DE102019006501A1

DE102019006501A1 - Dielektrischer Driftanalysator

Info

Publication number: DE102019006501A1
Application number: DE102019006501.8A
Authority: DE
Inventors: Sergio de Andrade Coutinho Filho; Christopher Freimann
Original assignee: Zasso Group AG
Current assignee: Zasso Group AG
Priority date: 2019-09-16
Filing date: 2019-09-16
Publication date: 2021-03-18

Abstract

Ein dielektrischer Driftanalysator weist das besondere Merkmal auf, dass mehrere Elektroden auf und/oder unter einem Sprühkopf und/oder auf dem Substrat angeordnet sind, mit denen Informationen über die Sprüh- und Systemqualität durch Analyse des dielektrischen Widerstands, des Stroms, der Spannung und/oder der Impedanz zwischen den Elektroden erhalten werden.

Description

Die Erfindung betrifft einen Driftanalysator und Verfahren zur Verwendung eines Driftanalysators.
Mit Hilfe einer Hochspannungs-Niederstromquelle, die an Elektroden mit Frequenzkomponenten größer als Null angelegt wird (z.B. periodisch gepulst oder Hochfrequenz-Wechselstrom), kann eine Änderung der dielektrischen Leitfähigkeit erfasst werden. Die folgende Formel zeigt, wie die Impedanz im Allgemeinen mit der materialabhängigen Permittivität zusammenhängt. $\begin{matrix} Z_{c} = R_{c} + j X_{c} = R_{c} - j \frac{1}{ω C} \\ mit C = f (ε_{r}) \end{matrix}$
Mit Impedanz Z_c, Wirkwiderstand R_c, Reaktanz X_c, Kreisfrequenz ω, Kapazität C, Permittivität ε_r.
Wenn ein Sprühmedium den Sprühkopf verlässt, bilden sich Tropfen. Dies führt zu einer undefinierten chaotischen Zusammensetzung von Luft, Sprühmedium und anderen Verunreinigungen. Wenn diese Zusammensetzung als dielektrisch definiert ist, kann eine entsprechende Impedanz zur Analyse der Zusammensetzung verwendet werden. Durch unterschiedliche Permittivitäten, z.B. Wasser: ca. 80, Luft: ca. 1, und eine spezielle Elektrodenanordnung können bestimmte Eigenschaften des Sprühmediums erfasst werden. Dies ist auf eine lokale, nicht erkennbare Zusammensetzung verschiedener lokal variierender Impedanzen zurückzuführen, die dynamisch parallel und in Reihe geschaltet sind und mittels einer Elektrodenanordnung zu analysierbaren Scheinwiderständen kombiniert werden. Mit einem periodisch gepulsten Signal können einzelne Datenpunkte zur Bestimmung der Spritzqualität erzeugt werden oder die Änderung der Spritzqualität kann durch Zeit- und Musterauswertung bestimmt werden.
Bei Nebelbildung kann neben der dielektrischen Leitfähigkeit auch die elektrische Leitfähigkeit bewertet werden. Zu diesem Zweck kann gepulste, Gleich- oder Wechselspannung verwendet werden.
Diese Zusammenhänge ermöglichen einen Driftanalysator mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und Verfahren nach den Ansprüchen 2 bis 7. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist in der Figur gezeigt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigt die einzige Figur schematisch einen dielektrischen Driftanalysator mit einer vorteilhaften Anordnung der Elektroden.
Dieser dielektrische Driftanalysator besteht aus mehreren speziell angeordneten Elektroden auf und unter einem Sprühkopf, die zur Auswertung des Dielektrikums in Form eines Sprühmediums verwendet werden. Das Sprühmedium zwischen den Elektroden (A, B, C und D) wird ausgewertet. Es können Referenzmessungen verwendet werden. Durch die Analyse des Dielektrikums zwischen den Elektroden
A und B können die Spritzqualität, die Durchflussmenge, die Tropfengröße und/oder die Düsenisolationsqualität bestimmt werden.
B und C kann die Driftintensität und -richtung bestimmt werden.
A und D können direkt nachgewiesen werden, wie das Sprühmedium in die Pflanze oder in den Boden gelangt ist. Durch den Einsatz mehrerer D-Elektroden kann eine räumliche Verteilung bestimmt werden.

Claims

Driftanalysator, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Elektroden auf und/oder unter einem Sprühkopf und/oder auf dem Substrat angeordnet sind, mit denen Informationen über die Sprüh- und Systemqualität durch Analyse des dielektrischen Widerstands, des Stroms, der Spannung und/oder der Impedanz zwischen den Elektroden erhalten werden.
Verfahren zur Verwendung eine Driftanalysators nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit den Elektroden verbundene Hochspannungs-Niederstromquelle periodisch pulsiert, um Datenpunkte über Spannung, Strom, Impedanz und/oder dielektrischen Widerstand zu erzeugen.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenpunkte mit der beobachteten Drift korreliert werden, wodurch eine dynamische Analyse des Sprühmediums erzeugt wird.
Verfahren zur Verwendung eine Driftanalysators nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzqualität, die Durchflussmenge, die Tropfengröße, die Qualität der Düsenisolierung, die Driftintensität, die chemische Zusammensetzung und/oder Menge des Sprühmediums, das direkt an der Vegetation und/oder am Boden erfasst wird, bestimmt werden.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spritzqualität, die Durchflussmenge, die Tropfengröße und/oder die Qualität der Düsenisolation mittels der Elektroden A und B bestimmt wird.
Verfahren zur Verwendung eine Driftanalysators nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Driftintensität und/oder -richtung mittels der Elektroden B und C bestimmt wird.
Verfahren zur Verwendung eine Driftanalysators nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des Sprühmediums, die zur Vegetation und/oder zum Boden gelangt, mittels der Elektroden A und D bestimmt wird.
Driftanalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ringelektrode A konzentrisch nahe oder direkt an der Düse angeordnet ist.
Driftanalysator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ringelektrode B konzentrisch unter der Düse angeordnet ist.
Driftanalysator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Radius einer Ringelektrode C größer ist als der der Elektrode B und konzentrisch unter der Düse liegt.
Driftanalysator nach Anspruch einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Elektrode D am Boden stationär angeordnet ist.
Driftanalysator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Elektrode D mit einer beweglichen Plattform bewegt, um die Analyse dynamisch zu gestalten und Echtzeitkorrekturen der Sprühparameter zu ermöglichen, um die gewünschte Leistung zu optimieren.