CN114096152B - 用于分配液体的农业设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在表面上分配液体产品的农业设备和方法。该设备包括：至少一个杆和沿着杆定位的多个喷嘴；压力调节单元，其包括至少一个喷嘴控制器，该喷嘴控制器被配置为用于控制一个或更多个相关联的喷嘴的打开和关闭；倾斜检测装置，用于确定纵向供应管线相对于水平面的倾斜度；其中所述压力调节单元和/或所述至少一个喷嘴控制器被配置为计算每个相关联的喷嘴的喷嘴操作数据，涉及由倾斜检测装置传输的倾斜数据和所述喷嘴在纵向供应管线上的位置，并且其中所述喷嘴控制器被进一步配置为基于所计算的喷嘴操作数据来操作所述喷嘴，以获得液体产品在待喷洒田地的表面上的均匀喷洒。

Description

用于分配液体的农业设备
本发明涉及一种用于将液体产品分配到待喷洒表面上的设备和方法，所述待喷洒表面例如是农业田地。本发明适用于农业田地，以便用液体植物检疫产品(例如肥料或杀虫剂或其它类型的产品)喷洒田地。
实践中已知用于将液体分配到诸如农业田地的田地表面上的农业设备。这种设备包括喷洒杆(spray boom)，或者简称杆，杆包括用于输送待喷洒液体的多个连续管道或导管。连续的管道一起连接到杆的(纵向)节段。供应管线连接到杆，并从液体产品供应源沿着杆的纵向长度延伸。供应管线通过接合部与副供应管线连接，副供应管线从杆延伸到管道节段和位于管道节段上的喷嘴。喷嘴适于将液体产品喷洒到目标上，该目标通常是农业田地上的地面或植物。通常，喷嘴和目标物体之间的距离约为25cm、37.5cm或50cm，以获得良好的结果。
在操作过程中，液体产品从产品供应源(例如容器)中提取，随后通过由管道形成的纵向供应管线泵送到喷洒喷嘴或喷嘴。
通常，泵连接到旁通阀，以便使供应管道上游的液体产品达到与农业田地上的杆行进速度的平方成比例的压力，这确保了每个处理过的表面单元的喷洒的液体产品的恒定总流速。通常，这种旁通阀位于形成供应管线的管道节段中或管道节段上。传统的杆可能长达36m，甚至55m。在平坦的农业田地上，杆也是水平的，并且所有喷嘴相对于地面位于相同的高度。
由于许多农业田地具有非平面地形，具有凸起区域，例如斜坡和/或丘墩和/或峰/谷构造，因此需要调节杆相对于待喷洒的地面或植物的高度和/或角度，以保持喷嘴和待喷洒的地面或植物之间的期望距离。因此，已知的设备通常包括用于根据农业田地的地势调节管道高度的装置，使得它们的出口和相关联的喷嘴位于彼此不同的高度。杆相对于地面的高度和倾斜度的调节导致压力差，该压力差取决于分离它们的液柱的高度和液体的密度。由于喷嘴的流速与压力的平方根成比例，液体产品的流速在每个喷嘴上不同，使得液体产品不能均匀地喷洒在每个表面单元上。例如，在传统的36m长的直线杆在11％的丘墩上以在1.5巴的平均杆压力喷洒密度为1.32的液体肥料的情况下，位于杆下端的喷嘴比位于杆上端的喷嘴抽取的液体肥料多18％，因为3.9m的高度差导致这些喷嘴处的流体静压(分别为1.76巴和1.24巴)之差。这种流速差异导致在两个连续共享通道之间的农业田地处理中的主要不规则性(在本例中为18％)，因此导致小于1m距离的相邻植物之间的生长差异。
此外，某些标准要求在同一喷洒操作过程中喷洒到表面单元上的液体产品体积之间的最大差距为10％。农民经常要求将这一差距限制在5％以内。
FR2963873公开了一种用于在表面上分配液体产品的设备。该设备包括纵向梁，多个连续的管道连接到该纵向梁，每个管道都设有压力调节器。测量纵向供应管线和连续管道内的液体产品的压力，相互比较，并且当由于例如杆倾斜而在管道之间存在压差时，补偿压差以平衡各管道之间的压力。这种解决方案使喷嘴能够以大约相同的流速喷洒。
然而，这种解决方案的缺点是需要连续管道、阀门和调节器形式的附加机械部件，这导致设备重量增加。重量的增加继而导致制造成本的增加、操作成本的增加以及制造过程所需资源的增加。这样，所有已知的设备都具有缺点，即需要额外的部件或附加设备来调节供应管线和/或纵向供应管线中的压力，导致昂贵且沉重的结构。
本发明旨在通过提供一种用于分配液体产品的更简单和更精确的设备和方法来避免或至少显著减少上述问题。
为此，本发明提供了一种用于将液体产品分配到待喷洒表面(例如农业田地)上的农业设备，包括：
至少一个杆，其包括用于运输液体产品的纵向供应管线和沿着所述杆定位的多个喷嘴，其中每个喷嘴可操作地连接到所述纵向供应管线；
液体产品供应源，其连接到纵向供应管线，用于向所述纵向供应管线供应待喷洒的液体产品；
