РАСПЫЛИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА И СПОСОБ РАСПЫЛЕНИЯ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЙ ТАКУЮ СИСТЕМУ
SPRAY SYSTEM FOR AN AGRICULTURAL VEHICLE AND A SPRAYING METHOD USING SUCH A SYSTEM

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Изобретение относится к распылительной системе для сельскохозяйственного транспортного средства, предназначенного для распыления обрабатывающей жидкости на поле обрабатываемых растений, особенно высокоурожайных культур, таких как выращивание зерновых, и к способу распыления, использующему такую распылительную систему.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Фиг.1 показывает известную в уровне техники сельскохозяйственную распылительную систему 10 для высокоурожайных культур.
Эта сельскохозяйственная распылительная система 10 содержит систему, которая содержит резервуар 11, наполненный обрабатывающей жидкостью, и насос 12, предназначенный для всасывания обрабатывающей жидкости, содержащейся в резервуаре 11, и для выбрасывания ее, с одной стороны, в резервуар 11 через сервоуправляемый регулятор 13 давления и, с другой стороны, множество секций 14 распылительной штанги 15, продолжающейся поперечно от продольного направления, вдоль которого движется сельскохозяйственная распылительная система 10, при этом секции 14 установлены параллельно друг другу и распределены вдоль распылительной штанги 15.
Регулятор 13 давления выполнен с возможностью регулирования давления в контуре за насосом 12 и перед регулятором 13 давления до порогового значения. Таким образом, регулятор 13 давления может поддерживать давление в контуре на пороговом значении давления.
Каждая секция 14 распылительной штанги 15 содержит распределитель 16, который сообщается с насосом 12 на стороне впуска и с множеством сопел 17 на стороне выпуска, каждое через ограничитель 18 давления прямого действия. Когда распределитель 16 секции 14 открыт, насос 12 подает в сопла 17 обрабатывающую жидкость, которая распыляется на обрабатываемые растения.
Ограничители 18 давления предназначены для обеспечения циркуляции обрабатывающей жидкости к соплам 17, когда давление в секциях 14 распылительной штанги 15 больше или равно заданному калибровочному давлению. Таким образом, ограничители 18 давления позволяют распылять обрабатывающую жидкость только тогда, когда давление в секциях 14 больше или равно калибровочному давлению.
Распылительная система 10 работает следующим образом. Когда насос 12 запущен, распределители 16 закрыты, не позволяя насосу 12 подавать обрабатывающую жидкость в секции 14 распылительной штанги 15. Пороговое давление дополнительно фиксируется на значении порогового давления, которое больше или равно калибровочному давлению ограничителей потока. Таким образом, давление увеличивается в контуре за насосом 12 и перед секциями 14 распылительной штанги 15.
Когда давление в контуре за насосом 12 и перед секциями 14 распылительной штанги 15 достигает первого порогового давления, распределители 16 открываются для подачи в секции 14 и, следовательно, сопла 17 обрабатывающей жидкости. Кроме того, поскольку давление в секциях 14 распылительной штанги 15 обязательно выше, чем калибровочное давление ограничителей 18 давления, в сопла 17 подается обрабатывающая жидкость, которую они затем распыляют на обрабатываемые растения.
Однако, когда распределители 16 открываются, обрабатывающая жидкость сначала заполняет все секции 14 распылительной штанги 15, которые заполнены воздухом или чистой водой после промывки. Однако, поскольку расстояние между каждой секцией 14 распылительной штанги 15 и насосом 12 различается в зависимости от секции 14, это заполнение начинается с секций 14, ближайших к насосу 12, и заканчивается секциями 14, наиболее удаленными от насоса 12. В результате, обрабатываемая площадь на земле на первых метрах, пройденная сельскохозяйственной распылительной системой 10, будет меньше, чем площадь, которую обычно следовало бы обрабатывать. Например, когда секции 14, которые заполняются первыми, являются секциями в середине распылительной штанги 15, а секции 14, которые заполняются последними, являются секциями на концах распылительной штанги 15, результатом является то, что форма обрабатываемой поверхности на земле имеет трапециевидную форму, а не прямоугольную. На протяжении этих первых метров, некоторые растения, которые должны были быть обработаны, не будут обработаны, и это очень трудно исправить.
Чтобы избежать этой ситуации, обычно секции 14 распылительной штанги 15 на определенное время заполняют на краю поля, не продвигая сельскохозяйственную распылительную систему 10, и начинают движение вперед по полю обрабатываемых растений только после того, как все секции 14 будут заполнены.
