DE102016115686A1

DE102016115686A1 - Agricultural field sprayer and method for applying a liquid to an agricultural area

Info

Publication number: DE102016115686A1
Application number: DE102016115686.8A
Authority: DE
Inventors: Mario Rüsse
Original assignee: Amazonen Werke H Dreyer SE and Co KG
Current assignee: Amazonen Werke H Dreyer SE and Co KG
Priority date: 2016-08-24
Filing date: 2016-08-24
Publication date: 2018-03-01

Abstract

Landwirtschaftliche Feldspritze (1) zum Ausbringen einer Flüssigkeit auf einer landwirtschaftlichen Nutzfläche, mit einem Spritzmitteltank (3) für einen Flüssigkeitsvorrat (F), wenigstens einer damit über eine Flüssigkeitsleitung (10) verbundenen Spritzbalkenanordnung (7) zum Ausbringen der Flüssigkeit auf der landwirtschaftlichen Nutzfläche und mit einer Messeinrichtung (8) zur Erfassung eines Füllstands (H) des Flüssigkeitsvorrats (F) im Spritzmitteltank (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (8) einen Radarsensor (81) zur Erfassung des Füllstands (H) umfasst, der mittels eines für Radarstrahlen (W_A, W_R) wenigstens teilweise transparenten Trennelements (31) vor einem Kontakt mit dem Flüssigkeitsvorrat (F) geschützt am Spritzmitteltank (3) angeordnet ist, so dass die vom Radarsensor (81) abgestrahlten und/oder empfangenen Radarstrahlen (W_A, W_R) das Trennelement (31) durchlaufen. Agricultural field sprayer (1) for applying a liquid to an agricultural area, comprising a spray tank (3) for a liquid reservoir (F), at least one spray bar arrangement (7) connected thereto via a liquid line (10) for discharging the liquid on the agricultural area and with a measuring device (8) for detecting a filling level (H) of the liquid reservoir (F) in the spraying agent tank (3), characterized in that the measuring device (8) comprises a radar sensor (81) for detecting the filling level (H) for radar beams (W _A , W _R ) at least partially transparent separating element (31) is arranged protected against contact with the liquid reservoir (F) on the spray tank (3), so that the radar beams radiated and / or received by the radar sensor (81) (W _A , W _R ) pass through the separating element (31).

Description

Die Erfindung betrifft eine landwirtschaftliche Feldspritze und ein Verfahren zum Ausbringen einer Flüssigkeit auf einer landwirtschaftlichen Nutzfläche mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 bzw. 8. The invention relates to an agricultural field sprayer and a method for applying a liquid on an agricultural area with the features of the preamble of claim 1 and 8, respectively.

Üblicherweise werden derartige Feldspritzen dazu eingesetzt, um eine Flüssigkeit, wie beispielweise ein Düngemittel auf den Pflanzen der landwirtschaftlichen Nutzfläche zu verteilen. Dazu wir die Feldspritze mit einem Ackerschlepper über die Nutzfläche gezogen und die Flüssigkeit aus einem Spritzmitteltank über Flüssigkeitsleitungen zu einer Spritzbalkenanordnung gepumpt. Die Spritzbalkenanordnung umfasst im Wesentlichen einen quer zur Fahrtrichtung angeordneten Balken, an dem mehrere mit den Flüssigkeitsleitungen verbundene Düsen angeordnet sind. Mit den Düsen wird die Flüssigkeit gleichmäßig auf der Nutzfläche versprüht und verteilt sich so auf den Pflanzen. Usually, such field sprayers are used to distribute a liquid, such as a fertilizer on the plants of agricultural land. To do this, we pulled the field sprayer over the usable area with an agricultural tractor and pumped the liquid from a spray tank via liquid lines to a spray bar arrangement. The spray bar arrangement essentially comprises a beam arranged transversely to the direction of travel, on which a plurality of nozzles connected to the liquid lines are arranged. With the nozzles, the liquid is sprayed evenly on the usable area and distributed on the plants.

Damit der aktuelle Flüssigkeitsvorrat im Spritzmitteltank ermittelt werden kann, weist dieser üblicherweise eine Messeinrichtung auf, bei der mittels eines Schwimmers der Füllstand des Flüssigkeitsvorrats bestimmt wird. Dazu wir die Höhe des Flüssigkeitsspiegels vom Schwimmer über ein Gestänge auf einen Sensor im Inneren des Spritzmitteltanks übertragen, der so die Höhe des Schwimmers und damit den Füllstand erfasst und elektronisch weitergibt, beispielsweise an eine Anzeige für eine Bedienperson oder an eine Steuerungseinheit. So that the current liquid reservoir can be determined in the spray tank, this usually has a measuring device, in which the level of the liquid supply is determined by means of a float. For this purpose, we transmit the height of the liquid level from the float via a linkage to a sensor inside the spray tank, which thus detects the height of the float and thus the level and passes it on electronically, for example to a display for an operator or to a control unit.

Nachteilig dabei ist, dass sich die Flüssigkeit an den Komponenten der Messeinrichtung im Inneren des Spritzmitteltanks ansetzen und sie so beeinträchtigen oder gar beschädigen kann. The disadvantage here is that the liquid can begin to adhere to the components of the measuring device in the interior of the spray agent tank and thus affect or even damage it.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabenstellung zugrunde, eine landwirtschaftliche Feldspritze und ein Verfahren bereitzustellen, mit dem der Füllstand des Flüssigkeitsvorrats im Spritzmitteltank zuverlässiger erfasst werden kann. The invention is therefore based on the object to provide an agricultural sprayer and a method with which the level of the liquid reservoir can be detected reliably in the spray tank.