压力调节单元，其包括至少一个喷嘴控制器，所述喷嘴控制器被配置为用于控制一个或更多个相关联的喷嘴的打开和关闭；
倾斜检测装置，用于确定所述纵向供应管线相对于水平面的倾斜度；
其中所述压力调节单元和/或所述至少一个喷嘴控制器被配置为计算每个相关联的喷嘴的喷嘴操作数据，所述喷嘴操作数据至少包含关闭时间、打开时间和最大关闭时间，其中所述喷嘴操作数据是基于计算输入来计算的，所述计算输入至少包括由所述倾斜检测装置传输的倾斜数据和所述喷嘴在所述纵向供应管线上的位置，并且其中所述喷嘴控制器还被配置成基于所述计算出的喷嘴操作数据来操作所述一个或更多个相关联的喷嘴中的每一个，以获得液体产品在待喷洒田地的表面上的均匀喷洒。
注意，在根据本发明的农业设备中，关闭时间和打开时间在很大程度上决定了在某一位置喷洒的液体量。这基本上意味着关闭/打开时间(closing/opening time)(在本申请中也称为打开/关闭时间(open/close time)或关闭/打开时间(close/open time))用于获得对液体产品的均匀喷洒。
根据本发明的农业设备的优点在于，由于通过操作喷嘴的打开/关闭时间来调节喷嘴的流出量，因此避免了使用额外的机械结构，并且获得了具有较轻重量的农业设备。农业设备的较低重量反过来导致较少的土壤压实、较好的重量分布和较低的燃料消耗。
值得注意的是，与现有设备相比，这种重量减轻是在几个方面实现的。首先，在根据本发明的设备中，完全避免了使用管道节段(喷嘴位于其上)。这意味着，由于喷嘴(直接)连接到纵向杆上的供应管线，而不是连接到分开的管道节段，因此省去了大量的重量。第二，也省去了杆上的纵向供应管线和管道部分之间的中间供应管线部分，导致重量进一步减轻。第三，在根据本发明的设备中，由于使用每个喷嘴的打开/关闭时间来调节喷洒液体的量，所以也避免了使用旁通阀来增加每个管道节段中的压力。换句话说，纵向供应管线中的压差通过每个阀的打开/关闭时间来补偿。
根据本发明的农业设备的另一个优点是，通过使用杆上的现有部件来调节流出量并消除额外的机械部件，减少了农业设备的磨损并因此减少了农业设备的维护成本。
根据本发明的农业设备的另一个优点是，喷嘴操作数据包括待喷洒的田地的实时倾斜数据，这允许农业设备被部署在任何给定的田地上，而无需针对特定位置或田地进行修改。
在根据本发明的优选实施例中，农业设备包括从农业设备的相对侧向外延伸的两个杆，其中杆基本垂直于中央交通工具轴线(从交通工具后端延伸到交通工具前端)向外延伸。
在农业设备的相对侧上提供两个杆的优点在于，该设备相对稳定，并且能够将待喷洒的液体喷洒在更大的表面上。
在根据本发明的实施例中，所述至少一个杆可以包括一个或更多个接头，所述接头被配置为允许所述杆的一部分在喷洒期间相对于所述至少一个杆的相邻部分旋转，并且可以包括位于每个接头处或附近的旋转装置，其中所述旋转装置被配置为将相邻的部分相对于彼此旋转0-90°的角度。
为至少一个杆提供接头和相关旋转装置的优点在于，形成了独立的可旋转的杆节段，这允许杆在待喷洒的田地或植物的(倾斜)表面上更精确地定位。通过提供接头而形成的独立节段可以各自相对于彼此以不同的旋转角度定位，这允许每个节段更精确地定位在待喷洒的田地上。结果，与已知的设备相比，实现了更精确的喷嘴在田地上的高度，在已知的设备中，只有杆作为整体相对于农业设备的中央部分是可旋转的。
这对于具有相对较短距离的不同倾斜角度的田地尤其有利，因为不同的节段可以被定位成紧密地遵循待喷洒田地的轮廓。
在根据本发明的实施例中，倾斜检测装置可以设置在一个或更多个接头中、一个或更多个接头处或一个或更多个接头附近。
将倾斜检测装置设置在接头附近、在接头处或(一体地设置)在接头内的优点是能够精确检测田地的倾斜度和/或邻近接头的节段的旋转角度。因此，可以在单次测量中测量杆(节段)和田地的倾斜度。
通过提供这种布置，甚至有可能将田地的倾斜数据与杆部分的旋转角度相互比较，并且如果需要，检测各个杆部分的角度与待喷洒田地的倾斜角度之间的差异。该比较随后可用于对喷嘴操作数据的计算。
在根据本发明的实施例中，一个或更多个旋转装置可以形成为伸缩臂或活塞(ram)，其中，在伸缩臂的未延伸状态下，相关联的杆部分彼此成一直线，并且其中，在所述伸缩臂的延伸状态下，所述相关联的杆部分相对于彼此成一定角度定位。
使用伸缩臂作为旋转装置的一个优点是，这种臂提供了一种有效且强有力的旋转装置，该旋转装置能够承受与其连接的杆节段的重量。
