tǒng)移動(dòng)速度對(duì)霧滴覆蓋率的影響Fig.7 Results of moving speed on droplet coverage in the moving spraying

由圖7分析可知：對(duì)于在噴霧壓力不同的試驗(yàn)條件下，移動(dòng)速度對(duì)霧滴覆蓋率的影響表現(xiàn)出相似的規(guī)律。當(dāng)系統(tǒng)的移動(dòng)速度減慢，可增加植物葉片霧滴的沉積，提高冠層的穿透性；然而速度太慢，將導(dǎo)致霧滴長(zhǎng)時(shí)間大量聚集，可能形成雨淋式即淋洗式噴霧；當(dāng)系統(tǒng)的移動(dòng)速度加快，可減少霧滴在樹木上的過(guò)量聚積，提高工作效率，擴(kuò)大防治面積；然而速度太快，在樹木冠層外層稠密葉幕阻擋下，很難有效控制冠層內(nèi)部葉片及樹干病蟲害，防治效果不佳。

梁總相信，霍尼韋爾（Honeywell）未來(lái)會(huì)在信息互聯(lián)的大經(jīng)驗(yàn)交流共享氛圍下發(fā)揮更加積極的作用，霍尼韋爾將不僅僅是一家設(shè)備制造商，更是一個(gè)平臺(tái)，通過(guò)發(fā)揮平臺(tái)作用，拉近中國(guó)與海外的物流設(shè)備水平，行業(yè)自動(dòng)化進(jìn)程，讓中國(guó)了解世界，也讓世界了解中國(guó)。

當(dāng)移動(dòng)速度從0.25 m/s 變化到1.00 m/s 時(shí)，F(xiàn)110015、F11002、F11003、F11004 和F11005 噴頭噴施出的霧滴覆蓋率隨著移動(dòng)速度的增加呈現(xiàn)變大的趨勢(shì)，為1.00 m/s 時(shí)，噴頭F110015 對(duì)應(yīng)的霧滴覆蓋率較低，主要因?yàn)镕110015 的噴頭孔徑較小，形成的霧滴粒徑較小，在到達(dá)靶標(biāo)的過(guò)程中需要克服空氣阻力，再加上移動(dòng)速度較大，作用于相反方向的氣流阻力也較大，運(yùn)行時(shí)間延長(zhǎng)，實(shí)際上就相當(dāng)于增加了霧滴行進(jìn)的距離，霧滴粒徑進(jìn)一步減小，更容易發(fā)生蒸發(fā)和飄移現(xiàn)象，所以落在目標(biāo)采樣卡上的數(shù)量和表面積較小，對(duì)應(yīng)的霧滴覆蓋率就較低。

2.2 噴頭孔徑對(duì)移動(dòng)噴霧中霧滴覆蓋率的影響

根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制噴頭孔徑與霧滴覆蓋率關(guān)系的柱狀圖，以及3 次試驗(yàn)數(shù)據(jù)的最大值與最小值的誤差條圖，取u1 位置的覆蓋率，可以得出噴頭孔徑對(duì)霧滴覆蓋率的影響變化趨勢(shì)如圖8。

圖8 噴頭孔徑對(duì)移動(dòng)噴霧中霧滴覆蓋率的影響Fig.8 Results of nozzle orifice on droplet coverage in the moving spraying

按噴頭孔徑的不同，本研究試驗(yàn)噴頭共分5種，從圖8可以分析出，在一定的移動(dòng)速度和噴霧壓力下，霧滴覆蓋率基本都隨著噴頭孔徑的增大呈現(xiàn)先增大再減少的變化趨勢(shì)。主要是因?yàn)?當(dāng)噴霧壓力保持不變時(shí)，液體流速隨著噴頭孔徑的增大而減小，液體破碎所需要的動(dòng)能減少，霧滴粒徑變大[22]。通常，當(dāng)霧滴粒徑比較小時(shí)，霧滴穿過(guò)冠層落在采樣卡上的數(shù)量較多，但是表面積較小，所以霧滴覆蓋率較低；當(dāng)霧滴很大時(shí)，霧滴重力較大，在到達(dá)靶標(biāo)的過(guò)程中部分大霧滴已經(jīng)沉積到地面或樹干上，落到目標(biāo)采樣卡上的數(shù)量較少，所以霧滴覆蓋率也較低；反而霧滴大小處于中間范圍時(shí)，霧滴穿過(guò)冠層落在采樣卡上的數(shù)量較多，而且霧滴表面積也較大，所以呈現(xiàn)出較高的霧滴覆蓋率。

