DK173626B1

DK173626B1 - Landbrugssprøjte med styreindretning

Info

Publication number: DK173626B1
Application number: DK199900108A
Authority: DK
Inventors: Amir Shahar
Original assignee: Hardi Int As
Priority date: 1999-01-27
Filing date: 1999-01-27
Publication date: 2001-05-07
Also published as: EP1023831B1; EP1023831A1; DE60005576D1; DE60005576T2

Description

i DK 173626 B1

Den foreliggende opfindelse angår en landbrugssprøjte af den i indledningen til krav 1 og 7 angivne art. Landbrugssprøjter af denne art benyttes konventionelt til udsprøjtning af et aktivstof, såsom et pesticid, et herbi-5 cid eller et insekticid, på et beplantet markareal med henblik på at forebygge eller afhjælpe skader på afgrøden .

Beholderen på landbrugssprøjten kan sædvanligvis have en 10 kapacitet på ca. 1-4 m3, og brugeren, dvs. landmanden, vil typisk udsprøjte det aktive stof i opløst eller fortyndet form, idet det pågældende aktive stof normalt leveres i høj koncentreret form enten som pulver eller flydende i mindre dunke og opblandes med vand i beholderen 15 umiddelbart før anvendelsen. Det aktive stof kan være mere eller mindre blandbart med vandet, eller det kan have en tendens til at udfælde, hvorved man i praksis kan observere, at koncentrationen af det aktive stof er større i ét område af væsken i beholderen end i resten af behol-20 deren. Beholderen forsynes derfor ofte med et egnet omrøringsorgan, der skal sikre en ensartet fordeling af aktivstoffet i beholderen for at undgå uønskede og skadelige variationer i kvaliteten af den fra sprøjtedyserne udsprøjtede sprøjtevæske, der normalt udtages fra beholde-25 ren ved dennes bund. Før udsprøjtningen påbegyndes vil landmanden normalt aktivere omrøringsorganet i en "dødperiode" med en varighed, der skønnes at give den ønskede ensartede fordeling, og landmanden vil herefter lade omrøringsorganet forblive i drift under udsprøjtningen på 30 markarealet for til stadighed at sikre denne fordeling. Landmanden har imidlertid ingen sikkerhed for, at omrøringsorganet tilvejebringer den ønskede ensartethed.

2 DK 173626 B1

Opfindelsen søger at forbedre de kendte landbrugssprøjter ved ikke alene at sikre den ønskede ensartede fordeling af aktivstof i beholderen under udsprøjtningen, men også ved at reducere den dødperiode, hvori landmanden må vente 5 før udsprøjtningen kan påbegyndes, efter at opblandingen af det aktive stof i vandet er foretaget.

Dette opnås ifølge opfindelsen som angivet i den kendetegnende del af hhv. krav 1 og 7, idet krav 19 og 20 om-10 handler en hensigtsmæssig styreenhed til brug i en beholder for frembringelse af en ensartet fordeling af aktiv stoffet .

Ved, som angivet i krav 1, at indbygge en enkelt sensor, 15 der kan måle værdien af en parameter, som er repræsentativ for koncentrationen af et aktivstof i sprøjtevæsken, og som er arrangeret i en veldefineret position i sprøjtevæsken, og ved at denne værdi tilføres til en kompara-tor, der sammenligner værdien med en værdi for en ønsket 20 koncentration, der er lagret i en hukommelse, bliver det muligt at tilvejebringe et styresignal som respons på, at den ønskede ensartethed af sprøjtevæsken er opnået, idet komparatoren eksempelvis kan være indrettet til at afgive et visuelt eller hørbart signal, eller kan være koblet 25 til omrøringsorganerne for at kunne aktivere disse så snart der konstateres en afvigelse mellem den målte og den ønskede værdi.