提供伸缩臂作为旋转装置的另一个优点是，它提供了一个连续的范围，在该范围内，连接的杆节段可以相对于彼此旋转。优选的是，伸缩臂连接到杆节段的上侧或下侧，尽管也可以将伸缩臂安装在杆节段内。
在根据本发明的实施例中，所述倾斜检测装置被配置为确定所述伸缩臂的延伸长度，并且其中所述喷嘴控制器被配置为在对所述喷嘴操作数据的计算中包括所述伸缩臂的延伸长度。
伸缩臂的延伸长度指示相关杆部分的旋转角度，并由此指示杆相对于待喷洒田地的倾斜度。通过将延伸长度包括在喷嘴操作数据中，可以以相对简单的方式计算杆的倾斜角，而不必在杆上提供额外的传感器和/或测量设备。
通过倾斜装置测量延伸长度并将延伸长度包括在喷嘴操作数据中的另一个优点是，当确定喷嘴的打开/关闭频率时，也考虑到由于倾斜引起的压力差的自动补偿。换句话说，喷嘴的打开/关闭时间和频率包括实现均匀喷洒所需的所有相关数据。
在根据本发明的实施例中，农业设备可以包括存储器，所述存储器被配置用于存储和/或调整待喷洒的田地表面的等高线图，其中所述存储器可操作地连接到所述喷嘴控制器和所述倾斜检测装置，并且其中所述倾斜检测装置另外优选地被配置用于测量田地表面相对于水平面的倾斜度和向所述存储器传输田地表面相对于水平面的倾斜度。
借助于倾斜检测装置，农业设备允许直接测量待喷洒的田地的倾斜度。附加地或替代地，可以提供间接测量来确定农业设备位置处和/或紧邻农业设备位置的倾斜度。为此，农业设备配备有存储器，其中存储有待喷洒的田地的等高线图，并且该存储器可用于确定农业设备相对于等高线图的位置。
提供这种布置的优点在于，喷嘴相对于倾斜的位置可以使用不同或附加的源来验证。优选地，农业设备在田地上的位置使用定位设备来确定，例如GPS，尽管其他定位手段，例如地理围栏、中继杆和/或其他选项也可用于此目的。
在根据本发明的实施例中，农业设备还可以包括速度检测器，所述速度检测器被配置为测量所述设备的移动速度，其中所述移动速度被提供给所述喷嘴控制器以被包括作为用于计算所述喷嘴操作数据的计算输入。
除了其他因素之外，农业设备的移动速度决定了在给定时间段内提供给田地表面的液体产品的量。因此，在用于计算喷嘴操作数据的计算输入中包括移动速度是有利的。移动速度优选地直接与喷嘴的最大关闭时间相关联，以允许对于农业设备的任何给定移动速度分配到田地表面的液体产品的量都是相等的。
在一个实施例中，最大关闭时间取决于设备的移动速度，其中最大关闭时间随着设备移动速度的增加而减少，反之亦然。
在设备的移动速度和多个喷嘴的最大关闭时间之间提供反向负关系的优点是，分配到待喷洒的田地的液体产品的量变得独立于移动速度，并且因此对于农业设备的每个给定速度分配到待喷洒的田地的液体产品的量基本上是恒定的。鉴于普遍存在提高农业设备平均移动速度的趋势，这一点尤其有趣。移动速度和最大关闭时间之间的联系允许更高的最终速度，并且同时确保分配的液体产品的量保持基本恒定，即使在农业设备的加速和减速期间。
在根据本发明的实施例中，农业设备可以是自推进交通工具，其中该设备可以包括多个轮、至少一个角度传感器，该角度传感器可操作地连接到多个轮中的可转向轮，其中至少一个角度传感器被配置为测量相关联的轮的相对于中央轴线的轮角度，中央轴线从交通工具的后端延伸到前端，中央轴线基本上平行于移动方向，并且其中角度数据被传输到喷嘴控制器，以被包括作为用于计算喷嘴操作数据的计算输入。
农业设备可以被提供为自推进交通工具，其优选地设置有多个轮，其中一些轮是可转向的，以改变设备的运动方向。然而，在设备的方向改变期间，例如转弯运动，设备两侧的杆(尤其是这些杆的外端)需要覆盖的距离，对于设备的不同侧而言是不同的。换句话说，转弯圆的径向内侧上的杆需要比设备的径向外侧上的杆覆盖更少的距离。结果，喷洒在半径外侧的田地表面上的液体产品的量明显少于喷洒在半径内侧的田地表面上的液体产品的量。
为了避免这个问题，根据该实施例的农业设备的至少一个转向轮设置有角度传感器，以检测相对于从设备后端延伸到设备前端的农业设备的中央轴线的方向变化。注意，术语“设备”、“农业设备”和“交通工具”在这方面可互换使用。
检测转向角并随后使用该信息来计算喷嘴操作数据的优点是，杆上喷嘴的打开/关闭时间适于校正农业设备的不同侧(即外半径和内半径)上杆所覆盖的距离差。结果，要分配到任一侧表面上的液体产品的量基本相等。
在根据本发明的实施例中，农业设备可以是由另一交通工具牵引的交通工具。
农业设备也可以作为待牵引的交通工具而被提供和/或可以连接到拖车用于牵引。对于较小的应用和/或为了可更换的目的，农业设备可以形成为交通工具，例如拖车，其被配置为由另一交通工具，例如拖拉机牵引。为了将液体产品喷洒到田地上，农业设备也可以与拖车集成或成为拖车的组成部分。