在噴霧壓力達(dá)到0.3 MPa 時(shí)，F(xiàn)11003、F11004和F11005 這3 種噴頭孔徑的霧滴覆蓋率特別的高，主要是因?yàn)楫?dāng)噴頭孔徑較大，并且噴霧壓力較大時(shí)，這時(shí)候?qū)е蚂F滴大量聚集，可能會(huì)形成淋洗式噴霧，如果在實(shí)際作業(yè)中出現(xiàn)，會(huì)造成農(nóng)藥浪費(fèi)和污染環(huán)境。

2.3 噴霧壓力對(duì)移動(dòng)噴霧中霧滴覆蓋率的影響

根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制噴霧壓力與霧滴覆蓋率關(guān)系的柱狀圖，以及3 次試驗(yàn)數(shù)據(jù)的最大值與最小值的誤差條圖，可以得出u1 位置處噴霧壓力對(duì)霧滴粒徑的影響變化趨勢(shì)如圖9。

2.4 響應(yīng)面模型及因素交互作用對(duì)霧滴覆蓋率的影響

以本研究移動(dòng)噴霧中霧滴覆蓋率的試驗(yàn)結(jié)果為基礎(chǔ)，使用數(shù)據(jù)分析軟件Design Expert[23]進(jìn)行多元回歸擬合，分析噴霧參數(shù)與霧滴覆蓋率的響應(yīng)關(guān)系，建立霧滴覆蓋率與噴頭孔徑、移動(dòng)速度和噴霧壓力的回歸模型，由軟件最優(yōu)算法計(jì)算出如下二次回歸模型，

圖9 噴霧壓力對(duì)移動(dòng)噴霧中霧滴覆蓋率的影響Fig.9 Results of operating pressures on droplets coverage in the moving spraying

式中：A為噴頭孔徑，mm；B為噴霧壓力，MPa；C為移動(dòng)速度，m/s；Y為霧滴覆蓋率，%。

如表2所示，為響應(yīng)面回歸模型分析結(jié)果。

表2 響應(yīng)面回歸模型分析結(jié)果Table2 Results of response surface model analysis

從表2可知，每個(gè)因素對(duì)響應(yīng)方程影響的顯著性由F檢驗(yàn)得到，P值越小，就說(shuō)明這個(gè)因素對(duì)響應(yīng)值的影響越顯著[18]。模型F值為4.97，表明這個(gè)模型是顯著的；如果P值小于0.05，則表明這個(gè)因素是顯著的；如果P值大于0.10，則表明這些因素是不顯著的。分析發(fā)現(xiàn)，覆蓋率模型Y影響極顯著（P＜0.01）的因素有噴霧壓力B，顯著（P＜0.05）的因素有AB，即噴頭孔徑和噴霧壓力的交互因素顯著，而其它項(xiàng)影響均不顯著（P＞0.05）。經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)分析，得到影響噴頭穿透效果大小的因素次序?yàn)椋簢婌F壓力＞搭載平臺(tái)移動(dòng)速度＞噴頭孔徑。

以試驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用Design Expert 數(shù)據(jù)分析軟件分析噴頭孔徑、移動(dòng)速度與噴霧壓力對(duì)霧滴覆蓋率交互作用的響應(yīng)曲面圖，如圖10所示。

圖10 因素交互作用對(duì)霧滴覆蓋率的影響Fig.10 Results of interactive factors on droplets coverage

圖10(a)顯示移動(dòng)速度為0.5 m/s 時(shí)，噴頭孔徑和噴霧壓力對(duì)霧滴覆蓋率交互作用的響應(yīng)曲面圖。當(dāng)C=0.5 m/s 時(shí)，霧滴覆蓋率Y隨著噴頭孔徑A與噴霧壓力B的增大而增加；當(dāng)噴頭孔徑較小時(shí)（A＜03），隨著噴霧壓力B的增大，霧滴覆蓋率呈現(xiàn)先降低再增高的趨勢(shì)，但總的趨勢(shì)較緩慢；當(dāng)噴頭孔徑較大時(shí)(A 大于03)，隨著噴霧壓力B 的增大，霧滴覆蓋率增高的趨勢(shì)明顯。主要是因?yàn)楫?dāng)噴頭孔徑較小時(shí)，所對(duì)應(yīng)的霧滴粒徑也較小，霧化質(zhì)量較好，這時(shí)噴霧壓力的改變對(duì)霧滴粒徑的影響不大，所以總的趨勢(shì)較緩慢；當(dāng)噴頭孔徑較大時(shí)，所對(duì)應(yīng)的霧滴粒徑較大，霧化質(zhì)量不好，這時(shí)噴霧壓力的改變對(duì)霧滴粒徑的影響較大，所以霧滴覆蓋率增高的趨勢(shì)較明顯。