Zur Lösung dieser Aufgabenstellung stellt die Erfindung eine landwirtschaftliche Feldspritze mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bereit. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt. To solve this problem, the invention provides an agricultural sprayer with the features of claim 1 ready. Advantageous embodiments of the invention are mentioned in the subclaims.

Dadurch, dass die Messeinrichtung den Radarsensor zur Erfassung des Füllstands umfasst, wird ein Flüssigkeitsspiegel des Vorrats im Spritzmitteltank berührungsfrei mit Radarstrahlen erfasst. Dadurch erfolgt die Messung des Füllstands ohne einen direkten Kontakt der Messeinrichtung mit der Flüssigkeit. Zusätzlich wir der Radarsensor mit dem für Radarstrahlen wenigstens teilweise transparenten Trennelement vor Spritzmengen und Dämpfen der Flüssigkeit geschützt, so dass der Radarsensor auch nicht indirekt mit der Flüssigkeit in Kontakt kommen kann. Folglich kann die Funktion des Radarsensors nicht durch einen direkten oder indirekten Kontakt mit der Flüssigkeit beeinträchtigt werden und die Messeinrichtung arbeitet dadurch zuverlässiger. Due to the fact that the measuring device comprises the radar sensor for detecting the fill level, a liquid level of the reservoir in the spray medium tank is detected without contact by radar beams. This results in the measurement of the level without a direct contact of the measuring device with the liquid. In addition, the radar sensor with the at least partially transparent separating element for radar beams is protected from spray quantities and vapors of the liquid, so that the radar sensor can not come into indirect contact with the liquid either. Consequently, the function of the radar sensor can not be affected by direct or indirect contact with the liquid, and the measuring device thereby operates more reliably.

Die Feldspritze kann einen Tragrahmen mit einem Fahrwerk und einer Zugdeichsel umfassen und bei der Ausbringung der Flüssigkeit über die Zugdeichsel mit einem Ackerschlepper verbunden sein. Ferner kann die Feldspritze mit einem Pumpensystem ausgebildet sein, um die Flüssigkeit aus dem Spritzmitteltank über die Flüssigkeitsleitungen zur Spritzbalkenanordnung zu pumpen. The field sprayer may comprise a support frame with a chassis and a drawbar and be connected in the application of the liquid via the drawbar with a tractor. Furthermore, the field sprayer may be formed with a pump system to pump the liquid from the spray tank via the liquid lines to the spray bar assembly.

Der Spritzmitteltank kann als Hohlkörper ausgebildet sein, der vorzugsweise auf dem Tragrahmen der Feldspritze angeordnet ist. Denkbar ist auch, dass der Spritzmitteltank separat am Ackerschlepper angeordnet ist, beispielsweise in Fahrtrichtung an der Vorderseite. Der Hohlkörper kann aus Kunststoff oder jedem anderen geeigneten Material bestehen. Ferner kann der Spritzmitteltank eine Einfüllöffnung umfassen, um die Flüssigkeit einzufüllen. Zudem kann die Einfüllöffnung mit einem wiederverschließbaren Verschluss versehen sein. Der Spritzmitteltank kann am Boden einen Sumpf umfassen, der eine tiefste Stelle für den Flüssigkeitsvorrat bildet. Dadurch fließt die Flüssigkeit bei niedrigem Füllstand zum Sumpf hin. Um den Sumpf herum kann der Boden des Spritzmitteltanks trichterförmig ausgebildet sein. The spray agent tank may be formed as a hollow body, which is preferably arranged on the support frame of the field sprayer. It is also conceivable that the spray tank is arranged separately on the farm tractor, for example in the direction of travel on the front. The hollow body may be made of plastic or any other suitable material. Further, the spray tank may include a filling opening to fill the liquid. In addition, the filling opening may be provided with a resealable closure. The spray tank may comprise at the bottom a sump which forms a deepest point for the liquid supply. As a result, the liquid flows at low level to the sump. Around the sump, the bottom of the spray tank can be funnel-shaped.

Der Flüssigkeitsvorrat kann im Betrieb in einem Flüssigkeitsraum des Spritzmitteltanks aufgenommen sein. Eine vertikal oben liegende Seite des Flüssigkeitsvorrats kann einen Flüssigkeitsspiegel bilden, der vorzugsweise mit der Messeinrichtung erfasst wird. Mit „vertikal“ kann hier eine Richtung der Schwerkraft oder eine auf den Erdmittelpunkt gerichtete Richtung gemeint sein. Die Flüssigkeit kann ein Düngemittel, ein Pflanzenschutzmittel, ein Spritzmittel oder dergleichen sein. Die Flüssigkeit im Spritzmitteltank kann den Flüssigkeitsvorrat bilden. The liquid reservoir may be received in operation in a liquid space of the spray tank. A vertical side of the liquid reservoir can form a liquid level, which is preferably detected by the measuring device. By "vertical" here can be meant a direction of gravity or a direction directed to the center of the earth. The liquid may be a fertilizer, a pesticide, a spray or the like. The liquid in the spray tank can form the liquid reservoir.