Ved, som angivet i krav 7, at indbygge mere end én sensor 30 opnås den særlige fordel, at komparatoren kan arbejde ud fra relative målinger, og at der således ikke skal foretages en kalibrering af komparatoren med henblik på bestemmelse af absolutte værdier for koncentrationen af aktivstof i forskellige veldefinerede positioner i sprøjte- DK 173626 B1 3 væsken. Dette kan være af særlig fordel i de tilfælde, hvor en præcis bestemmelse af denne koncentration sædvanligvis vil kræve en omfattende analyse, f.eks. ved gas-chromatografi efterfulgt af massespektroskopi, således 5 som typisk vil være tilfældet, hvor der er tale om uopløselige aktivstoffer. Ved derudover at forbinde komparato-ren med en hukommelse i hvilken der kan lagres en tærskelværdi, bliver det muligt for brugeren at definere, hvornår styresignalet skal afgives, idet styresignalet 10 derved kan afgives, når forskellen mellem de målte værdier overstiger tærskelværdien.

Sensoren eller sensorerne kan anbringes i det indre af beholderen, men der er intet til hinder for, at sensoren 15 eller sensorerne kan arrangeres i de forbindelseslinier fra beholderen, der gennemstrømmes af sprøjtevæsken under landbrugssprøjtens anvendelse. Dette kan tillade en enklere adgang til den enkelte sensor med henblik på udskiftning eller vedligeholdelse. Sensoren eller én af 20 sensorerne kan endvidere med særlig fordel omfatte et flydelegeme og være indrettet til at måle den nævnte værdi i overfladen af sprøjtevæsken i beholderen. Væskeoverfladens aktuelle beliggenhed fastlægger dermed den nævnte veldefinerede position for sensoren. Ved faldende væske-25 stand i beholderen vil der således til enhver tid kunne registreres en sensorværdi, der er et udtryk for koncentrationen øverst i væskemassen.

I en hensigtsmæssig udførelsesform, som angivet i krav 30 12, kan omrøringsorganerne udgøres af en hydraulisk pum pe, der frembringer en cirkulation af sprøjtevæsken i beholderen, eksempelvis via et bundudtag, der via et første rørstykke og pumpen er forbundet med et andet rørstykke med udløb øverst eller nederst i det indre af beholderen.

4 DK 173626 B1

Det vil, som angivet i krav 13, i dette tilfælde med særlig fordel være muligt at arrangere den yderligere sensor i tilknytning til det første eller det andet rørstykke, idet man ved samtidig udformning af den første sensor som 5 et flydelegeme opnår, at der til enhver tid på enkel måde kan opnås adgang til begge sensorer med henblik på eventuelt reparationsarbejde. Det vil i denne forbindelse forstås, at beholdere af den type, der konventionelt anvendes, har relativt små adgangsåbninger, og at det der-10 for under normale omstændigheder kan være vanskeligt at opnå adgang til en sensor placeret fast i området omkring beholderbunden.

Det vil forstås, at sensorerne i alle tilfælde skal pla-15 ceres i en sådan indbyrdes afstand, at værdien for de målte parametre reelt kan repræsentere koncentrationen i forskellige områder i væsken, og at placeringen bør vælges så en eventuel strøm af en sprøjtevæske ikke passerer forbi to sensorer, og dermed blot giver anledning til en 20 måling af den samme væskemasse.

Sensorerne kan med særlig fordel være indrettet til på konventionel måde at frembringe et udtryk for koncentrationen af det aktive stof på basis af den elektriske led-25 ningsevne af sprøjtevæsken i målepositionen.

Opfindelsen vil i det følgende blive nærmere forklaret under henvisning til tegningen, der viser en foretrukket udførelsesform.

30 På tegningen ses en del af en konventionel landbrugssprøjte, idet der alene er vist de komponenter, der har relation til udsprøjtningen af en flydende sprøjtevæske på et markareal. Det vil forstås, at de viste komponenter DK 173626 B1 5 eksempelvis kan være placeret på enten en ramme beregnet til ophængning eller fastmontering på en traktor eller på en særskilt trailer beregnet til sammenkobling med en traktor.

5 På tegningen er med henvisningstallet 1 angivet en sædvanlig beholder til opbevaring af en fortyndet sprøjtevæske. Beholderen kan eksempelvis have et rumfang på ca. 1-4 m', og er forsynet med en ikke vist ifyldningsåbning 10 til ifyldning af vand samt et koncentreret aktivt stof, såsom et pesticid, et herbicid eller insekticid. Det aktive stof er i koncentreret form fortrinsvis flydende men kan eventuelt være pulverformet.

