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Die Erfindung betrifft ein System zur Bestimmung der Abdrift beim Ausbringen von Pflanzenschutzmittel.
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Beim Ausbringen von Pflanzenschutzmittel ist das Auftreffen des Pflanzenschutzmittels auf der gewünschten Zielfläche in der gewünschten Menge eine wichtige Anforderung. Ungünstig ist es vor allem dann, wenn es auf angrenzende Gewässerflächen oder Saumflächen niedergeht. Die Ursachen für diese Abdrift liegen u.a. in der verwendeten Feldspritzentechnik, den Wetter- und Feldbedingungen sowie in der Einstellung der Feldspritze. Manche Parameter können vom Anwender geändert werden (z.B. Fahrgeschwindigkeit, Druck), manche hingegen nicht (z.B. Windgeschwindigkeit und Windrichtung). Sehr hilfreich wäre es für den Anwender zu wissen, wie groß die aktuelle Abdrift tatsächlich ist. Damit könnte er überprüfen, ob durch Einstellungen an der Feldspritze und durch die Veränderung anderer Parameter, die in der Hand des Anwenders liegen, eine Reduzierung der Abdrift möglich ist, oder ob er z.B. den Abstand zu einem Gewässer vergrößern muss, um eine Kontamination des Gewässers zu vermeiden.
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Für die Ermittlung der Abdrift beim Versprühen von Pflanzenschutzmittel sind eine Reihe von Verfahren und Techniken, wie sie z.B. beim amtlichen Zulassungsverfahren von Feldspritzen eingesetzt werden, bekannt. Diese kommen aber für den Einsatz in der landwirtschaftlichen Praxis nicht in Frage. Sie sind zu aufwändig, zu teuer oder ermöglichen keine kontinuierliche Messergebnisausgabe in Echtzeit.
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So sind aus
DE 10 2016 106 897 A1 ein System und ein Verfahren zur Erfassung der räumlichen Verteilung eines Sprühfächers einer landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine bekannt.
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Geflecht oder Gewirke räumlicher Verteilung von Sprühgut in Echtzeit.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, kostengünstige und im Alltag praktikable Möglichkeiten für eine lokal gezielte Versprühung von Pflanzenschutzmittel anzugeben, mit denen verhindert werden kann, dass Pflanzenschutzmittel außerhalb einer gewünschten Zielfläche auftrifft, zumindest jedoch die Menge an außerhalb der jeweils gewünschten Zielfläche versprühtem Pflanzenschutzmittel reduziert werden kann.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem System, das die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung können mit in untergeordneten Ansprüchen bezeichneten Merkmalen realisiert werden.
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Bei dem erfindungsgemäßen System zur Bestimmung der Abdrift beim Ausbringen von Pflanzenschutzmittel ist eine mehrere nebeneinander angeordnete Spritzdüsen aufweisenden Feldspritze vorhanden. Dabei ist mindestens ein Sensor an der Feldspritze oder einem Zugmittel für die Feldspritze angeordnet und mit einer elektronischen Auswerte- und Steuereinheit, die für den geregelten Betrieb der Feldspritze ausgebildet ist, verbunden.
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Der mindestens eine Sensor kann in bei der Erfindung einsetzbaren Alternativen ein Sensor, der zur Bestimmung der Luftfeuchte oder des Wassergehalts in der Luft ausgebildet ist, sein.
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Erfindungsgemäß ist der mindestens eine Sensor am Spritzgestänge und eine Messdüse in Fahrtrichtung eines Zugmittels für die Feldspritze vor dem Spritzgestänge zwischen mehreren Düsen angeordnet.
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Der mindestens eine Sensor kann als eine Sende- und Empfangseinheit, die zur Emission und Detektion von elektromagnetischen oder Schallwellen ausgebildet ist, ausgebildet sein. Dabei sind die elektromagnetischen oder Schallwellen durch einen Sprühfächer, der mit von einer Messdüse versprühtem Pflanzschutzmittel gebildet ist, geführt. Die Messdüse ist dann in einem Abstand zu den anderen Düsen, die am Spritzgestänge der Feldspritze angeordnet sind, angeordnet.
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Bei der Erfindung kann der mindestens eine Sensor, der am Spritzgestänge angeordnet ist, parallel zur Längsachse und/oder senkrecht zur Längsachse des Spritzgestänges verschiebbar sein. So kann seine Position an die jeweilige Windrichtung, die die Abdrift beeinflussen kann, angepasst werden. Bei einer senkrechten Verschiebung kann der Abstand zum Boden verändert und beispielsweise dadurch auch an die jeweiligen geodätischen Verhältnisse angepasst werden.