圖10(b)為噴霧壓力為0.3 MPa 時(shí)，噴頭孔徑和移動(dòng)速度對(duì)霧滴覆蓋率交互作用的響應(yīng)曲面圖。當(dāng)B=0.3 MPa 時(shí)，隨著移動(dòng)速度的增加，霧滴覆蓋率呈現(xiàn)降低趨勢(shì)；隨著噴頭孔徑的增加，霧滴覆蓋率呈現(xiàn)增高趨勢(shì)。

圖10(c)為噴頭孔徑為04 時(shí)，噴霧壓力和移動(dòng)速度對(duì)霧滴覆蓋率交互作用的響應(yīng)曲面圖，隨著噴霧壓力的增加，霧滴覆蓋率急劇增高。

3 結(jié)論與討論

本研究在室內(nèi)環(huán)境下，采用移動(dòng)噴霧測(cè)試系統(tǒng)研究了霧化噴頭孔徑、噴施壓力、噴頭移動(dòng)速度等因素對(duì)霧滴穿透性能和沉積分布的影響，得到以下結(jié)論:

在移動(dòng)噴霧防治林木病蟲害過(guò)程中，影響噴頭穿透效果大小的因素次序?yàn)椋簢婌F壓力＞搭載平臺(tái)移動(dòng)速度＞噴頭直徑，建立了以噴頭孔徑、搭載平臺(tái)移動(dòng)速度和噴霧壓力為自變量、以霧滴覆蓋率為應(yīng)變量的多元非線性回歸模，霧滴沉積量隨著噴霧壓力的增加呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)。

當(dāng)移動(dòng)速度為最小的0.25 m/s 時(shí)，霧滴沉積量明顯高于其余速度，因?yàn)樗俣仍叫。瑖婌F在靶標(biāo)區(qū)域停留時(shí)間越長(zhǎng)，相應(yīng)的霧滴沉積量也就越大；當(dāng)移動(dòng)速度適中的情況下（移動(dòng)速度為0.50 m/s 和0.75 m/s），選擇較大的噴霧壓力可以提高霧滴覆蓋率，當(dāng)移動(dòng)速度為1.00 m/s 時(shí)，噴頭F110015 對(duì)應(yīng)的霧滴覆蓋率較低，霧滴沉積量處于最低的狀態(tài)，因?yàn)樗俣仍酱?，噴霧在到達(dá)靶標(biāo)的同時(shí)，還受到與移動(dòng)速度相反的空氣阻力，增加霧滴運(yùn)動(dòng)距離，導(dǎo)致霧滴沉積量變少。

建立霧滴覆蓋率與噴頭孔徑、移動(dòng)速度和噴霧壓力的二次回歸模型，分析各因素交互作用對(duì)霧滴覆蓋率的影響。當(dāng)移動(dòng)速度為0.5 m/s 時(shí)，霧滴覆蓋率隨著噴頭孔徑和噴霧壓力的增大而增加，當(dāng)噴頭孔徑較小時(shí)（＜03），隨著噴霧壓力的增大，霧滴呈現(xiàn)先降低再增高的趨勢(shì)，但總的趨勢(shì)較緩慢；當(dāng)噴頭孔徑較大時(shí)（＞03），隨著噴頭壓力的增大，霧滴覆蓋率增高的趨勢(shì)明顯。當(dāng)噴霧壓力為0.3 MPa 時(shí)，隨著移動(dòng)速度的增加，霧滴覆蓋率呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)，隨著噴頭孔徑的增加，霧滴覆蓋率呈現(xiàn)增高趨勢(shì)；當(dāng)噴頭孔徑為04 時(shí)，隨著噴霧壓力的增加，霧滴覆蓋率急劇增高。

本研究結(jié)果對(duì)于植保作業(yè)中移動(dòng)噴霧參數(shù)確定和器械選擇提供了理論依據(jù)與應(yīng)用參考，未來(lái)的研究還可以從以下幾個(gè)方面開展：

考慮到樹木冠層濃密、枝葉繁茂，可以使用風(fēng)送系統(tǒng)增加定向輸送能力和對(duì)靶穿透性，因此可以研究風(fēng)量大小對(duì)移動(dòng)噴霧過(guò)程中霧滴穿透性的影響；不同的生長(zhǎng)階段，樹木的形態(tài)特征差異巨大，因此，可以設(shè)計(jì)針對(duì)不同生長(zhǎng)階段、樹木形態(tài)特征的移動(dòng)變量噴霧系統(tǒng)，改變噴頭在噴桿上的個(gè)數(shù)、間距等，研究變量噴霧系統(tǒng)對(duì)移動(dòng)噴霧過(guò)程中霧滴穿透性的影響。