将该设备作为单独的可牵引的交通工具提供的优点是，不同的当事方更容易租赁、租用和/或共同使用该交通工具，因为它只需要使用方提供交通工具来牵引农业设备。
在根据本发明的实施例中，喷嘴控制器可以包括多个电动阀(electro-valves)，其中每个电动阀与一个或多个喷嘴相关联，其中每个电动阀被配置为接收喷嘴操作数据，用于设置所述相关联的喷嘴的打开和关闭。
在喷嘴控制器中使用电动阀提供了优于传统阀的几个优点。电动阀的优点是维护量小，可靠性高。电动阀的另一个优点是功耗低，控制范围连续，而不仅仅是开/关调节。
在根据本发明的实施例中，电动阀可以通过通信系统或总线相互连接。
在一个优选实施例中，总线包括CAN总线。
出于本发明的目的，应当注意的是，CAN总线是控制器局域网总线，其用于提供可靠的设备，以允许和控制不同电动阀之间的通信，即信号。
通过在电动阀之间提供CAN总线连接，建立了稳固、可靠且相对低成本的连接。此外，使用CAN总线连接减少了对(铜)布线的需求，从而减轻了农业设备的重量。
在根据本发明的实施例中，可以根据占空比(DC)公式用PWM信号控制电动阀，其中占空比公式被定义为DC＝T2/(T1+T2)。
出于本发明的目的，应当注意，PWM是脉宽调制。PWM提供的优势是，它以一种成本有效的方式调制信号到阀门。
本发明还涉及一种用于将液体产品分配到诸如农业田地的田地的表面上的方法，该方法包括以下步骤：
提供根据前述实施例中任一个所述的设备；
利用倾斜检测装置确定所述纵向供应管线和/或所述杆相对于水平面的倾斜度；
将所述倾斜数据从所述倾斜检测装置传输到所述压力调节单元和/或喷嘴控制器；和
通过所述压力调节单元和/或所述至少一个喷嘴控制器并且基于所述倾斜数据和喷嘴的位置来计算至少包含每个喷嘴的关闭时间T1、打开时间T2和最大关闭时间的所述喷嘴操作数据，以实现液体产品在田地表面上的均匀分配。
根据本发明的方法具有与上述农业设备相似的效果和优点。
根据本发明的方法的另一个优点是，通过包括和/或排除与待喷洒的特定田地相关的参数，对喷嘴操作数据的计算可以被调整以适应特定环境。这可以例如包括适应性调整计算，以选择性地包括关于田地倾斜度、要喷洒的作物类型和田地的具体几何形状的数据，例如弯曲的数量。
在根据本发明的方法的一个实施例中，确定纵向供应管线和/或杆相对于水平面的倾斜度的步骤还可以包括基于测量的倾斜数据绘制田地表面以获得和/或调整田地表面的等高线图，并将等高线图存储在设备的存储器中，其中存储器优选地位于喷嘴控制器中。
替代地或附加地，可以通过绘制和存储待喷洒田地的地理和轮廓信息，并随后使用所存储的信息来确定位置并由此确定杆和/或纵向供应管线的所需倾斜度，来执行对纵向供应管线和/或杆的倾斜。优选地，存储器存储在喷嘴控制器中，因为喷嘴控制器还被配置成计算喷嘴操作数据，在该方法的该实施例中，该操作数据包括映射的倾斜数据和根据本发明的农业设备的当前位置。
在根据本发明的方法的实施例中，该方法可以包括以下步骤：当安装在自推进交通工具上时，测量设备的移动速度和/或测量设备的一个或更多个转向轮的角度，以及计算喷嘴操作数据，其中该计算另外基于设备的移动速度和/或转向轮的角度。
测量移动速度和/或由该设备进行的弯曲的角度的优点允许在移动期间在田地上进行更均匀的喷洒，包括在田地上设备的转弯和/或加速/减速。
在根据本发明的方法的实施例中，其中喷嘴控制器可以包括电动阀，并且其中该方法另外可以包括由电动阀接收相关联的喷嘴的喷嘴操作数据，并且根据占空比公式DC＝T2/(T1+T2)使用PWM信号控制电动阀。
本发明在前面作为示例进行了描述。应当理解，本领域的技术人员能够实现本发明的不同变型，而实际上不脱离本发明的范围。基于本发明优选的实施例来阐明本发明的另外的优点、特征和细节，其中对附图进行了参考，在附图中：
图1A示出了根据本发明的农业设备的一个示例的透视图；
图1B示出了图1A的设备，其中杆被延伸；
图2示出了图1B的农业设备，其中一个杆相对于农业设备旋转。
图3示出了图1B的设备的旋转的杆的一部分的详细视图；以及
图4示出了根据本发明的设备的示例的各种调节部件之间的连接的示例。