Der Spritzbalken kann im Betrieb im Wesentlichen quer zu einer Fahrtrichtung der Feldspritze angeordnet sein und Düsen zum Verspritzen der Flüssigkeit auf der landwirtschaftlichen Nutzfläche umfassen. Die Düsen können über die Flüssigkeitsleitungen mit dem Spritzmitteltank und/oder dem Pumpensystem verbunden sein. During operation, the spray bar can be arranged substantially transversely to a direction of travel of the field sprayer and comprise nozzles for spraying the liquid on the agricultural area. The nozzles may be connected via the liquid lines with the spray tank and / or the pump system.

Die Messeinrichtung mit dem Radarsensor kann mit einem Anzeigesystem zur Anzeige des Füllstands an eine Bedienperson verbunden sein. Ebenso ist denkbar, dass die Messeinrichtung mit einem Steuerungssystem der Feldspritze verbunden ist, um beispielsweise ein Leerlaufen des Pumpensystems zu verhindern. The measuring device with the radar sensor may be connected to a display system for displaying the level to an operator. It is also conceivable that the measuring device is connected to a control system of the field sprayer to For example, to prevent idling of the pump system.

Der Radarsensor kann eine Auswerteeinheit umfassen, mit der die Signale des Radarsensors hinsichtlich des Füllstands ausgewertet werden. Vorzugsweise umfasst der Radarsensor eine oder mehrere Antennen, mit der die Radarstrahlen abgestrahlt und wieder empfangen werden. Die Radarstrahlen können in Richtung eines Behälterbodens des Spritzmitteltanks abgestrahlt werden, vorzugsweise vertikal nach unten oder senkrecht zum Flüssigkeitsspiegel beim Betrieb der Feldspritze. Radarstrahlen kann hier bedeuten, dass es sich um elektromagnetische Wellen in einem Frequenzbereich von 2 GHz bis 120 GHz, vorzugsweise von 5 GHz bis 26,5 GHz handelt. Der Radarsensor kann nach einem Laufzeitmessverfahren für Radarstrahlen arbeiten, vorzugsweise nach dem FMCW-Verfahren. Dadurch wird ein Abstand zwischen dem Radarsensor und einem Flüssigkeitsspiegel des Flüssigkeitsvorrats über die Laufzeit der Radarstrahlen ermittelt. Der Füllstand kann aus der Differenz eines Abstands des Radarsensors zum Boden des Spritzmitteltanks und dem Abstand des Radarsensors zum Flüssigkeitsspiegel berechnet werden. FMCW kann hier „frequency modulated continuous wave“ bedeuten, wobei die Radarstrahlen kontinuierlich abgestrahlt werden und deren Frequenz, vorzugsweise mit einem linearen Frequenzdurchlauf moduliert wird. Dadurch kann die Laufzeit über eine Differenz zwischen abgestrahlter und empfangener Frequenz besonders einfach bestimmt werden. Denkbar sind jedoch auch andere Laufzeitmessverfahren, beispielsweise mittels Zeitmessung von Radarimpulsen oder Interferenzverfahren. Der Füllstand kann eine Höhe des Flüssigkeitsspiegels über dem Boden des Spritzmitteltanks oder auch ein Volumen des Flüssigkeitsvorrats sein. Denkbar ist, dass aus einer von dem Radarsensor ermittelten Füllhöhe über einen Eichfaktor, eine Kennlinie und/oder über Konstruktionsdaten des Spritzmitteltanks das Volumen des Flüssigkeitsvorrats bestimmt wird. The radar sensor may comprise an evaluation unit with which the signals of the radar sensor are evaluated with regard to the fill level. Preferably, the radar sensor comprises one or more antennas with which the radar beams are radiated and received again. The radar beams can be emitted in the direction of a container bottom of the spray agent tank, preferably vertically downwards or perpendicular to the liquid level during operation of the field sprayer. Radar beams may mean here that they are electromagnetic waves in a frequency range from 2 GHz to 120 GHz, preferably from 5 GHz to 26.5 GHz. The radar sensor can operate according to a transit time measurement method for radar beams, preferably according to the FMCW method. As a result, a distance between the radar sensor and a liquid level of the liquid reservoir is determined over the duration of the radar beams. The level can be calculated from the difference between a distance of the radar sensor to the bottom of the spray tank and the distance of the radar sensor to the liquid level. FMCW can here mean "frequency modulated continuous wave", wherein the radar beams are radiated continuously and their frequency, preferably modulated with a linear frequency sweep. As a result, the transit time can be determined particularly easily by means of a difference between radiated and received frequency. However, other transit time measuring methods are also conceivable, for example by means of time measurement of radar pulses or interference methods. The level may be a height of the liquid level above the bottom of the spray tank or a volume of the liquid supply. It is conceivable that the volume of the liquid reservoir is determined from a fill level determined by the radar sensor via a calibration factor, a characteristic curve and / or design data of the spray agent tank.

Das für Radarstrahlen wenigstens teilweise transparente Trennelement kann zwischen dem Radarsensor und dem Flüssigkeitsraum des Spritzmitteltanks angeordnet sein. Das Trennelement kann den Radarsensor wenigstens teilweise umschließen und/oder in einem Abstrahlbereich für die Radarstrahlen angeordnet sein. Denkbar ist auch, dass der Radarsensor im Spritzmitteltank angeordnet ist und von einem Gehäuse hermetisch umschlossen wird, wobei das Trennelement einen Teil des Gehäuses bildet, durch das hindurch die Radarstrahlen abgestrahlt bzw. empfangen werden. The at least partially transparent separating element for radar beams can be arranged between the radar sensor and the liquid space of the spray agent tank. The separating element may at least partially surround the radar sensor and / or be arranged in a radiation area for the radar beams. It is also conceivable that the radar sensor is arranged in the spray tank and is hermetically enclosed by a housing, wherein the separating element forms a part of the housing through which the radar beams are radiated or received.

