Brevet FR3124351A1 — publié le 20221230

La présente invention concerne un système de pulvérisation (100) buse à buse pour engin notamment agricole (200) comprenant : - un réservoir (10) contenant un liquide à pulvériser (L) ; - une rampe de pulvérisation (20) comprenant une pluralité de buses (21) aptes à pulvériser ledit liquide (L) ; - un circuit de pulvérisation (30) raccordant en boucle ledit réservoir (10) et ladite rampe (20) ; - une unité de pilotage (40) apte à piloter chaque buse (21) indépendamment l’une de l’autre pour une pulvérisation buse à buse ; - des moyens de régulation (50) configurés pour maintenir une pression constante dans ledit circuit de pulvérisation (30) de manière à maintenir constant un débit cible déterminé en sortie de chaque buse (21). Système de régulation de pression et débit d’un pulvérisateur à pulvérisation localisée La présente invention concerne le domaine de l’électronique et plus particulièrement le domaine des systèmes de régulation de pression et débit pour pulvérisateur. Un des objets de la présente invention vise à proposer une solution de régulation de pression et débit pour un pulvérisateur capable de pulvériser de façon localisée un liquide (par exemple un liquide phytosanitaire) sur une surface (par exemple une surface agricole, surface foliaire, toiture…). Un des autres objets de la présente invention concerne un engin agricole du type véhicule d’épandage comprenant une rampe de pulvérisation équipée d’une pluralité de buses de pulvérisation et un système de régulation de pression et débit dans le circuit. La présente invention trouvera de façon non-exclusive des applications avantageuses dans le domaine agricole et/ou viticole notamment en se couplant à un calculateur pour pulvérisateur afin de réguler la pression dans le circuit des rampes d’épandage et de maintenir constant le débit à la sortie de chaque buse. Art antérieur On connaît dans le domaine agricole et viticole les pulvérisateurs. Les pulvérisateurs sont classiquement destinés à pulvériser des produits sur les cultures sous forme de liquide. On parle également d’intrants. De tels pulvérisateurs sont par exemple utilisés pour appliquer sur les cultures des engrais foliaires pour désherber ou encore pour traiter les cultures contre certaines maladies et/ou lutter contre certains insectes (insectes, acariens, etc.) qui sont susceptibles de nuire à la récolte. Un pulvérisateur comporte généralement un réservoir de stockage contenant le liquide à pulvériser ; ce réservoir est raccordé à un circuit équipé d’une pompe (ou équivalent) et d’une ou plusieurs buses de pulvérisation. De tels pulvérisateurs peuvent équiper un véhicule motorisé de type par exemple tracteur, automoteur ou encore aéronef (autonome ou non). On parle de véhicules d’épandage. Aujourd’hui, on connaît des pulvérisateurs qui intègrent un système électronique de pilotage comprenant un calculateur central apte à piloter de façon indépendante les différentes sorties de l’ensemble des buses. Dans le domaine de l’agriculture, certains véhicules d’épandage comprennent un système de pulvérisateur composé d’une rampe articulée à l’arrière (ou à l’avant) du véhicule. Une telle rampe peut par exemple faire plusieurs dizaines de mètres de large et les buses de pulvérisation peuvent être fixées sur la rampe par exemple environ tous les cinquante centimètres, voire tous les vingt-cinq centimètres. Les dimensions et les espacements ci-dessus sont fournis ici à titre purement indicatifs et ne présentent en aucun cas un caractère limitatif ou restrictif. Ainsi, toujours selon cet exemple, un véhicule d’épandage qui est équipé d’une rampe de quarante-huit mètres de large avec une buse fixée tous les cinquante centimètres va comporter un calculateur central capable de piloter en temps réel et de façon indépendante quatre-vingt-seize buses fixées sur la rampe. Un tel pilotage des buses (temps réel et indépendant) permet de réaliser une pulvérisation localisée pour pulvériser le champ de façon parcellaire, c’est-à-dire sur des courtes sections de parcelle du champ ; on comprend donc que le pilotage de ces buses pour la pulvérisation localisée peut nécessiter un actionnement simultané de l’ensemble des buses comme un actionnement d’une seule buse. On parle aussi de pilotage buse à buse. Sur le plan théorique, ce pilotage buse à buse présente de nombreux avantages : il permet de réduire les coûts de pulvérisation et la pollution associée en optimisant l’utilisation du liquide pulvérisé. De tels systèmes de pulvérisation