根据本发明示例的农业设备2(见图1A、图1B)示出了自推进设备2，该自推进设备2设置有连接到驱动组件(未示出)的轮4a、4b、4c、4d，并且设置有驾驶室6，操作者可以从驾驶室6控制农业设备2。农业设备2还包括储罐8形式的液体产品供应源8，在储罐8中提供了要在表面S上分配的液体产品。在本示例中，农业设备2包括两个杆10、12。杆10设有纵向供应管线14和多个沿杆10分布的喷嘴18a-18x。每个喷嘴18a-18x与杆10的纵向供应管线14流体连接，该纵向供应管线14具有与液体产品供应源8流体连接的端部部分22。
杆12设有纵向供应管线16和多个沿杆12分布的喷嘴20a-20x。每个喷嘴20a-20x与杆12的纵向供应管线16流体连接，该纵向供应管线16具有与液体产品供应源8流体连接的端部部分24。
在图2所示的示例中，杆10旋转大约20°，这允许杆10平行于倾斜表面延伸。在图3中，示出了通过使伸缩臂31缩回预定长度来提供杆10围绕接头33的旋转，以建立期望的旋转角度，从而允许杆10如图2所示地平行于倾斜表面延伸。
在这个示例中，杆10、12各自可在储存位置(见图1A)和喷洒位置(见图1B)之间折叠。在工作位置，杆10、12在农业设备2的相对两侧向外延伸(见图1B)。在该位置，杆10、12基本垂直于中央轴线A延伸，该中央轴线A基本平行于移动方向D从设备2的后端26延伸到前端28。在储存位置，每个杆10、12向内旋转大约90°的角度并折叠，使得每个杆10、12至少部分平行于农业设备2的中央轴线A延伸(见图1A)。
在本发明的另一个示例中，杆10和12分别包括可以具有独立倾斜角的子杆10a、10b和10c以及子杆12a、12b和12c。在该示例中，杆10包括三个接头30、32、34和相关的旋转装置36、38、40，在该示例中，旋转装置36、38、40由伸缩臂36、38、40形成。接头30、32、34有效地将杆10分成三个子杆10a、10b、10c，子杆10a、10b、10c可以相对于彼此旋转一个角度。
类似地，杆12包括三个接头42、44、46和相关的旋转装置48、50、52，在该示例中，旋转装置48、50、52由活塞或伸缩臂36、38、40形成。接头42、44、46有效地将杆12分成三个子杆12a、12b、12c，三个子杆12a、12b、12c可相对于彼此旋转一个角度，以提供至少部分倾斜的杆12。
农业设备2还包括压力调节装置54，该压力调节装置54包括至少一个喷嘴控制器56，以控制相应杆10、12上的相关联的喷嘴18a-18x、20a-20x中的一个或更多个的打开和关闭。在该示例中，杆10包括三个倾斜检测传感器58、60、62，每个倾斜检测传感器定位在相关联的接头30、32、34附近，以测量位于每个子杆10a、10b、10c上的相应纵向供应管线14的一部分和位于所述子杆10a、10b、10c下方的表面S之间的距离H1、H2、H3。此外，杆12还包括三个倾斜检测传感器64、66、68，每个倾斜检测传感器定位在相关联的接头42、44、46附近，以测量位于每个子杆12a、12b、12c上的相应纵向供应管线16的一部分和位于所述子杆12a、12b、12c下方的表面S之间的距离H4、H5、H6。
压力调节单元54和/或喷嘴控制器56被配置为计算每个相关联的喷嘴18a-18x、20a-20x的喷嘴操作数据。喷嘴操作数据至少包含每个关联喷嘴18a-18x、20a-20x的关闭时间(T1)、打开时间(T2)和打开/关闭频率(F)，并且基于计算输入来计算。计算输入至少包括由倾斜检测装置58、60、62、64、66、68传输的倾斜数据以及相关联的喷嘴18a-18x、20a-20x在相关纵向供应管线14、16上的位置。喷嘴控制器56还被配置成基于计算出的喷嘴操作数据来操作相关联的喷嘴18a-18x、20a-20x中的每一个，以获得液体产品在待喷洒田地的表面上(特别是在植物76和/或杂草78上)的均匀喷洒。
在这个示例中，农业设备2额外包括速度检测器70和角度传感器72，它们可操作地连接到压力调节单元54和喷嘴控制器56。速度检测器70被配置成测量设备2的移动速度，并将速度信息与压力调节单元54和/或喷嘴控制器56相关联，以便被包括作为用于计算喷嘴操作数据的计算输入。角度传感器72可操作地连接到转向轮4a、4b中的一个，并且被配置成测量相关轮4a、4b相对于中央轴线a的轮角度。角度数据被传输到压力调节单元54和/或喷嘴控制器56，以被包括作为用于计算喷嘴操作数据的计算输入。注意，如该示例所示，这些额外组件也可以从农业设备2中省略。