Vorteilhaft ist die Anordnung des Trennelements in einer Wand des Spritzmitteltanks zur Fassung des Flüssigkeitsvorrats. Dadurch ist der Radarsensor wenigstens teilweise oder ganz außerhalb des Spritzmitteltanks angeordnet und ist so vor einem Kontakt mit der Flüssigkeit vollständig geschützt. Darüber hinaus ergibt sich ein Synergieeffekt, da die Wand sowohl zur Fassung des Flüssigkeitsvorrats als auch zur Aufnahme des Trennelements genutzt werden kann. Denkbar ist, dass der Radarsensor von der Außenseite des Spritzmitteltanks her in einem Gehäuse an dem Trennelement angeordnet ist. Vorzugsweise ist das Trennelement konvex in der Form ausgebildet, dass die ausgesendeten Radarstrahlen fokussiert werden. Advantageously, the arrangement of the separating element in a wall of the spray tank for holding the liquid reservoir. As a result, the radar sensor is arranged at least partially or completely outside the spray tank and is thus completely protected from contact with the liquid. In addition, there is a synergy effect, since the wall can be used both to the version of the liquid reservoir and for receiving the separating element. It is conceivable that the radar sensor is arranged in a housing on the separating element from the outside of the spray agent tank. Preferably, the separator is convex in shape so that the emitted radar beams are focused.

Das Trennelement und die Wand können einstückig ausgebildet sein. Dadurch kann die Wand zusätzlich als Trennelement für den Radarsensor genutzt werden. Anders ausgedrückt können die Wand und das Trennelement integral aus einem Teil gefertigt sein. Dies ist besonders vorteilhaft bei einer Herstellung des Spritzmitteltanks aus einem Kunststoff. Dadurch sind die Kosten für die Bereitstellung des Trennelements besonders gering. The separating element and the wall can be formed in one piece. As a result, the wall can also be used as a separator for the radar sensor. In other words, the wall and the separator may be integrally made of one piece. This is particularly advantageous in a production of the spray tank made of a plastic. As a result, the costs for the provision of the separating element are particularly low.

Der Spritzmitteltank, das Trennelement und/oder die Wand können wenigstens teilweise aus einem Material bestehen, das für Radarstrahlen wenigstens teilweise transparent ist, vorzugsweise aus Kunststoff. Es hat sich herausgestellt, dass Kunststoffe für Radarstrahlen eine besonders hohe Transparenz aufweisen. Zudem können Kunststoffe besonders gut in geeignete Formen für das Trennelement, die Wand und/oder den Spritzmitteltank umgeformt werden. Denkbar ist auch, dass das Material Glas und/oder Keramik ist. The spray tank, the separator and / or the wall may be at least partially made of a material that is at least partially transparent to radar, preferably plastic. It has been found that plastics for radar beams have a particularly high transparency. In addition, plastics can be particularly well converted into suitable forms for the separating element, the wall and / or the spray tank. It is also conceivable that the material is glass and / or ceramic.

Das Trennelement kann an einer vertikal oben liegenden Seite des Spritzmitteltanks angeordnet sein, vorzugsweise direkt oberhalb eines Sumpfs des Spritzmitteltanks. Dadurch ist es möglich, dass der Radarsensor die Radarstrahlen im Wesentlichen Senkrecht auf den Flüssigkeitsspiegel abstrahlt und dadurch besonders genau arbeitet. Darüber hinaus kann er bei einer Anordnung direkt oberhalb des Sumpfs auch sehr kleine Mengen erfassen, die zum Sumpf hin abfließen. Die „vertikal oben liegende Seite“ kann hier die Seite des Spritzmitteltanks sein, die bei der Ausbringung der Flüssigkeit auf der zur landwirtschaftlichen Nutzfläche abgewandten Seite des Spritzmitteltanks liegt. The separating element can be arranged on a side of the spray agent tank which is located vertically above, preferably directly above a sump of the spray agent tank. As a result, it is possible for the radar sensor to radiate the radar beams essentially perpendicular to the liquid level, thereby operating particularly accurately. In addition, it can also detect very small amounts in an arrangement directly above the sump, which flow to the sump out. The "vertical top side" here can be the side of the spray tank, which is located in the application of the liquid on the side facing away from the agricultural area of the spray tank.

Das Trennelement kann eine Dicke entlang des Wegs der Radarstrahlen aufweisen, die einem ganzzahligen Vielfachen der halben Wellenlänge der Radarstrahlen im Trennelement entspricht. Dadurch werden die Radarstrahlen an den Grenzflächen des Trennelements besonders wenig reflektiert. Die Dicke des Trennelements kann also einem ganzzahligen Vielfachen der halben Wellenlänge der Radarstrahlen im Vakuum dividiert durch die Brechzahl des Trennelementmaterials entsprechen. Die Brechzahl kann die Wurzel aus der Dielektrizitätszahl des Trennelementmaterials sein. The separator may have a thickness along the path of the radar beams corresponding to an integer multiple of half the wavelength of the radar beams in the separator. As a result, the radar beams are reflected very little at the boundary surfaces of the separating element. The thickness of the separating element can thus correspond to an integral multiple of half the wavelength of the radar beams in vacuum divided by the refractive index of the separating element material. The Refractive index may be the root of the dielectric constant of the separator material.