Однако этот раствор является недопустимым, поскольку он вызывает чрезмерную концентрацию или передозировку обрабатывающей жидкости на краю поля, что является вредным как для сельскохозяйственных культур, так и для окружающей среды.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы компенсировать вышеупомянутые недостатки путем создания сельскохозяйственной распылительной системы, в которой распылительные секции, снабженные распылительными соплами для обрабатывающей жидкости, могут быть заполнены без распыления какой-либо обрабатывающей жидкости.
Более конкретно, изобретение относится к распылительной системе для сельскохозяйственного транспортного средства, содержащей:
распылительную штангу, продолжающуюся вдоль основного направления продолжения;
контур, содержащий:
резервуар для вмещения обрабатывающей жидкости,
насос, содержащий впуск и выпуск, при этом насос выполнен с возможностью всасывания обрабатывающей жидкости, содержащейся в резервуаре, через впуск и выпускания втянутой обрабатывающей жидкости через выпуск,
сервоуправляемый регулятор давления, сообщающийся с выпуском насоса на стороне впуска, и с резервуаром или впуском насоса на стороне выпуска, при этом регулятор давления выполнен с возможностью регулирования давления в контуре за насосом и перед регулятором давления до порогового давления,
множество распылительных секций, установленных на распылительной штанге, при этом каждая распылительная секция содержит:
по меньшей мере одно распылительное устройство, содержащее по меньшей мере одно распылительное сопло, выполненное с возможностью распыления обрабатывающей жидкости на растения, подлежащие обработке в поле,
первый распределитель, сообщающийся с выпуском насоса на стороне впуска, и с распылительным устройством (устройствами) распылительной секции на стороне выпуска, причем первый распределитель выполнен с возможностью обеспечения циркуляции обрабатывающей жидкости, выпускаемой через выпуск насоса к распылительному устройству (устройствам) распылительной секции, когда он находится в открытом положении, и блокировки указанной циркуляции обрабатывающей жидкости в закрытом положении,
ограничитель давления прямого действия, расположенный между первым распределителем и распылительным соплом (соплами) каждого распылительного устройства распылительной секции, причем указанный ограничитель давления или каждый ограничитель давления выполнен с возможностью обеспечения циркуляции обрабатывающей жидкости от первого распределителя к распылительному соплу (соплам), с которым он сообщается, когда давление в распылительной секции перед ограничителем давления больше или равно заданному калибровочному давлению Pt,
второй распределитель, сообщающийся с каждой распылительной секцией на стороне впуска, и с резервуаром или впуском насоса на стороне выпуска, при этом второй распределитель выполнен с возможностью обеспечения циркуляции обрабатывающей жидкости из каждой распылительной секции в резервуар или впуск насоса, когда он находится в открытом положении, и блокировки указанной циркуляции обрабатывающей жидкости в закрытом положении,
блок управления, предназначенный для выполнения этапа заполнения распылительной системы, включающего подэтапы для:
задания первого значения порогового давления пороговому давлению регулятора давления, при этом первое значение порогового давления меньше, чем заданное давление ограничителей давления,
переключения первого распределителя каждой распылительной секции и второго распределителя в открытое положение для достижения циркуляции обрабатывающей жидкости от насоса к резервуару или впуску насоса через каждую распылительную секцию без распыления через распылительное сопло (сопла) распылительных секций.