此外，农业设备2还可以包括存储器74，其可操作地连接到压力调节单元54和/或喷嘴控制器56，并且另外连接到速度检测器70、角度传感器72和倾斜检测装置58、60、62、64、66、68中的一个或更多个，用于存储收集的测量数据。此外，在该示例中，存储器74还用于存储和调整待喷洒田地表面的等高线图。这要求存储器74可操作地连接到倾斜检测装置58、60、62、64、66、68以及至少压力调节单元54或喷嘴控制器56。优选地，倾斜检测装置58、60、62、64、66、68还被配置用于测量并向存储器74传输田地表面相对于水平面的倾斜度。
农业设备2的不同部件(包括可选的部件)之间的可能连接的示例在图4中提供。该示例示出了压力调节单元54和喷嘴控制器56，作为压力调节单元54的一部分，以及倾斜检测装置58、60、62、64、66、68，每个都连接到存储器74。这个示例中的可选部件是角度传感器72和速度检测器70，它们也连接到存储器74和压力调节单元54。
本发明决不限于上面描述的其优选的实施方案。所寻求的权利由所附权利要求限定，在权利要求的范围内可以设想许多变动。

Claims (44)

1.一种用于分配液体产品的农业设备，其用于将所述液体产品分配到待喷洒表面上，所述设备包括：
至少一个杆，其包括用于运输所述液体产品的纵向供应管线和沿着所述杆定位的多个喷嘴，其中每个喷嘴可操作地连接到所述纵向供应管线；
液体产品供应源，其连接到所述纵向供应管线，用于向所述纵向供应管线供应待喷洒的所述液体产品；
压力调节单元，包括至少一个喷嘴控制器，所述喷嘴控制器被配置为用于控制一个或更多个相关联的喷嘴的打开和关闭；
倾斜检测装置，用于确定所述纵向供应管线相对于水平面的倾斜度；
其中所述压力调节单元和/或所述至少一个喷嘴控制器被配置为计算每个相关联的喷嘴的喷嘴操作数据，所述喷嘴操作数据至少包含关闭时间T1和打开时间T2，其中所述喷嘴操作数据是基于计算输入来计算的，所述计算输入至少包括由所述倾斜检测装置传输的倾斜数据和所述喷嘴在所述纵向供应管线上的位置，并且其中，所述喷嘴控制器还被配置成基于计算的喷嘴操作数据来操作所述一个或更多个相关联的喷嘴中的每一个，其中所述喷嘴的流出量通过操作所述喷嘴的所述打开时间/关闭时间来调节，以便获得所述液体产品在待喷洒田地的表面上的均匀喷洒。
2.根据权利要求1所述的用于分配液体产品的农业设备，其中，所述至少一个杆包括：
一个或更多个接头，其被配置为允许所述杆的一部分在喷洒期间相对于所述至少一个杆的相邻部分旋转；
位于每个接头处或附近的旋转装置，其中所述旋转装置被配置为将相邻的部分相对于彼此旋转0-90°的角度。
3.根据权利要求2所述的用于分配液体产品的农业设备，其中，所述倾斜检测装置设置在所述一个或更多个接头中、所述一个或更多个接头处或所述一个或更多个接头附近。
4.根据权利要求2或3所述的用于分配液体产品的农业设备，其中，所述旋转装置中的一个或更多个形成为伸缩臂或活塞，其中，在所述伸缩臂的未延伸状态下，相关联的杆部分彼此成一直线，并且其中，在所述伸缩臂的延伸状态下，所述相关联的杆部分相对于彼此成角度定位。
5.根据权利要求4所述的农业设备，其中，所述倾斜检测装置被配置为确定所述伸缩臂的延伸长度，并且其中，所述喷嘴控制器被配置为在对所述喷嘴操作数据的计算中包括所述伸缩臂的延伸长度。
6.根据权利要求1-3和5中任一项所述的用于分配液体产品的农业设备，其中，所述设备包括存储器，所述存储器被配置用于存储和/或调整待喷洒的田地表面的等高线图，其中所述存储器可操作地连接到所述喷嘴控制器和所述倾斜检测装置，并且其中，所述倾斜检测装置另外优选地被配置用于测量田地表面相对于水平面的倾斜度和向所述存储器传输田地表面相对于水平面的倾斜度。
7.根据权利要求4所述的用于分配液体产品的农业设备，其中，所述设备包括存储器，所述存储器被配置用于存储和/或调整待喷洒的田地表面的等高线图，其中所述存储器可操作地连接到所述喷嘴控制器和所述倾斜检测装置，并且其中，所述倾斜检测装置另外优选地被配置用于测量田地表面相对于水平面的倾斜度和向所述存储器传输田地表面相对于水平面的倾斜度。
8.根据权利要求1-3、5和7中任一项所述的用于分配液体产品的农业设备，还包括速度检测器，所述速度检测器被配置为测量所述设备的移动速度，其中所述移动速度被提供给所述喷嘴控制器以被包括作为用于计算所述喷嘴操作数据的计算输入。
9.根据权利要求4所述的用于分配液体产品的农业设备，还包括速度检测器，所述速度检测器被配置为测量所述设备的移动速度，其中所述移动速度被提供给所述喷嘴控制器以被包括作为用于计算所述喷嘴操作数据的计算输入。
10.根据权利要求6所述的用于分配液体产品的农业设备，还包括速度检测器，所述速度检测器被配置为测量所述设备的移动速度，其中所述移动速度被提供给所述喷嘴控制器以被包括作为用于计算所述喷嘴操作数据的计算输入。
