Sıvı gübre tertibatlı anıza tahıl ekimi yapan doğrudan ekim makinesi için otomasyon sisteminin tasarımı
Design of automation system for direct drill machine with liquid fertilizer assembly for grain planting on stubble
Yazar: BEHİCE BORAN AKTEPE
Danışman: PROF. DR. YILMAZ BAYHAN
Tekirdağ Namık Kemal Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyosistem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Ziraat = Agriculture

Özet:
Bu çalışmada, Trakya Bölgesinde ayçiçeği hasadından sonra tahıl ekiminde doğrudan ekim makinesinde granül gübre yerine sıvı gübre uygulayabilme özelliği bir doğrudan ekim makinesinde atılan sıvı gübre miktarının ölçülmesini ve izlenmesini sağlayacak bir otomasyon sistemi tasarlanmıştır. Çalışma sırasında çalışmayı durdurup tıkanan memeyi tespit etmek mümkün olamayacağından dolayı otomasyon sistemine ihtiyaç olduğu tespit edilmiştir. Tasarlanan bu otomasyon sistemi ile sıvı gübre atımı sırasında tıkanmış püskürtme memelerinin tespitini yapmak ve traktör sürücüsünün ilaçlama yaparken atılan sıvı gübre miktarını izlemesini sağlamak amaçlanmıştır. Tasarlanan sistemin akış sensörleri sıvı gübre atma makinasının püskürtme memelerine monte edilmiştir. Her bir akış sensöründen toplam 3 tekerrürlü olarak 30 ölçüm alınmıştır. Atılan gerçek sıvı miktarını ölçmek için her bir püskürtme memesinin altına ölçekli kaplar yerleştirilmiştir. Gerçek hacim ölçekli kaplarda toplanan sıvı miktarından, ölçülen hacim ise akış sensörleri üzerinden elde edilen değerlerle bulunmuştur. Sensörlerden ve ölçekli kaplardan alınan ölçümlerle regresyon analizi yapılarak sıvı gübre kullanımı durumunda sistemin kalibrasyon eğrisi oluşturulmuştur. Aynı zamanda gerçek hacim ve sensör tarafından ölçülen hacim t-testi ile karşılaştırılarak ölçümler arasında istatiksel olarak P<0,05 düzeyinde bir fark olup olmadığı analiz edilmiştir. Otomasyon sistemi sıvı gübre atımı sırasında tıkanmış gübreleme memelerinin tespitini yapmaktadır. Püskürtme memesinde akış sıfır olduğunda görsel olarak sürücüye uyarı vermektedir. Bu sistemle gübreleme uygulaması sırasında traktör sürücüsünün atılan gübre miktarını izlemesini sağlamaktadır. Ölçümler sonucunda sensör tarafından ölçülen hacim gerçek hacimden bir miktar yüksek çıkmıştır. Gerçek hacim ile ölçülen hacim arasında minimum 0,0 litre, maksimum 0,31 litre fark elde edilmiştir. Ortalama fark 0,17 litre, standart sapma ise 0,08 litre olarak hesaplanmıştır. Gerçek hacim ve ölçülen hacim arasındaki regresyon eğrisi incelendiğinde yüksek bir doğrusal ilişki olduğu belirlenmiş ve regresyon katsayısı R2= 0,947 olarak hesaplanmıştır. Aynı zamanda yapılan bağımsız çift yönlü t-testi sonucunda P=0,012 (P<0.05) bulunduğu için iki ölçüm arasında istatistiki açıdan bir fark olmadığı saptanmıştır.

Abstract:
In this study, an automation system was designed to measure and monitor the amount of liquid fertilizer used in a direct sowing machine with the ability to apply liquid fertilizer instead of granular fertilizer in the direct sowing machine which is used in the grain planting after the sunflower harvest in the Thrace Region. It has been determined that there is a need for an automation system since it will not be possible to detect the clogged nozzle during operation. With this designed automation system, it is aimed to detect clogged spray nozzles during liquid fertilizer spraying and to enable the tractor driver to monitor the amount of liquid fertilizer sprayed while spraying. In the designed system, flow sensors are mounted on the spray nozzles of the liquid fertilizer machine. A total of 30 measurements were taken from each flow sensor with 3 replications. Measuring cylinders were placed under each spray nozzle to measure the actual amount of liquid sprayed. The actual volume was found from the amount of liquid collected in the measuring cylinder, and the measured volume was found by the values obtained from the flow sensors. A regression analysis was made with the measurements taken from sensors and measured cylinders, and the calibration curve of the system was created in case of liquid fertilizer use. At the same time, the actual volume and the volume measured by the sensor were compared with the t-test and it was analyzed whether there was a statistically P<0,05 difference between the measurements. The automation system detects clogged fertilizing nozzles during liquid fertilizer spraying. A visual warning alerts the driver when the flow is zero at the spray nozzle. With this system, it allows the tractor driver to monitor the amount of fertilizer sprayed during fertilization application. As a result of the measurements, the volume measured by the sensor was slightly higher than the actual volume. The difference between the actual volume and the measured volume is minimum 0,0 liter and maximum 0,31 liter. The mean difference was calculated as 0,17 liters and the standard deviation as 0,08 liters. When the regression curve between the actual volume and the measured volume was examined, it was determined that there was a high linear relationship and the regression coefficient was calculated as R2= 0,947. At the same time, as a result of the independent two-way t-test, P = 0,012 (P<0,05), it was found that there was no statistical difference between the two measurements.