localisée permettent en outre d’améliorer la précision de la pulvérisation en pulvérisant correctement les sections du champ en fonction des besoins réels. En revanche, le Demandeur a observé que, sur le plan pratique, pulvériser buse par buse reste difficile à mettre à mettre en œuvre. Avec les pulvérisateurs actuels, il est en effet très difficile d’assurer cette pulvérisation localisée de façon pleinement satisfaisante car la configuration du circuit d’eau du pulvérisateur ne permet pas d’avoir un débit de pulvérisation stable en sortie de buse. On observe en effet des temps de transition lors du pilotage d’une seule buse. Ces temps de transition sont causés par une ouverture de la buse qui entraîne une baisse de pression significative laquelle ne permet pas une pulvérisation optimisée. En mode « pulvérisation localisée », le Demandeur a constaté qu’il était important de maintenir un débit suffisant en sortie de buses sans temps de transition de manière à ce que la pulvérisation soit optimale. Or, comme expliqué ci-dessus, on observe systématiquement une perte de pression dans les circuits actuels, laquelle implique un temps de transition pour atteindre le débit souhaité en sortie de buse. Le Demandeur soumet que, pour ces raisons, les pulvérisateurs qui sont connus jusqu’à présent et qui comprennent un module de pilotage des buses pour pulvériser de façon localisée et indépendante chacune des buses ne sont pas efficaces. La présente invention vise à améliorer la situation décrite ci-dessus La présente invention vise notamment à remédier à au moins l’un des différents problèmes techniques mentionnés ci-dessus en proposant une solution de pulvérisation buse à buse optimale et adaptable au circuit existant. L’objet de la présente invention concerne selon un premier aspect un système de pulvérisation buse à buse pour engin notamment agricole. Selon la présente invention, le système comprend : - un réservoir contenant un liquide à pulvériser (par exemple un liquide phytosanitaire) ; - une rampe de pulvérisation comprenant une pluralité de buses aptes à pulvériser le liquide ; - un circuit de pulvérisation raccordant en boucle le réservoir et la rampe ; et - une unité de pilotage apte à piloter chaque buse indépendamment l’une de l’autre pour une pulvérisation buse à buse. Avantageusement, le système selon la présente invention comprend en outre des moyens de régulation configurés pour maintenir une pression constante dans le circuit de pulvérisation de manière à maintenir constant un débit cible déterminé en sortie de chaque buse. Grâce aux caractéristiques techniques ci-dessus, et notamment l’intégration de ces moyens de régulation de la pression, on dispose d’un système de pulvérisation assurant une pulvérisation buse à buse sans temps de transition, avec une pression et un débit constant. La régulation de la pression assure donc une pulvérisation localisée (buse à buse) avec un débit constant en sortie de chaque buse. On observe également que cette régulation permet d’avoir une circulation continue du liquide dans le circuit de pulvérisation, ce qui limite les risques de décantation du liquide dans le circuit et le colmatage des conduits du circuit. Dans un mode de réalisation avantageux, les moyens de régulation comportent : - une pompe située en aval dudit circuit sur la boucle d’arrivée entre le réservoir et la rampe de pulvérisation, la pompe étant apte à injecter dans le circuit de pulvérisation le liquide selon un débit déterminé ; et - une vanne de régulation située en amont du circuit sur la boucle de retour entre la rampe de pulvérisation et le réservoir, la vanne de régulation étant apte à réguler la pression dans le circuit de pulvérisation. L’agencement de cette pompe en aval couplée à une vanne de régulation en amont permet de garantir une pression constante dans le circuit. Avantageusement, les moyens de régulation comportent un capteur de pression situé en aval du circuit sur la boucle d’arrivée ; un tel capteur de pression est apte à mesurer une pression dans le circuit de pulvérisation en entrée de la rampe de pulvérisation. De préférence, le capteur de pression est situé entre la pompe et la rampe de pulvérisation. Avantageusement, les moyens de régulation comportent une unité centrale apte à recevoir l’information relative à la pression mesurée par le capteur de pression et à piloter l’ouverture et la fermeture de la vanne de régulation pour maintenir une pression constante dans le circuit. Dans un mode de réalisation particulier, l’unité centrale est