Darüber hinaus stellt die Erfindung zur Lösung der Aufgabenstellung ein Verfahren zum Ausbringen von Flüssigkeiten auf einer landwirtschaftlichen Nutzfläche mit den Merkmalen des Anspruchs 8 bereit. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen genannt. In addition, the invention provides for solving the problem, a method for spreading liquids on an agricultural area with the features of claim 8 ready. Advantageous embodiments are mentioned in the subclaims.

Dadurch, dass die Messeinrichtung zur Erfassung des Füllstands Radarstrahlen mit dem Radarsensor abstrahlt und/oder empfängt, wird der Flüssigkeitsspiegel des Vorrats im Spritzmitteltank berührungsfrei mit den Radarstrahlen erfasst. Dadurch erfolgt die Messung des Füllstands ohne einen direkten Kontakt der Messeinrichtung mit der Flüssigkeit. Da zusätzlich die Radarstrahlen dabei das für sie wenigstens teilweise transparentes Trennelement durchlaufen, kann der Radarsensor auch nicht indirekt mit der Flüssigkeit in Kontakt kommen, beispielsweise zur Spritzer und dergleichen. Folglich kann die Funktion des Radarsensors nicht durch einen direkten oder indirekten Kontakt mit der Flüssigkeit beeinträchtigt werden und die Messeinrichtung arbeitet besonders zuverlässig. Because the measuring device for detecting the fill level emits and / or receives radar beams with the radar sensor, the liquid level of the reservoir in the spray tank is detected without contact with the radar beams. This results in the measurement of the level without a direct contact of the measuring device with the liquid. In addition, since the radar beams pass through the at least partially transparent separating element for them, the radar sensor can not come into indirect contact with the liquid, for example for splashing and the like. Consequently, the function of the radar sensor can not be affected by a direct or indirect contact with the liquid and the measuring device works very reliable.

Das Verfahren kann mit der zuvor beschriebenen Feldspritze, vorzugsweise nach einem der Ansprüche 1–7 durchgeführt werden. Zudem kann das Verfahren die zuvor in Bezug auf die Feldspritze beschriebenen Merkmale einzeln oder in beliebigen Kombinationen sinngemäß umfassen. The method can be carried out with the field sprayer described above, preferably according to one of claims 1-7. In addition, the method may comprise the features previously described with respect to the field sprayer individually or in any combination mutatis mutandis.

Die Radarstrahlen können bei der Erfassung des Füllstands an einem Flüssigkeitsspiegel des Flüssigkeitsvorrats wenigstens teilweise reflektiert werden. Vorzugsweise können die Radarstrahlen von vertikal oben auf den Flüssigkeitsspiegel (des Flüssigkeitsvorrats) abgestrahlt und davon wenigstens teilweise zurück zum Radarsensor reflektiert und empfangen werden. Dadurch kann die Position des Flüssigkeitsspiegels und damit der Füllstand besonders genau ermittelt werden. The radar beams can be at least partially reflected in the detection of the level at a liquid level of the liquid reservoir. Preferably, the radar beams can be radiated from vertically above onto the liquid level (liquid reservoir) and at least partially reflected and received back to the radar sensor. Thereby, the position of the liquid level and thus the level can be determined very accurately.

Die Radarstrahlen können von vertikal oben in Richtung des Sumpfs des Spritzmitteltanks abgestrahlt werden. Dadurch können auch besonders kleine Mengen im Spritzmitteltank erfasst werden, die sich bei einem zur Neige gehenden Flüssigkeitsvorrat im Sumpf des Spritzmitteltanks sammeln. The radar beams can be radiated from vertically above in the direction of the swamp of the spray tank. As a result, even very small quantities can be detected in the spray tank, which accumulate in the bottom of the spray tank with a running out of liquid supply.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der nachfolgenden Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigt: Further features and advantages of the invention will be explained in more detail with reference to the following embodiments. Showing:

1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen landwirtschaftlichen Feldspritze in einer perspektivischen Darstellung; und 1 an embodiment of an agricultural field sprayer according to the invention in a perspective view; and

2 eine seitliche Schnittdarstellung des Spritzmitteltanks der landwirtschaftlichen Feldspritze aus der 1. 2 a side sectional view of the spray tank of the agricultural sprayer from the 1 ,

In der 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen landwirtschaftlichen Feldspritze 1 in einer perspektivischen Darstellung dargestellt. Zu sehen ist die landwirtschaftliche Feldspritze mit dem Tragrahmen 5, an dem der Spritzmitteltank 3 und der Spritzbalken 7 angeordnet sind. Die Feldspritze 1 wird über die vorne am Tragrahmen 5 angeordnet Zugdeichsel 4 vom Ackerschlepper 2 in Fahrtrichtung R₁ über die landwirtschaftliche Nutzfläche gezogen und dabei vom Fahrwerk 6 abgestützt. In the 1 is an embodiment of an agricultural field sprayer according to the invention 1 shown in a perspective view. You can see the agricultural sprayer with the support frame 5 at which the spray tank 3 and the spray bar 7 are arranged. The field sprayer 1 gets over the front of the support frame 5 arranged drawbar 4 from the farm tractor 2 in the direction of travel R ₁ pulled over the agricultural area and thereby from the chassis 6 supported.

Vor der Bearbeitung wird der wiederverschließbare Deckel 9 geöffnet und darüber eine Flüssigkeit in den Spritzmitteltank 3 eingefüllt, beispielsweise ein Pflanzenschutzmittel. Anschließend wird der Deckel 9 zum Ausbringen der Flüssigkeit wieder verschlossen. Before the process becomes the resealable lid 9 opened and above it a liquid in the spray tank 3 filled, for example, a pesticide. Subsequently, the lid 9 closed again to dispense the liquid.