15 På tegningen er med henvisningstallet 14 endvidere vist en sprøjtebom med et antal væskedyser til udsprøjtning af sprøjtevæsken over et markareal. Landbrugssprøjten er til dette formål forsynet med et antal forbindelseslinier i form af slangeforbindelser, der forbinder væskedyserne 20 med beholderen 1 via en manifold 12. Manifolden 12 står via en rørstreng med en ventil 1, 8 i strømningsforbin delse med en pumpe 3, der igen er forbundet med et sugerør 2, der udmunder i beholderen 1 ved dennes bund. Under udsprøjtningen suges væsken i beholderen 1 således op 25 gennem røret 2 af pumpen 3 og fordeles til de enkelte væskedyser af manifolden 12.

Beholderen 1 er derudover på konventionel vis forsynet med sikkerhedsventiler 11 og kontraventiler 9, samt omrø-30 ringsorganer, der tjener til at frembringe en cirkulation af væsken i beholderen 1. Omrøringsorganerne kan som vist omfatte to rørstrenge 5, 6, der begge står i strømningsforbindelse med sugerøret 2 via pumpen 3, og som ved aktivering af tilhørende ventiler 4, 8 kan tjene til retur- 6 DK 173626 B1 føring af en større eller mindre andel af den mængde væske, der suges op gennem sugerøret 2 af pumpen 3. Rørstrengene 5, 6 udmunder i egnede dyser, hvorved der kan frembringes en strømning i beholderen 1. Det vil forstås, 5 at omrøringsorganerne aktiveres ved åbning af ventilerne 4, 8, og at omrøringens effektivitet dermed afhænger af ventil indstillingen. Det skal fremhæves, at omrøringsor-ganerne alternativt kan udgøres af en mekanisk røreanordning med skovlhjul eller lignende, der kan rote-10 re i beholderen 1.

Med henvisningstallet 20 og 22 er angivet to sensorer, der er valgt til at kunne måle værdien for en parameter, der repræsenterer koncentrationen af det aktive stof i 15 det område af sprøjtevæsken, hvori sensorerne er place ret. Sensorerne kan eksempelvis være ledningsevnesensorer med to elektroder, eller der kan eksempelvis benyttes lysspektroskopisensorer, der måler lysabsorbtionen i væsken, hvilket navnlig vil være relevant, hvor der er tale 20 om ikke elektrisk ledende væsker. Der kan også tænkes anvendt pH-sensorer eller ultralydsensorer.

Den ene sensor 20 er som vist forbundet med et flydelege-me og vil derfor permanent kunne måle værdien af den på-25 gældende parameter i et område af væsken i beholderen 1 umiddelbart ved væskeoverfladen. Sensoren 22 er arrangeret indvendigt i sugerøret 2, fortrinsvis i en position over den maksimale væskestand i beholderen 1, og vil derved, under væskens strømning gennem sugerøret 2, kunne 30 måle værdier for den pågældende parameter, der repræsenterer koncentrationen af det aktive stof i det område af sprøjtevæsken, der befinder sig ved beholderens 1 bund, hvor sugerøret 2 udmunder. Sensoren 22 kan alternativt indbygges i det indre af beholderen ved dennes bund, ek- DK 173626 B1 7 sempelvis på en sådan måde, at den kan udtages med henblik på reparation via en tilstødende åbning i beholderen, eller i nærheden af manifolden 12 efter ventilen 7.

Om ønsket kan systemet suppleres med flere sensorer; ek-5 sempelvis kan en tredje sensor tænkes anbragt ved beholderens 1 bund ved den sidevæg, der ligger fjernest fra sugerørets 2 udmunding for tilvejebringelse af et yderligere måleresultat.

