1.一种液量监测装置,包括与被监测药箱连接的液量监测器(1)和用于校正液量监测器(1)的外部校正器(2),其特征在于,所述液量监测器(1)和外部校正器(2)通信连接;所述液量监测器(1)包括相互盖合的第一盖体(11)和第二盖体(12),所述第一盖体(11)和第二盖体(12)之间设有电路基板(13),所述电路基板(13)与第二盖体(12)紧密黏合形成密闭气室(3),所述第一盖体(11)上设有与环境大气压相连通的通气孔(111);所述电路基板(13)上设有用于检测密闭气室(3)压强的第一检测装置(132)和用于检测环境大气压的第二检测装置(131),所述外部校正器(2)上设有用于检测流出药箱的流量的第三检测装置(21);
所述电路基板(13)上设有用于处理液量监测装置的检测数值的处理器(133)。
2.根据权利要求1所述的液量监测装置,其特征在于,所述液量监测器(1)包括用于在药箱处于倾斜状态下进行校正液量的微机械陀螺仪(22)。
3.根据权利要求2所述的液量监测装置,其特征在于,所述外部校正器(2)包括显示器(222)、数据通信端(223)、阀门(224)以及满箱标定按键(225),所述外部校正器(2)通过阀门(224)与药箱可拆卸连接。
4.一种利用权利要求3所述的液量监测装置的监测方法,其特征在于,第三检测装置(21)设于所述外部校正器(2)上;所述监测方法包括校正阶段和监测阶段;
校正阶段:首次应用于被监测药箱时,需校正,校正步骤如下:
(1)首先,将液量监测器(1)与被监测药箱通过空心管连接,空心管的自由端与被监测药箱的空箱位置水平线齐平;空心管的连接端不低于被监测药箱的满箱位置的水平线,同时药箱水平放置;
(2)其次,在被监测药箱内加满药液,关闭外部校正器的阀门(224),并将外部校正器(2)的阀门(224)连接药箱出药液口;
(3)再次,给外部校正器(2)上电,按下外部校正器(2)的满箱标定按键(225),外部校正器(2)向液量监测器(1)发送满箱信号,液量监测器(1)收到满箱信号后发送指令,第一检测装置(132)对密闭气室(3)和第二检测装置(131)对环境大气压进行压强的检测并将检测结果传输至处理器(133),处理器(133)计算出第一检测装置(132)与第二检测装置(131)的测出的压强差值P1,并存储至电路基板(13);
(4)最后,打开外部校正器的阀门(224),药箱的药液流过外部校正器(2)的第三检测装置(21)时,外部校正器(2)会发送代表液量变化的脉冲信号至液量监测器(1),液量监测器(1)检测到脉冲信号自动进入液量检测计数中断服务程序对脉冲进行计数;同时第一检测装置(132)对密闭气室(3)和第二检测装置(131)对环境大气压进行压强的检测并将检测结果传输至处理器(133),处理器(133)根据第一检测装置(132)与第二检测装置(131)的测出的压强得出压强差值P2;通过脉冲数量可检测到液量总数,以及多个压强差值P2与P1的比值得到液位百分比,再由液量总数减去每个液位百分比对应的已流出液量,得出剩余液量与液位百分比的数据对照表并将其存储;直至药箱内液体排空即液量监测器检测不到脉冲为止;
监测阶段:断开外部校正器(2)与液量监测器(1)的连接,在药箱中重新加满药液;药液流出过程中,第一检测装置(132)对密闭气室(3)和第二检测装置(131)对环境大气压进行压强的检测并将检测结果传输至处理器(133);处理器(133)根据第一检测装置(132)与第二检测装置(131)测出的压强得出二者压强差值P31及液位百分比,根据剩余液量与液位百分比的数据对照表输出液量值。
5.根据权利要求4所述的监测方法,其特征在于,在监测阶段处理器(133)设有数字滤波算法对压强差值P31进行滤波,具体包括以下步骤:(1)首先,液量监测器根据第一检测装置(132)与第二检测装置(131)测出的压强得出二者压强差值P31,连续采集N个这样的压强差值数据,得到数组A;N的较佳取值范围为3至
14。
(2)其次,去掉N个数据中的最大值和最小值;
(3)最后,得出N-2个数据的算术平均数作为当前的有效压强差值;
(4)在数组末尾加入新采集的2个数据,返回第(2)步,依此类推,循环执行。
6.根据权利要求4所述的监测方法,其特征在于,所述监测方法包括基于微机械陀螺仪(22)的倾斜干扰校正算法,具体包括以下步骤:(1)首先校正阶段,将液量监测器(1)水平放置,当药箱满箱时,液位高度为H,空心管横截面积为s,液体密度为ρ,重力加速度为g,得出压强差值P1,P1的计算公式为:(2)其次,在监测阶段喷洒药液作业过程中,药箱发生倾斜角度为Φ1,机身发生倾斜时液量监测器(1)实测的液位高度记为H2,则校正后的压强差值P31,P31的计算公式为:(3)最后,处理器(133)对压强差值P31利用数字滤波算法进行滤波用于后续处理,得出液位百分比W:然后利用数据表查出液位百分比对应的液量。
7.根据权利要求4所述的监测方法,其特征在于,在监测阶段,可不断开外部校正器(2)与液量监测器(1)的连接,在药箱中重新加满药液;液量监测器(1)根据液位获得植保无人飞机作业前的总液量,作业过程中,药液流过外部校正器(2)的第三检测装置(21)时,外部校正器(2)会发送代表液量变化的脉冲信号至液量监测器(1),液量监测器(1)计算作业前的总液量与脉冲信号对应的已流出液量得出剩余液量,可以避免测量结果受药箱倾斜和液面晃动干扰,仅需要起飞前标定总液量。
8.根据权利要求4至7任一项所述的监测方法,其特征在于,所述电路基板(13)上设有用于提供电能并输出药箱液量的供电通信接口(134)。
9.根据权利要求8所述的监测方法,其特征在于,所述电路基板(13)上设有用于将药箱流量数据值输出的流量标定数据接口(135)。
10.根据权利要求9所述的监测方法,其特征在于,所述第一检测装置(132)为第一压强传感器,所述第二检测装置(131)为第二压强传感器,所述第三检测装置(21)为流量传感器。