Der Flüssigkeitsvorrat wird dann bei der Fahrt über die landwirtschaftliche Nutzfläche mit einem hier nicht dargestellten Pumpensystem und Flüssigkeitsleitungen zum Spritzbalken 7 gefördert und dort mit nicht genauer dargestellten Düsen auf die Pflanzen gespritzt. The liquid supply is then when driving over the agricultural area with a pump system not shown here and liquid lines to the spray bar 7 promoted and injected there with nozzles not shown in detail on the plants.

Damit eine Bedienperson über die Menge des im Spritzmitteltank 3 verbleibenden Flüssigkeitsvorrats laufend informiert ist, wird dieser mit der Messeinrichtung 8 erfasst. Denkbar ist auch, dass ein Steuerungssystem der Feldspritze mit der Messeinrichtung 8 verbunden ist, um beispielsweise ein Leerlaufen des Pumpensystems zu verhindern. So that an operator of the amount of the spray tank 3 remaining fluid supply is continuously informed, this is with the measuring device 8th detected. It is also conceivable that a control system of the sprayer with the measuring device 8th connected to prevent, for example, idling the pump system.

In der 2 ist eine seitliche Schnittdarstellung des Spritzmitteltanks 3 der landwirtschaftlichen Feldspritze 1 aus der 1 dargestellt. Zu sehen ist der Spritzmitteltank 3 in dem sich der Flüssigkeitsvorrat F befindet, der über die an der Oberseite angeordnete Füllöffnung 34 mit dem wiederverschließbaren Deckel 9 eingefüllt werden kann. Beim Ausbringen wird die Flüssigkeit über die an der Tankunterseite angeordnete Flüssigkeitsleitung 10 zur Spritzbalkenanordnung 7 gefördert. Damit kleine Restmengen auch noch zur Flüssigkeitsleitung 10 gelangen, befindet sich an der Tankunterseite der Sumpf 32, der hier beispielsweise trichterförmig ausgebildet ist. In the 2 is a side sectional view of the spray tank 3 the agricultural field sprayer 1 from the 1 shown. You can see the spray tank 3 in which the liquid reservoir F is located, via the arranged at the top of the filling opening 34 with the resealable lid 9 can be filled. When dispensing, the liquid is transferred via the liquid pipe located at the bottom of the tank 10 to the spray bar assembly 7 promoted. So that small residual quantities even to the liquid line 10 arrive, is located at the bottom of the tank the swamp 32 , which is funnel-shaped here, for example.

Zu sehen ist auch, dass der Füllstand H des Flüssigkeitsvorrats F mit der Messeinrichtung 8 vorzugsweise kontinuierlich erfasst wird. Dazu umfasst die Messeinrichtung 8 den Radarsensor 81, der Radarstrahlen W_A vertikal nach unten in der Richtung R₂ abstrahlt, die dann an dem Flüssigkeitsspiegel S teilweise zurückreflektiert werden. Die reflektierten Radarstrahlen W_A werden mit dem Radarsensor 81 empfangen und die Laufzeit mit einem FMCW-Verfahren bestimmt. It can also be seen that the filling level H of the liquid reservoir F with the measuring device 8th is preferably detected continuously. This includes the measuring device 8th the radar sensor 81 radiating radar beams W _A vertically downward in the direction R ₂ , which are then partially reflected back on the liquid level S. The reflected radar beams W _A are with the radar sensor 81 receive and determine the runtime using an FMCW method.

Beim FMCW-Verfahren werden die Radarstrahlen W_A kontinuierlich abgestrahlt, wobei die Trägerfrequenz beispielsweise mit einem Sägezahnprofil frequenzmoduliert wird. Dadurch steigt oder fällt die Trägerfrequenz während einer Periode des Sägezahnprofils kontinuierlich. Da sich die Radarstrahlen W_A, W_R mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegen, entsteht durch die Laufzeit vom Radarsensor 81 zum Flüssigkeitsspiegel S und zurück zum Radarsensor 81 ein Zeitversatz, so dass die empfangenen Radarstrahlen W_R eine andere Frequenz aufweisen, als die gerade abgestrahlten Radarstrahlen W_A. Die Differenzfrequenz kann durch Demodulation ermittelt werden und ist wiederum ein Maß für den Abstand zwischen Radarsensor 8 und Flüssigkeitsspiegel S. In the FMCW method, the radar beams W _A are radiated continuously, wherein the carrier frequency is frequency-modulated, for example, with a sawtooth profile. As a result, the carrier frequency increases or decreases continuously during a period of the sawtooth profile. As the radar beams W _A , W _{R travel} at the speed of light, the runtime is generated by the radar sensor 81 to the liquid level S and back to the radar sensor 81 a time offset such that the received radar beams W _{R have} a different frequency than the radar beams W _A currently radiated. The difference frequency can be determined by demodulation and is in turn a measure of the distance between the radar sensor 8th and liquid level S.