10 Sensorerne 20, 22 afgiver via linier 25, 26 informationer om de målte værdier til en komparator 30, der som vist kan være forbundet med et display 32, der styres i overensstemmelse med et styresignal afgivet fra komparatoren 30. Komparatoren 30 kan hensigtsmæssigt være udformet som 15 et mikroprocessorsystem, der kan behandle signalerne fra sensorerne under afvikling af et computerprogram. Alternativt kan komparatoren 30 være udformet under brug af konventionelle elektroniske komponenter. Komparatoren 30 kan som vist desuden være forbundet med en linie 4 0 for 20 at kunne afgive styresignalet 40 til omrøringsorganerne, nærmere bestemt til styring af ventilerne 4, 8, der regulerer strømningen af væsken gennem rørstrengene 5, 6 og dermed af den omrøring der aktuelt finder sted i beholderen. Styresignalet 40 kan alternativt tjene til styring 25 af en motor, der driver en mekanisk røreanordning.

Komparatoren 30 er i den viste udformning forbundet med en hukommelse 35, hvori der kan lagres en tærskelværdi, der er bestemmende for styresignalets værdi, dvs. for om 30 der i displayet 32 skal afgives et visuelt eller hørbart signal og/eller for reguleringen af omrøringen i beholderen. Komparatoren 30 sammenligner således forskellen mellem de målte værdier fra sensorerne 20, 22 med den lagrede tærskelværdi. Tærskelværdien kan eksempelvis tillægges 8 DK 173626 B1 værdien O af landmanden, hvorved komparatoren 30 således enten afgiver et styresignal så længe der optræder en koncentrationsforskel mellem væsken i de to måleområder i beholderen, dvs. mellem væsken i overfladen og ved bun-5 den, eller når denne forskel er udlignet. Styresignalet 40 kan som nævnt komme til udtryk på displayet, enten ved at et visuelt/hørbart signal ophører eller starter, eller styresignalet 40 kan ledes til omrøringsorganerne, for at tilvejebringe en automatisk regulering heraf. Landmanden 10 kan via displayet 32 gøres opmærksom på, at den ønskede ensartethed af væsken er opnået og dermed kunne iværksætte sprøjtningen på dette tidspunkt. Dermed vil der kunne foretages udsprøjtning efter en så kort dødperiode som muligt.

15

Opfindelsen er endvidere fordelagtig ved at reducere den uønskede skumdannelse i væskeoverfladen, der konventionelt observeres ved almindelig drift af landbrugssprøjter som følge af en for kraftig omrøring af væsken i beholde-20 ren, idet det nu er muligt at foretage en styring af ventilerne 4, 8, og dermed af omrøringen, så omrøringen kan ske med den mindste påkrævede styrke.

Det skal tilføjes, at den i krav 1-6 angivne udførelses- 25 form vil kunne udøves under anvendelse af det på tegningen viste anlæg, idet én af sensorerne 20, 22 med tilhø rende linie 25, 26 i dette tilfælde vil kunne udelades.

Claims

1. Landbrugssprøjte til udsprøjtning af en flydende 5 sprøjtevæske på et areal til afgrøder og omfattende: en beholder (1) til optagelse af sprøjtevæsken, en bomkonstruktion (14) med et antal dyser for afgivelse 10 af sprøjtevæsken, et antal slanger eller lignende forbindelseslinier til fremføring af sprøjtevæsken fra beholderen (1) til bomkonstruktionen (14), 15 omrøringsorganer (4, 5, 6, 8) til frembringelse af en omrøring af sprøjtevæsken i beholderen (1), kendetegnet ved, at landbrugssprøjten til-20 lige omfatter: en sensor (20, 22) der kan måle værdien af en parameter, der er repræsentativ for koncentrationen af et aktivstof i sprøjtevæsken, og som er arrangeret i en veldefineret 25 position i sprøjtevæsken, en hukommelse (35) til lagring af en ønsket værdi for den nævnte parameter i den nævnte veldefinerede position, og 30 en komparator (30) forbundet med sensoren (20, 22) og med hukommelsen (35) og indrettet til at sammenligne den nævnte målte værdi med den nævnte ønskede værdi og til at afgive et styresignal (32, 40) såfremt den målte værdi DK 173626 B1 10 for parameteren afviger fra den nævnte ønskede værdi for parameteren, eller er lig med denne ønskede værdi.