11.根据权利要求1-3、5、7和9-10中任一项所述的用于分配液体产品的农业设备，其中，最大关闭时间取决于所述设备的移动速度，其中所述最大关闭时间随着所述设备的移动速度的增加而降低，反之亦然。
12.根据权利要求4所述的用于分配液体产品的农业设备，其中，最大关闭时间取决于所述设备的移动速度，其中所述最大关闭时间随着所述设备的移动速度的增加而降低，反之亦然。
13.根据权利要求6所述的用于分配液体产品的农业设备，其中，最大关闭时间取决于所述设备的移动速度，其中所述最大关闭时间随着所述设备的移动速度的增加而降低，反之亦然。
14.根据权利要求8所述的用于分配液体产品的农业设备，其中，最大关闭时间取决于所述设备的移动速度，其中所述最大关闭时间随着所述设备的移动速度的增加而降低，反之亦然。
15.根据权利要求1-3、5、7、9-10和12-14中任一项所述的用于分配液体产品的农业设备，其中，所述设备是自推进交通工具，并且其中，所述设备包括：
多个轮；
至少一个角度传感器，其可操作地连接到所述多个轮中的可转向轮，
其中所述至少一个角度传感器被配置为测量相关联的轮相对于中央轴线的轮角度，所述中央轴线从交通工具的后端延伸到前端，所述中央轴线基本上平行于移动方向，并且其中，角度数据被传输到所述喷嘴控制器，以被包括作为用于计算所述喷嘴操作数据的计算输入。
16.根据权利要求4所述的用于分配液体产品的农业设备，其中，所述设备是自推进交通工具，并且其中，所述设备包括：
多个轮；
至少一个角度传感器，其可操作地连接到所述多个轮中的可转向轮，
其中所述至少一个角度传感器被配置为测量相关联的轮相对于中央轴线的轮角度，所述中央轴线从交通工具的后端延伸到前端，所述中央轴线基本上平行于移动方向，并且其中，角度数据被传输到所述喷嘴控制器，以被包括作为用于计算所述喷嘴操作数据的计算输入。
17.根据权利要求6所述的用于分配液体产品的农业设备，其中，所述设备是自推进交通工具，并且其中，所述设备包括：
多个轮；
至少一个角度传感器，其可操作地连接到所述多个轮中的可转向轮，
其中所述至少一个角度传感器被配置为测量相关联的轮相对于中央轴线的轮角度，所述中央轴线从交通工具的后端延伸到前端，所述中央轴线基本上平行于移动方向，并且其中，角度数据被传输到所述喷嘴控制器，以被包括作为用于计算所述喷嘴操作数据的计算输入。
18.根据权利要求8所述的用于分配液体产品的农业设备，其中，所述设备是自推进交通工具，并且其中，所述设备包括：
多个轮；
至少一个角度传感器，其可操作地连接到所述多个轮中的可转向轮，
其中所述至少一个角度传感器被配置为测量相关联的轮相对于中央轴线的轮角度，所述中央轴线从交通工具的后端延伸到前端，所述中央轴线基本上平行于移动方向，并且其中，角度数据被传输到所述喷嘴控制器，以被包括作为用于计算所述喷嘴操作数据的计算输入。
19.根据权利要求11所述的用于分配液体产品的农业设备，其中，所述设备是自推进交通工具，并且其中，所述设备包括：
多个轮；
至少一个角度传感器，其可操作地连接到所述多个轮中的可转向轮，
其中所述至少一个角度传感器被配置为测量相关联的轮相对于中央轴线的轮角度，所述中央轴线从交通工具的后端延伸到前端，所述中央轴线基本上平行于移动方向，并且其中，角度数据被传输到所述喷嘴控制器，以被包括作为用于计算所述喷嘴操作数据的计算输入。
20.根据权利要求1-3、5、7、9-10和12-14中任一项所述的用于分配液体产品的农业设备，其中，所述设备是由另一交通工具牵引的交通工具。
21.根据权利要求4所述的用于分配液体产品的农业设备，其中，所述设备是由另一交通工具牵引的交通工具。
22.根据权利要求6所述的用于分配液体产品的农业设备，其中，所述设备是由另一交通工具牵引的交通工具。
23.根据权利要求8所述的用于分配液体产品的农业设备，其中，所述设备是由另一交通工具牵引的交通工具。
24.根据权利要求11所述的用于分配液体产品的农业设备，其中，所述设备是由另一交通工具牵引的交通工具。
25.根据权利要求1-3、5、7、9-10、12-14、16-19和21-24中任一项所述的用于分配液体产品的农业设备，其中，所述喷嘴控制器包括多个电动阀，其中每个电动阀与一个或多个喷嘴相关联，其中每个电动阀被配置为接收所述喷嘴操作数据，用于设置相关联的喷嘴的打开和关闭。