Zudem ist durch Messung oder die Konstruktionsdaten des Spritzmitteltanks 3 der Abstand zwischen dem Radarsensor 81 und dem unteren Ende des Sumpfs 32 bekannt. Zieht man davon den mit dem Radarsensor 81 ermittelten Abstand zum Flüssigkeitsspiegel S ab, so erhält man den Füllstand H. Ebenso ist denkbar, dass aus dem Füllstand H über einen Eichfaktor, eine Kennlinie oder die Konstruktionsdaten das Volumen des Flüssigkeitsvorrats F ermittelt wird. In addition, by measurement or the design data of the spray tank 3 the distance between the radar sensor 81 and the bottom of the swamp 32 known. If you pull that off with the radar sensor 81 determined distance from the liquid level S, we obtain the level H. It is also conceivable that the volume of the liquid reservoir F is determined from the level H via a calibration factor, a characteristic or the design data.

Zu sehen ist auch, dass der Radarsensor 81 außerhalb des Spritzmitteltanks 3 angeordnet ist und durch das für die Radarstrahlen W_A, W_R teilweise transparente Trennelement 31 vor einem Kontakt mit dem Flüssigkeitsvorrat F geschützt ist. Dabei strahlt der Radarsensor 81 mit einer Antenne die Radarstrahlen W_A vertikal nach unten durch das Trennelement 31 hindurch zum Flüssigkeitsspiegel S ab und empfängt die zurücklaufenden Radarstrahlen W_R, die dabei erneut das Trennelement 31 durchlaufen. You can also see that the radar sensor 81 outside the spray tank 3 is disposed partially transparent by the radar beams W _A, W _R separating element 31 is protected from contact with the liquid reservoir F. The radar sensor radiates 81 with an antenna, the radar beams W _A vertically down through the separator 31 through to the liquid level S and receives the returning radar rays W _R , which again the separator 31 run through.

Das Trennelement 31 ist in der Wand 33 an der vertikal oben liegenden Seite T des Spritzmitteltanks angeordnet und mit der Wand 33 einstückig ausgebildet. Anders ausgedrückt ist das Trennelement 31 als Vertiefung 35 in der Wand 33 des Spritzmitteltanks ausgeformt. Der Spritzmitteltank 3, die Wand 33 und damit das Trennelement 31 bestehen aus einem Kunststoff, der für die Radarstrahlen teilweise transparent ist. Folglich können die Radarstrahlen W_A, W_R das Trennelement 31 weitestgehend ungehindert durchlaufen. Der Radarsensor 81 wird über hier nicht genauer dargestellte Befestigungselemente am Trennelement 31 bzw. in der Vertiefung 35 befestigt. The separating element 31 is in the wall 33 arranged on the vertical top side T of the spray tank and with the wall 33 integrally formed. In other words, the separating element 31 as a depression 35 in the wall 33 formed the spray tank. The spray tank 3 , the wall 33 and thus the separating element 31 consist of a plastic that is partially transparent to the radar beams. Consequently, the radar beams W _A , W _R, the separating element 31 go through largely unhindered. The radar sensor 81 is about not shown here in more detail fasteners on the separator 31 or in the depression 35 attached.

Darüber hinaus ist das Trennelement 31 direkt oberhalb des Sumpfs 32 angeordnet, so dass die Radarstrahlen W_A, W_R möglichst senkrecht auf den Flüssigkeitsspiegel S auftreffen und auch kleinste Restmengen im Spritzmitteltank 3 mit dem Radarsensor 81 erfasst werden können. In addition, the separating element 31 directly above the swamp 32 arranged so that the radar rays W _A , W _R impinge as perpendicular to the liquid level S and even the smallest residual amounts in the spray tank 3 with the radar sensor 81 can be detected.

Um die Reflexionen an den Grenzflächen des Trennelements 31 möglichst gering zu halten, ist die Dicke D entlang des Wegs der Radarstrahlen W_A, W_R ein ganzzahliges Vielfaches der halben Wellenlänge der Radarstrahlen W_A, W_R im Trennelement 31. Weist der Kunststoff des Trennelements 31 beispielsweise eine Brechzahl von 1,5 für die Radarstrahlen W_A, W_R auf und die Wellenlänge der Radarstrahlen W_A, W_R beträgt im Vakuum 1 cm, so ergibt sich im Trennelement 31 eine Wellenlänge von 0,667 cm. Folglich kann das Trennelement 31 eine Dicke D von 0,333; 0,667; 1; 1,333 cm; usw. aufweisen. Beispielsweise ist hier eine Dicke D für das Trennelement von 1 cm vorgesehen. To reflect the reflections at the interfaces of the separator 31 As low as possible, the thickness D along the path of the radar beams W _A , W _{R is} an integral multiple of half the wavelength of the radar beams W _A , W _R in the separating element 31 , Indicates the plastic of the separator 31 For example, a refractive index of 1.5 for the radar beams W _A , W _R and the wavelength of the radar beams W _A , W _R is 1 cm in a vacuum, this results in the separator 31 a wavelength of 0.667 cm. Consequently, the separating element 31 a thickness D of 0.333; 0.667; 1; 1,333 cm; etc. have. For example, a thickness D for the separating element of 1 cm is provided here.