2. Landbrugssprøjte ifølge det foregående krav, k e n -5 detegnet ved, at komparatoren (30) tillige er forbundet med omrøringsorganerne (4, 5, 6, 8), og at styresignalet (40) er indrettet til at styre omrøringsorganerne (4, 5, 6, 8) .

3. Landbrugssprøjte ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at omrøringsorganerne (4, 5, 6, 8) omfatter en hydraulisk pumpe (3) indrettet til at frembringe en cirkulation af sprøjtevæsken i beholderen via et første (2) og et andet rørstykke (5, 6) koblet 15 til beholderen (1).

4. Landbrugssprøjte ifølge krav 1, 2 eller 3, kendetegnet ved, at sensoren (20) er arrangeret i det indre af beholderen (1) . 20

5. Landbrugssprøjte ifølge det foregående krav, kendetegnet ved, at sensoren (20) omfatter et fly-delegeme, og at sensoren (20) er indrettet til at måle den nævnte værdi i overfladen af sprøjtevæsken i beholde- 25 ren (1).

6. Landbrugssprøjte ifølge krav 1, 2 eller 3, ken detegnet ved, at sensoren (22) er arrangeret i det nævnte første (2) eller andet rørstykke. 30

7. Landbrugssprøjte til udsprøjtning af en flydende sprøjtevæske på et areal til afgrøder og omfattende: en beholder (1) til optagelse af sprøjtevæsken, DK 173626 B1 11 en bomkonstruktion (14) med et antal dyser for afgivelse af sprøjtevæsken, 5 et antal slanger eller lignende forbindelseslinier til fremføring af sprøjtevæsken fra beholderen (1) til bomkonstruktionen (14), omrøringsorganer (4, 5, 6, 8) til frembringelse af en om-10 røring af sprøjtevæsken i beholderen (1), kendetegnet ved, at landbrugssprøjten tillige omfatter: 15 en første sensor (20) der kan måle værdien af en parameter, der er repræsentativ for koncentrationen af et aktivstof i sprøjtevæsken, og som er arrangeret i en første veldefineret position i sprøjtevæsken, 20 en anden sensor (22) der kan måle værdien af den nævnte parameter, og som er arrangeret i en anden veldefineret position i sprøjtevæsken, en komparator (30) forbundet med den første sensor (20) 25 og med den anden sensor (22) og indrettet til at sammenligne de nævnte målte værdier og til at afgive et styresignal (32, 40) såfremt de nævnte værdier afviger fra hinanden, eller er lig med hinanden.

8. Landbrugssprøjte ifølge det foregående krav, ken detegnet ved, at komparatoren (30) omfatter en hukommelse (35) indrettet til lagring af en tærskelværdi, og DK 173626 B1 12 og at komparatoren (30) er indrettet til at afgive det nævnte styresignal (32, 40) såfremt forskellen mellem de nævnte værdier afviger fra den lagrede tærskelværdi, el-5 ler er lig med denne.

9. Landbrugssprøjte ifølge et af de foregående krav 7 el ler 8, kendetegnet ved, at komparatoren (30) tillige er forbundet med omrøringsorganerne (4, 5, 10 6, 8), og at styresignalet (40) er indrettet til at styre omrøringsorganerne (4, 5, 6, 8).

10. Landbrugssprøjte ifølge krav 7, 8 eller 9, ken detegnet ved, at den første (20) og den anden 15 sensor (22) er arrangeret i respektive, faste højdeniveauer i forhold til beholderen (1).

11. Landbrugssprøjte ifølge krav 7, 8 eller 9, ken detegnet ved, at den første sensor (20) omfat- 20 ter et flydelegeme, og at den første sensor (20) er indrettet til at måle den nævnte værdi i overfladen af sprøjtevæsken i beholderen (1).

