Tarımsal amaçlı pülverizasyonlarda damla temas açısı ölçümüne yönelik bir sistem geliştirilmesi
Development of a system for measuring droplet contact angles in agricultural spraying
Yazar: MUHİTTİN YAĞMUR POLAT
Danışman: PROF. DR. İBRAHİM ÇİLİNGİR
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Tarım Makineleri ve Teknolojileri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Bu tez çalışmasında tarımsal amaçlı pülverizasyonlara yönelik olarak yapraklar üzerinde damla temas açılarını ölçebilecek bir sistem geliştirilmiştir. Sistem; yaprak tutucu birimi, dozaj birimi, mikroskop birimi, elektronik kontrol birimi ve görüntülerin toplanarak temas açılarının hesaplandığı bilgisayardan oluşmaktadır. Sistemin geliştirilmesinden sonra, üç farklı kullanıcı tarafından üç farklı çelik bilyenin çapları farklı günlerde ölçülerek sistemin ölçüm kesinliği belirlenmiştir. Yaprak yüzeyleri üzerine pülverizasyon sıvıları 1000 µm'lik çapta damlalar halinde üretilerek aktarılmış ve oluşan temas açılarının ölçümleri yapılmıştır. Bu ölçüm sonuçları üzerinde varyans analizi yapılarak yapraklar ve sıvılar arasındaki ilişkiler incelenmiştir. Geliştirilen sistemin ölçüm kesinliği 1000 µm çap için 998,94 ± 4,90 µm, 1500 µm için 1498,42 ± 5,38 µm ve 3000 µm için ise 3001,93 ± 5,66 µm olarak belirlenmiştir. Çift faktörlü varyans analizi testi sonucunda yaprak, sıvılar ve her ikisi ile yapılan ölçüm sonuçları arasında istatistiksel olarak P < 0,05 önem düzeyinde anlamlı farklılık bulunmuştur. Yapılan LSD çoklu karşılaştırma testleri sonuçlarına göre de tüm yüzeyler arasında ve tüm sıvılar arasında istatistiksel olarak P < 0,05 önem düzeyinde anlamlı bir farklılık bulunmuştur. Sadece fungusit ve NPK yaprak gübresi solüsyonları arasındaki farklılık ise P < 0,05 düzeyinde önemsiz bulunmuştur. Asetat kâğıdı üzerinde Saf Su ve Saf Su + Yayıcı Yapıştırıcı karışımlarının damlatmadan sonra 5, 15 ve 25. saniyelerdeki temas açıları ölçüm sonuçları üzerinde yapılan tek faktörlü varyans analizi sonucunda; zamanın ölçülen temas açısı ortalamaları üzerine etkisi P < 0,01 önem düzeyinde anlamlı bulunmuştur.

Abstract:
In this thesis, a system has been developed to measure drop contact angles on leaves for agricultural pulverization. The system consists of leaf holder unit, dosing unit, microscope unit, electronic control unit and a computer where the contact angles are calculated. After the development, the uncertainty of the system were determined by measuring diameters of three different steel balls on different days by three users. Drops of 1000 µm diameter were produced from the liquids and transferred onto the surfaces and the contact angles formed were measured. The relationships between leaves and liquids were investigated by performing variance analysis on measurement results. The uncertainty of developed system is determined as 998.94 ± 4.90 µm for 1000 µm diameter, 1498.42 ± 5.38 µm for 1500 µm and 3001.93 ± 5.66 µm for 3000 µm. As a result of the two-way analysis of variance, a significant difference was found at the P < 0.05 level between the measurement results made with leaves, liquids and both. According to the results of LSD tests, a difference was found between all surfaces and between all liquids at the P < 0.05 significance level. Only the difference between Fungicide and NPK solutions was found to be insignificant at P < 0.05. Single factor variance analysis was performed to the contact angle results of distilled water and distilled water + surfactant mixtures measured on acetate, and the effect of time on the measured contact angles was found to be significant at P < 0.01 level.