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Bei der Erfindung können auch mehrere Sensoren in einem Abstand zueinander am Spritzgestänge angeordnet sein, wodurch die Bestimmungsgenauigkeit der Abdrift verbessert werden kann. Dadurch kann beispielsweise auch auf wechselnde Windrichtungen besser reagiert werden.
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So kann eine Sendeeinheit in Fahrtrichtung der Feldspritze in einem Abstand vor dem Spritzgestänge, bevorzugt am Zugmittel und eine Empfangseinheit kann am Spritzgestänge angeordnet sein. Es besteht dabei auch die Möglichkeit, eine Empfangseinheit in Fahrtrichtung der Feldspritze in einem Abstand vor dem Spritzgestänge, bevorzugt am Zugmittel und eine Sendeeinheit am Spritzgestänge anzuordnen. Wiederum bei Einsatz eines Wellen reflektierenden Elements kann eine Sende- und Empfangseinheit in Fahrtrichtung der Feldspritze in einem Abstand vor dem Spritzgestänge, bevorzugt am Zugmittel oder dem Spritzgestänge und das elektromagnetische Strahlung oder Schallwellen reflektierende Element entweder in Fahrtrichtung der Feldspritze in einem Abstand vor dem Spritzgestänge, bevorzugt am Zugmittel oder am Spritzgestänge angeordnet sein, so dass von der Sendeeinheit emittierte elektromagnetische Strahlung oder Schallwellen auf die Empfangseinheit auftreffen. In diesem Fall kann auch eine kombinierte Sende- und Empfangseinheit eingesetzt werden.
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Eine bei der Erfindung einsetzbare elektronische Auswerte- und Steuereinheit kann so ausgebildet sein, dass die Intensität der mit der Empfangseinheit detektierten elektromagnetischen Strahlung oder Schallwellen bestimmbar und für die Steuerung der Feldspritze nutzbar ist. Nimmt beispielsweise die Intensität der detektierten Wellen ab, so wird in diesem Moment eine größere Menge an Pflanzenschutzmittel im Bereich, durch den die Wellen geführt sind, versprüht, was ein Indiz für eine entsprechende Abdrift in diese Richtung sein dürfte und für die Beeinflussung der Menge an Pflanzenschutzmittel und/oder des Druckes mit dem Pflanzenschutzmittel aus den einzelnen Düsen versprüht werden soll, genutzt werden kann. Diese Parameter sollten für jede einzelne Düse veränderbar sein, was mittels der elektronischen Auswerte- und Steuereinheit realisiert werden kann.
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Zusätzlich kann auch mindestens ein Sensor, der zur Bestimmung der jeweiligen Windrichtung ausgebildet ist, und mit der elektronischen Auswerte- und Steuereinheit verbunden ist, Bestandteil des erfindungsgemäßen Systems sein und zur Verbesserung der Bestimmungsgenauigkeit beitragen.
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Es können Ultraschallwellen emittierende Elemente mit Ultraschallsensoren, Luftfeuchtemessgeräte, geeignete optisch basierte Sende- und Empfangseinheiten eingesetzt werden. Sie erreichen zwar nicht die Genauigkeit der in der Beschreibungseinleitung erwähnten Systeme, vorteilhaft sind aber die relativ geringen Kosten, eine kontinuierliche Messwertausgabe und die unkomplizierte Anwendung in der landwirtschaftlichen Praxis.
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Vorteilhaft kann auch eine Messeinrichtung oder mindestens ein Sensor zur Bestimmung der Windrichtung/-geschwindigkeit an der Feldspritze vorhanden sein.
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Die größte Bedeutung hat üblicherweise eine Abdriftermittlung z.B. bei der ersten und letzten Fahrt, d.h. insbesondere beim Versprühen von Pflanzenschutzmittel bei der Fahrt entlang der jeweiligen Feldgrenze, denn dort kann schon eine kleine Abdrift zu einem nicht gewünschten Niederschlag von Pflanzenschutzmittel außerhalb der Zielfläche, also auf der anderen Seite der Feldgrenze und damit außerhalb der Zielfläche führen.
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Nachfolgend soll die Erfindung beispielhaft näher erläutert werden. Dabei können einzelne Merkmale unabhängig vom Beispiel auch mit Merkmalen, die nur im allgemeinen Teil der Beschreibung genannt sind, miteinander kombiniert werden.
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Dabei zeigt:
- 1 ein Beispiel eines Systems gemäß der ersten Alternative.