12. Landbrugssprøjte ifølge et af de foregående krav 7- 25 11, kendetegnet ved, at omrøringsorganerne (4, 5, 6, 8) omfatter en hydraulisk pumpe (3) indrettet til at frembringe en cirkulation af sprøjtevæsken i beholderen (1) via et første (2) og et andet rørstykke (5, 6. koblet til beholderen (1) . 30

13. Landbrugssprøjte ifølge det foregående krav, kendetegnet ved, at den anden sensor (22) er arrangeret i det nævnte første (2) eller andet rørstykke (5, 6) . DK 173626 B1 13

14. Landbrugssprøjte ifølge et hvilket som helst af krav 8-13, kendetegnet ved, 5 at en tredje sensor er arrangeret til at måle værdien af den nævnte parameter i en tredie veldefineret position, at hukommelsen (30) er indrettet til lagring af en yderligere tærskelværdi, og 10 at komparatoren (35) tillige er forbundet med den tredie sensor cg indrettet til at sammenligne den målte værdi i den nævnte tredje position med den nævnte målte værdi i den anden position og til at afgive et styresignal så-15 fremt de nævnte værdier afviger fra hinanden, eller er lig med hinanden.

15. Landbrugssprøjte ifølge det foregående krav, kendetegnet ved, at det nævnte signal er 20 indrettet til at styre omrøringsorganerne (4, 5, 6, 8).

16. Landbrugssprøjte ifølge et hvilket som helst af de foregående krav 1-15, kendetegnet ved, at omrøringsorganerne omfatter et roterende røreaggregat. 25

17. Landbrugssprøjte ifølge et hvilket som helst af de foregående krav 1-16, kendetegnet ved, at den nævnte parameter, der er repræsentativ for koncentrationen af et aktivstof i sprøjtevæsken, er et udtryk for 30 sprøjtevæskens elektriske ledningsevne.

18. Landbrugssprøjte ifølge et hvilket som helst af de foregående krav 1-17, kendetegnet ved, at DK 173626 B1 14 sprøjtevæsken indeholder et vandopløseligt eller vanduopløseligt aktivstof og vand.

19. Styreenhed til i en beholder (1) med omrøringsorganer 5 (4, 5, 6, 8) at frembringe en sprøjtevæske med en homogen fordeling af et givet aktivstof og omfattende: en sensor (20, 22) til at måle værdien af en parameter, der er repræsentativ for koncentrationen af aktivstoffet 10 i sprøjtevæsken, midler til fastgørelse af sensoren (20, 22) i en veldefineret position i beholderen (1), kendetegnet ved, en hukommelse (35) til lagring af en ønsket værdi for den nævnte parameter i den nævnte veldefinerede position, og en komparator (30) forbundet med sensoren (20, 22) og med 20 hukommelsen (35) og som kan forbindes med omrøringsorganerne (4, 5, 6, 8), hvilken komparator (30) er indrettet til at sammenligne den nævnte målte værdi med den nævnte ønskede værdi og til at kunne afgive et styresignal (32, 40. til omrøringsorganerne (4, 5, 6, 8) såfremt den målte 25 værdi for parameteren afviger fra den nævnte ønskede værdi for parameteren, eller er lig med denne værdi.

20. Styreenhed til i en beholder (1) med omrøringsorganer (4, 5, 6, 8) at frembringe en sprøjtevæske med en homogen 30 fordeling af et givet aktivstof og omfattende: en første sensor (20) til at måle værdien af en parameter, der er repræsentativ for koncentrationen af et aktivstof i sprøjtevæsken, DK 173626 B1 15 midler til fastgørelse af sensoren (20, 22) i en veldefineret position i beholderen (1), 5 kendetegnet ved, en anden sensor (22) til at måle værdien af den nævnte parameter, 10 midler til fastgørelse af den anden sensor (20, 22) i en veldefineret position i beholderen (1), en komparator (30) forbundet med den første sensor (20) og med den anden sensor (22) og som kan forbindes med om-15 røringsorganerne (4, 5, 6, 8), hvilken komparator (30) er indrettet til at sammenligne de nævnte målte værdier og til at kunne afgive et styresignal til styring af omrøringsorganerne (4, 5, 6, 8) såfremt de nævnte værdier afviger fra hinanden, eller er lig roed hinanden.