configurée pour calculer un signal de vanne en fonction de la pression mesurée, un tel signal permettant de commander une ouverture ou une fermeture de ladite vanne de régulation afin de maintenir une pression constante dans ledit circuit de pulvérisation. De préférence, la pression dans le circuit de pulvérisation est maintenue constante à 3 bars. Avantageusement, le système selon la présente invention comprend en boucle de retour un pressostat apte à détecter la pression en amont dudit circuit et à réguler la pression en cas de dépassement de la pression avec une pression seuil déterminée. Un tel pressostat joue le rôle de groupe de sécurité. Dans une première variante de réalisation de la présente invention, les buses sont à débit fixe. Dans une deuxième variante de réalisation avantageuse de la présente invention, les buses sont à débit variable. De préférence lesdites buses à débit variable sont des buses à pulsation. Avantageusement, les buses à débit variable sont ainsi pilotées électriquement par l’unité de pilotage selon une technologie PWM capable de faire varier le débit de chaque buse en modulant la durée d’ouverture lors d’un cycle d’ouverture/fermeture de ladite buse. Une telle technologie PWM pour « Pulse Width Modulation » (ou modulation de largeur d’impulsion) repose sur le principe de faire varier le débit des buses en modulant la durée du cycle d’ouverture des buses. De préférence, les buses à débit variable présentent une fréquence d’ouverture/fermeture de 10 à 100 Hertz. En d’autres termes, on comprend ici que chaque buse est capable de s’ouvrir et se fermer 10 à 100 fois par seconde. La modulation du débit de la buse s’effectue donc ici en faisant varier la durée d’ouverture de la buse au sein d’un cycle d’ouverture/fermeture. Selon cette variante, on peut également prévoir que les moyens de régulation comportent : - un premier débitmètre situé en aval du circuit sur la boucle d’arrivée, le premier débitmètre étant apte à mesurer un premier débit dans le circuit de pulvérisation en entrée de rampe ; et - un deuxième débitmètre situé en amont du circuit sur la boucle de retour, le deuxième débitmètre étant apte à mesurer un deuxième débit dans le circuit de pulvérisation en sortie de rampe. De préférence l’unité centrale est configurée pour recevoir les premier et deuxième débits mesurés respectivement en entrée et en sortie de rampe et calculer en fonction des débits mesurés un temps d’ouverture pour chacune des buses pour atteindre le débit cible en sortie de buse. Selon cette variante, la présence de ces débitmètres en entrée et en sortie de rampe permet donc de contrôler le débit en plus de la mesure de pression. Le capteur de pression permet quant à lui de contrôler une pression idéale dans le circuit (par exemple 3 bars). Il est ainsi possible de contrôler le débit qui passe dans chacune des buses ouvertes. De préférence, il est prévu une vanne de régulation rapide. De préférence, la vanne de régulation est du type PWM ; celle-ci est configurée pour positionner instantanément une consigne de retour en cuve, fonction du débit et de la pression souhaités dans la ou les buses ouvertes. L’objet de la présente invention concerne selon un deuxième aspect un engin de pulvérisation comprenant un système de pulvérisation tel que décrit ci-dessus. Un tel engin est du type par exemple un engin d’épandage. Ainsi, par ses différentes caractéristiques techniques fonctionnelles et structurelles décrites ci-dessus, on dispose d’un système de pulvérisation buse à buse efficace qui assure une pulvérisation sans temps de transition, avec une pression sensiblement constante dans le circuit et un débit constant en sortie de buse ; un tel système peut venir s’adapter sur les circuits existants en apportant un minimum de modifications. Description des figures D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description ci-dessous, en référence aux figures annexées qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif et sur lesquelles : La est une vue schématique représentant un système de pulvérisation buse à buse à débit constant selon un premier exemple de réalisation de la présente invention ; et La représente une vue schématique représentant un système de pulvérisation buse à buse à débit variable (type PWM) selon un deuxième exemple de réalisation de la présente invention La est une vue schématique représentant un véhicule d’épandage comprenant un système de pulvérisation buse à buse conforme à la ou 2. Système de pulvérisation (100) buse à buse pour engin (200) notamment agricole comprenant : - un réservoir (10) contenant un liquide à pulvériser (L) ; - une rampe de pulvérisation (20) comprenant une pluralité de buses (21) aptes à pulvériser ledit liquide (L) ; - un circuit de pulvérisation (30) raccordant en boucle ledit réservoir (10) et ladite rampe (20) ; - une unité de pilotage (40) apte à piloter chaque buse (21) indépendamment l’une de l’autre pour une pulvérisation buse à buse ; ledit système (100) étant caractérisé en ce qu’il comprend des moyens de régulation (50) configurés pour maintenir une pression constante dans ledit circuit de pulvérisation (30) de manière à maintenir constant un débit cible déterminé en sortie de chaque buse (21). Système (100) selon la revendication 1, dans lequel les moyens de régulation (50) comportent : - une pompe (51) située en aval dudit circuit (30) sur la boucle d’arrivée (31) entre ledit réservoir (10) et ladite rampe de pulvérisation (20), ladite pompe (51) étant apte à injecter dans ledit circuit de pulvérisation (30) ledit liquide (L) selon un débit déterminé ; et - une vanne de régulation (52) située en amont dudit circuit (30) sur la boucle de retour (32) entre ladite rampe de pulvérisation (20) et ledit réservoir (10), ladite vanne de régulation (52) étant apte à réguler la pression dans ledit circuit de pulvérisation (30). Système (100) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les moyens de régulation (50) comportent un capteur de pression (53) situé en aval dudit circuit (30) sur la boucle d’arrivée (31), ledit capteur de pression (53) étant apte à mesurer une pression dans le circuit de pulvérisation (30) en entrée de ladite rampe de pulvérisation (20). Système (100) selon la revendication 3 rattachée à la revendication 2, dans lequel ledit capteur de pression (53) est situé entre la pompe (51) et la rampe de pulvérisation (20). Système (100) selon la revendication 4, dans lequel les moyens de régulation (50) comportent une unité centrale (54) apte à recevoir l’information relative à la pression mesurée par ledit capteur de pression (53) et à calculer un signal de vanne en fonction de ladite pression mesurée pour commander une ouverture ou une fermeture de ladite vanne de régulation (52) afin de maintenir une pression constante dans ledit circuit de pulvérisation (30). Système (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la pression dans le circuit de pulvérisation (30) est maintenue constante à 3 bars. Système (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, lequel comprend en boucle de retour (32) un pressostat (60) apte à détecter la pression en amont dudit circuit (30) et à réguler ladite pression en cas de dépassement de ladite pression avec une pression seuil déterminée. Système (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les buses (21) sont à débit fixe. Système (100) selon l’une quelconque des revendications 2 à 8, dans lequel les buses (21) sont à débit variable. Système (100) selon la revendication 9, dans lequel les buses (21) à débit variable sont pilotées électriquement par l’unité de pilotage (40) selon une technologie PWM capable de faire varier le débit de chaque buse (21) en modulant la durée d’ouverture lors d’un cycle d’ouverture/fermeture de ladite buse. Système (100) selon la revendication 10, dans lequel les buses (21) à débit variable présentent une fréquence d’ouverture/fermeture de 10 à 100 Hertz. Système (100) selon la revendication 10 ou 11, dans lequel les moyens de régulation (50) comportent : - un premier débitmètre (55) situé en aval dudit circuit (30) sur la boucle d’arrivée (31), ledit premier débitmètre (55) étant apte à mesurer un premier débit dans le circuit de pulvérisation (30) en entrée de la rampe de pulvérisation (20) ; et - un deuxième débitmètre (56) situé en amont dudit circuit (30) sur la boucle de retour (32), ledit deuxième débitmètre (56) étant apte à mesurer un deuxième débit dans le circuit de pulvérisation (30) en sortie de la rampe de pulvérisation (20). Système selon la revendication 12, dans lequel l’unité centrale (54) est configurée pour recevoir les premier et deuxième débits mesurés respectivement en boucle d’arrivée (31) et en boucle de sortie (32) et calculer en fonction desdits débits mesurés un temps d’ouverture pour chacune des buses (21) pour atteindre le débit cible en sortie de chaque buse. Engin de pulvérisation (200), notamment engin agricole de type véhicule d’épandage, comprenant un système de pulvérisation (100) selon l’une quelconque des revendications précédentes.