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Beim in 1 gezeigten Beispiel ist eine Messdüse 7 nicht am Spritzgestänge 10, sondern an einem Ausleger 9 in Fahrtrichtung vor dem Spritzgestänge 10 angebracht. Diese Messdüse 7 bringt genauso das Pflanzenschutzmittel aus, wie die anderen Düsen 1, 2, 3, 4, 5, 6 und 8 auch. Tritt jedoch Wind auf, so wirkt sich dieser an der dem Spritzgestänge 10 vorgelagert angeordneten Messdüse 7 genauso auf die Abdrift des versprühten Pflanzenschutzmittels aus, wie an der der Feldgrenze am nächsten liegend angeordneten Düse 1 oder 8. Wird eine Abdrift an der Messdüse 7 erkannt, dann treffen diese Erkenntnisse auch für die der grenznächsten Düse 1 oder 8 zu, so dass eine die Feldgrenze überschreitende Abdrift frühzeitig erkannt werden kann und Gegenmaßnahmen ergriffen werden können. Der Sensor S selbst ist bei dem gezeigten Beispiel am Spritzgestänge 10 der Feldspritze 12 bzw. zwischen dem Spritzgestänge 10 und der vorgelagert angeordneten Messdüse 7 angebracht, und zwar so, so dass er durch die benachbarten Düsen 6 und 8 nicht beeinträchtigt werden kann. Der Sensor ist hier beweglich installiert, so dass er am Spritzgestänge 10 entlang dessen Längsachse zwischen den Düsen 6 und 8 hin und her bewegt bzw. positioniert werden kann, was z.B. mit einem Linearantrieb, je nach dem aus welcher Richtung der Wind kommt, erreicht werden kann. Möglich wäre auch ein Verzicht auf eine solche Bewegungseinrichtung, wenn mehrere möglichst preiswerte, nicht bewegliche Sensoren S entlang der Längsachse des Spritzgestänges 10 platziert sind. In 1 können zwischen Düse 6 und 8 mehrere Sensoren S angeordnet sein (nicht gezeigt).
Hilfreich könnte es auch sein, wenn eine Verstellung des Abstandes des Sensors S zum Boden möglich wäre. Ebenso könnten sich Vorteile ergeben, wenn die Länge des Auslegers 9 variabel wäre.
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Eine weitere in den Figuren nicht gezeigte Konstellation könnte darin bestehen, dass ein Sensorsystem verwendet wird, das aus einer Sende- und einer Empfangseinheit besteht, die räumlich getrennt sind. Dabei kann sich die Sendeeinheit auf dem Ausleger 9 mit der Düse (in einem mehr oder weniger großen seitlichen Abstand) befinden und die Empfangseinheit auf dem Spritzgestänge 10. Damit könnte eine Abdrift nach dem Durchgangsprinzip erfasst werden. Die Abdrift an versprühtem Pflanzenschutzmittel kann dabei den Weg der emittierten Wellen zwischen der Sende- und Empfangseinheit kreuzen. Sende- und Empfangseinheit könnten natürlich auch die Plätze tauschen. Ebenso könnte mit einer kombinierten Sende-/Empfangseinheit am Spritzgestänge 10 gearbeitet werden und dann neben einer Düse am Ausleger 9 ein die Wellen reflektierendes Element anzuordnen und zu nutzen emittierte Wellen auf eine Empfangseinheit zu richten, nachdem sie zweimal durch einen Sprühfächer, der mit aus einer Düse versprühtem Pflanzenschutzmittel geführt worden sind.
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Neben einer Anbringung eines Auslegers 9 mit einer Messdüse 7 am Spritzgestänge 10 ist auch eine Montage des Auslegers 9 an einem anderen Bauteil der Feldspritze möglich, so dass aber nach wie vor die Messdüse 7 sich in einem entsprechenden Abstand vor der dem Sensor S oder zwischen einer Sende- oder Empfangseinheit oder einer Sende- und Empfangseinheit und einem reflektierenden Element am Spritzgestänge 10 befindet. Auch könnte die Düse am Traktor als Zugmittel 11 angebracht werden. Dann kann aber der Sensor S oder zwischen einer Sende- oder Empfangseinheit oder einer Sende- und Empfangseinheit und einem reflektierenden Element nicht am Spritzgestänge 10 verbleiben. Sie sollte dann in einem passenden Abstand zur Messdüse 7 am Traktor als Zugmittel 11 oder an einem anderen Feldspritzenbauteil (eventuell mit einem Ausleger) oder in Fahrtrichtung der Feldspritze 12 in einem Abstand vor dem Spritzgestänge 10 installiert werden. Bei diesen Installationsvarianten ist es aber aufwändiger die Messdüse 7 mit zu versprühendem Pflanzenschutzmittel zu versorgen. Außerdem kann es bei Kurvenfahrten zu ungleichmäßigeren Verteilungen des Pflanzenschutzmittels kommen. Günstiger ist es dann diese Messdüse 7 nur mit Klarwasser zu bedienen.