Die landwirtschaftliche Feldspritze 1 der 1 und 2 wird wie folgt eingesetzt:
Die Flüssigkeit aus einem Vorrat F in dem Spritzmitteltank 3 wird über die Flüssigkeitsleitung 10 und der damit verbundenen Spritzbalkenanordnung 7 auf der landwirtschaftlichen Nutzfläche ausgebracht, wobei der Füllstand H des Flüssigkeitsvorrats F im Spritzmitteltank mit der Messeinrichtung 8 erfasst wird. Die Messeinrichtung 8 strahlt mit einem Radarsensor 81 Radarstrahlen W_A durch das Trennelement 31 hindurch in Richtung R₂ zum Sumpf 32 des Spritzmitteltanks 3 hin ab. Am Flüssigkeitsspiegel S werden die Radarstrahlen W_R teilweise zurückreflektiert, durchlaufen erneut das Trennelement 31 und werden vom Radarsensor 81 empfangen. Im Radarsensor 81 wird die Laufzeit der Radarstrahlen W_A, W_R mit einem FMCW-Verfahren ermittelt und darüber der Füllstand H bestimmt. The agricultural field sprayer 1 of the 1 and 2 is used as follows:
The liquid from a supply F in the spray tank 3 is via the fluid line 10 and the associated spray bar assembly 7 deployed on the agricultural land, the level H of the liquid reservoir F in the spray tank with the measuring device 8th is detected. The measuring device 8th radiates with a radar sensor 81 Radar rays W _A through the separator 31 through in the direction of R ₂ to the swamp 32 of the spray tank 3 down. At the liquid level S, the radar rays W _{R are} partially reflected back, again pass through the separating element 31 and are from the radar sensor 81 receive. In the radar sensor 81 the duration of the radar beams W _A , W _{R is determined} with an FMCW method and determines the level H above.

Dadurch, dass sich die Messeinrichtung 8 mit dem Radarsensor 81 vollständig außerhalb des Spritzmitteltanks 3 befindet und durch das Trennelement 31 vor einem Kontakt mit dem Flüssigkeitsvorrat F geschützt ist, wird die Messeinrichtung 8 in ihrer Funktion nicht durch die Flüssigkeit beeinträchtigt, beispielsweise durch davon verursachte Ablagerungen oder Korrosion. Dadurch arbeitet die Feldspritze 1 bzw. die Messeinrichtung 8 besonders zuverlässig. Due to the fact that the measuring device 8th with the radar sensor 81 completely outside the spray tank 3 located and through the separator 31 is protected from contact with the liquid reservoir F, the measuring device 8th not affected in their function by the liquid, for example by deposits or corrosion caused by it. As a result, the field sprayer works 1 or the measuring device 8th especially reliable.

Es versteht sich, dass in den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen genannte Merkmale nicht auf diese speziellen Kombinationen beschränkt sind und in beliebigen anderen Kombinationen möglich sind. It is understood that in the embodiments described above mentioned features are not limited to these specific combinations and are possible in any other combinations.

Claims

Agricultural field sprayer ( 1 ) for applying a liquid on an agricultural area, with a spray tank ( 3 ) for a liquid reservoir (F), at least one of them via a fluid line ( 10 ) Spray bar arrangement ( 7 ) for discharging the liquid on the agricultural area and with a measuring device ( 8th ) for detecting a fill level (H) of the liquid reservoir (F) in the spray tank ( 3 ), characterized in that the measuring device ( 8th ) a radar sensor ( 81 ) for detecting the filling level (H), which by means of a for radar beams (W _A , W _R ) at least partially transparent separating element ( 31 ) against contact with the liquid reservoir (F) protected on the spray tank ( 3 ) is arranged so that the radar sensor ( 81 radiated and / or received radar beams (W _A , W _R ) the separating element ( 31 ) run through.

Agricultural field sprayer ( 1 ) according to claim 1, wherein the separating element ( 31 ) in a wall ( 33 ) of the spray tank ( 3 ) is arranged to mount the liquid reservoir (F) and preferably convex.

Agricultural field sprayer ( 1 ) according to claim 2, wherein the separating element ( 31 ) and the wall ( 33 ) are integrally formed.

Agricultural field sprayer ( 1 ) according to any one of the preceding claims, wherein the spray tank ( 3 ), the separating element ( 31 ) and / or the wall ( 33 ) at least partially made of a material which is at least partially transparent to radar beams, preferably of plastic.

Agricultural field sprayer ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the separating element ( 31 ) on a vertically overhead side (T) of the spray tank ( 3 ), preferably directly above a sump ( 32 ) of the spray tank ( 3 ).

Agricultural field sprayer ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the separating element ( 31 ) has a thickness (D) along the path of the radar beams (W _A , W _R ) which is an integer multiple of half the wavelength of the radar beams (W _A , W _R ) in the separating element ( 31 ) corresponds.

Agricultural field sprayer ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the radar sensor ( 81 ) operates according to a transit time measuring method for the radar beams (W _A , W _R ), preferably according to the FMCW method.

Method for applying a liquid on an agricultural area with a field sprayer ( 1 ), wherein the liquid from a supply (F) in a spray tank ( 3 ) with a via a fluid line ( 10 ) associated spray bar assembly ( 7 ) is applied to an agricultural land, and wherein the level (H) of the liquid reservoir (F) in the spray tank with a measuring device ( 8th ), characterized in that the measuring device ( 8th ) for detecting the filling level (H) radar beams (W _A , W _R ) with a radar sensor ( 81 ) radiates and / or receives, while a for the radar beams (W _A , W _R ) at least partially transparent separating element ( 31 ), so that the radar sensor ( 81 ) is protected from contact with the liquid reservoir (F).

Method according to claim 8, wherein the radar beams (W _A , W _R ) radiate from vertically above onto a liquid level (S) and at least partially back to the radar sensor ( 81 ) are reflected and received.

A method according to claim 8 or 9, wherein the radar beams (W _A , W _R ) from vertically above in the direction (R ₂ ) of a sump ( 32 ) of the spray tank ( 3 ) are radiated.