26.根据权利要求4所述的用于分配液体产品的农业设备，其中，所述喷嘴控制器包括多个电动阀，其中每个电动阀与一个或多个喷嘴相关联，其中每个电动阀被配置为接收所述喷嘴操作数据，用于设置相关联的喷嘴的打开和关闭。
27.根据权利要求6所述的用于分配液体产品的农业设备，其中，所述喷嘴控制器包括多个电动阀，其中每个电动阀与一个或多个喷嘴相关联，其中每个电动阀被配置为接收所述喷嘴操作数据，用于设置相关联的喷嘴的打开和关闭。
28.根据权利要求8所述的用于分配液体产品的农业设备，其中，所述喷嘴控制器包括多个电动阀，其中每个电动阀与一个或多个喷嘴相关联，其中每个电动阀被配置为接收所述喷嘴操作数据，用于设置相关联的喷嘴的打开和关闭。
29.根据权利要求11所述的用于分配液体产品的农业设备，其中，所述喷嘴控制器包括多个电动阀，其中每个电动阀与一个或多个喷嘴相关联，其中每个电动阀被配置为接收所述喷嘴操作数据，用于设置相关联的喷嘴的打开和关闭。
30.根据权利要求15所述的用于分配液体产品的农业设备，其中，所述喷嘴控制器包括多个电动阀，其中每个电动阀与一个或多个喷嘴相关联，其中每个电动阀被配置为接收所述喷嘴操作数据，用于设置相关联的喷嘴的打开和关闭。
31.根据权利要求20所述的用于分配液体产品的农业设备，其中，所述喷嘴控制器包括多个电动阀，其中每个电动阀与一个或多个喷嘴相关联，其中每个电动阀被配置为接收所述喷嘴操作数据，用于设置相关联的喷嘴的打开和关闭。
32.根据权利要求25所述的用于分配液体产品的农业设备，其中，所述电动阀经由CAN总线彼此连接。
33.根据权利要求26-31中任一项所述的用于分配液体产品的农业设备，其中，所述电动阀经由CAN总线彼此连接。
34.根据权利要求26-32中任一项所述的用于分配液体产品的农业设备，其中，根据占空比DC公式利用PWM信号控制所述电动阀，其中所述占空比公式被定义为DC＝T2/(T1+T2)。
35.根据权利要求25所述的用于分配液体产品的农业设备，其中，根据占空比DC公式利用PWM信号控制所述电动阀，其中所述占空比公式被定义为DC＝T2/(T1+T2)。
36.根据权利要求33所述的用于分配液体产品的农业设备，其中，根据占空比DC公式利用PWM信号控制所述电动阀，其中所述占空比公式被定义为DC＝T2/(T1+T2)。
37.根据权利要求1-3、5和32中任一项所述的用于分配液体产品的农业设备，其中，所述设备用于将所述液体产品分配到农业田地的表面上。
38.根据权利要求33所述的用于分配液体产品的农业设备，其中，所述设备用于将所述液体产品分配到农业田地的表面上。
39.一种用于分配液体产品的方法，其用于将液体产品分配到待喷洒表面上，所述方法包括以下步骤：
提供根据前述权利要求中任一项所述的设备；
利用倾斜检测装置确定所述纵向供应管线和/或所述杆相对于水平面的倾斜度；
将倾斜数据从所述倾斜检测装置传输到所述压力调节单元；和
通过所述压力调节单元和/或所述至少一个喷嘴控制器并且基于所述倾斜数据和位置来计算至少包含每个喷嘴的关闭时间T1、打开时间T2和最大关闭时间的所述喷嘴操作数据，其中所述喷嘴的流出量通过操作所述喷嘴的所述打开时间/关闭时间来调节，以便实现所述液体产品在田地表面上的均匀分配。
40.根据权利要求39所述的方法，其中，确定所述纵向供应管线和/或所述杆相对于水平面的倾斜度的步骤还包括：
基于测量的倾斜数据绘制田地表面，以获得和/或调整田地表面的等高线图；和
将所述等高线图存储在所述设备的存储器中，其中所述存储器优选位于所述喷嘴控制器中。
41.根据权利要求39或40所述的方法，包括以下步骤：
测量所述设备的移动速度；和/或
当安装在自推进交通工具上时，测量所述设备的一个或更多个转向轮的角度；和
计算所述喷嘴操作数据，其中所述计算额外地基于所述设备的移动速度和/或所述转向轮的角度。
42.根据权利要求39或40所述的方法，其中，所述喷嘴控制器包括电动阀，并且其中，所述方法另外包括：
由所述电动阀接收相关联的喷嘴的所述喷嘴操作数据；和
根据占空比公式DC＝T2/(T1+T2)使用PWM信号控制所述电动阀。
43.根据权利要求41所述的方法，其中，所述喷嘴控制器包括电动阀，并且其中，所述方法另外包括：
由所述电动阀接收相关联的喷嘴的所述喷嘴操作数据；和
根据占空比公式DC＝T2/(T1+T2)使用PWM信号控制所述电动阀。
44.根据权利要求39或40所述的方法，其中，所述方法用于将液体产品分配到农业田地的表面上。
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