Согласно вариантам осуществления, которые могут быть взяты вместе или по отдельности:
распылительная система также включает датчик давления, выполненный с возможностью измерения давления в контуре за насосом и перед регулятором давления и каждой распылительной секцией;
блок управления выполнен с возможностью осуществления подэтапа для переключения первого распределителя каждой распылительной секции и второго распределителя в открытое положение во время этапа заполнения, когда давление, измеренное датчиком давления, по существу равно первому значению порогового давления;
блок управления выполнен с возможностью осуществления подэтапа информирования пользователя через пользовательский интерфейс во время этапа заполнения, и после подэтапа, для переключения первого распределителя каждой распылительной секции и второго распределителя в открытое положение, когда установленное время заполнения истекло после заданного начального момента;
блок управления выполнен с возможностью осуществления подэтапа переключения первого распределителя каждой распылительной секции и второго распределителя в закрытое положение во время этапа заполнения, и после подэтапа, для переключения первого распределителя каждой распылительной секции и второго распределителя в открытое положение;
блок управления выполнен с возможностью осуществления этапа распыления, содержащего следующие подэтапы, после этапа заполнения:
задания второго порогового значения давления пороговому давлению регулятора давления, при этом второе пороговое значение давления больше или равно заданному калибровочному давлению ограничителей давления,
переключения первого распределителя по меньшей мере одной распылительной секции в открытое положение, чтобы обрабатывающая жидкость распылялась через распылительное сопло (сопла), когда давление по меньшей мере в одной распылительной секции достигает второго порогового значения давления;
блок управления также выполнен с возможностью осуществления следующих подэтапов на этапе распыления:
выбора по меньшей мере одной распылительной секции, в которую будет подаваться обрабатывающая жидкость для распыления на растения, подлежащие обработке в поле, из числа распылительных секций перед подэтапом, для задания второго значения порогового давления пороговому давлению регулятора давления,
задания второго порогового значения давления пороговому давлению регулятора давления,
переключения первого распределителя по меньшей мере одной выбранной распылительной секции в открытое положение;
при этом каждая распылительная секция содержит обратный клапан, расположенный за первым распределителем и параллельно распылительному устройству (устройствам) указанной распылительной секции.
Изобретение также относится к способу распыления, реализуемому посредством распылительной системы, как описано выше, причем способ включает в себя этап заполнения, включающий подэтапы для:
задания первого порогового значения давления пороговому давлению регулятора давления, при этом первое пороговое значение давления меньше, чем заданное давление ограничителей давления,
переключения первого распределителя каждой распылительной секции и второго распределителя в открытое положение для достижения циркуляции обрабатывающей жидкости от насоса к резервуару или впуску насоса через каждую распылительную секцию без распыления через распылительное сопло (сопла) распылительных секций.
Согласно вариантам осуществления, которые могут быть взяты вместе или по отдельности:
во время этапа заполнения, осуществляется подэтап переключения первого распределителя каждой распылительной секции и второго распределителя в открытое положение, когда давление, измеренное в контуре за насосом и перед регулятором давления и каждой распылительной секции, по существу равно первому значению порогового давления;
способ распыления включает подэтап информирования пользователя во время этапа заполнения, и после подэтапа, для переключения первого распределителя каждой распылительной секции и второго распределителя в открытое положение, когда установленное время заполнения истекло после заданного начального момента;
способ распыления включает подэтап переключения первого распределителя каждой распылительной секции и второго распределителя в закрытое положение во время этапа заполнения, и после подэтапа, для переключения первого распределителя каждой распылительной секции и второго распределителя в открытое положение;
способ распыления также включает этап распыления, включающий следующие подэтапы, после этапа заполнения:
задания второго порогового значения давления пороговому давлению регулятора давления, при этом второе пороговое значение давления больше или равно заданному калибровочному давлению ограничителей давления,
переключения первого распределителя по меньшей мере одной распылительной секции в открытое положение, чтобы обрабатывающая жидкость распылялась через распылительное сопло (сопла), когда давление по меньшей мере в одной распылительной секции достигает второго порогового значения давления;
способ распыления включает следующие подэтапы во время этапа заполнения:
выбора по меньшей мере одной распылительной секции, в которую будет подаваться обрабатывающая жидкость для распыления на растения, подлежащие обработке в поле, из числа распылительных секций перед подэтапом, для задания второго значения порогового давления пороговому давлению регулятора давления,
задания второго порогового значения давления пороговому давлению регулятора давления,
переключения первого распределителя по меньшей мере одной выбранной распылительной секции в открытое положение.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Другие аспекты, цели, преимущества и характеристики изобретения станут понятны после прочтения следующего подробного описания предпочтительных вариантов осуществления изобретения, приведенных в качестве неограничивающих примеров, со ссылкой на прилагаемые чертежи, среди которых:
Фиг.1, уже описанная, представляет собой схематичный вид сельскохозяйственной распылительной системы, известной в уровне техники;
Фиг.2 представляет собой схематичный вид распылительной системы для сельскохозяйственного транспортного средства согласно одному варианту осуществления изобретения;
Фиг.3 представляет собой схематичный вид распылительной системы, иллюстрированной на фиг.2, во время этапа заполнения;
Фиг.4 представляет собой схематичный вид распылительной системы, иллюстрированной на фиг.2, во время этапа распыления;
Фиг.5 представляет собой блок-схему способа распыления, использующего распылительную систему, показанную на фигурах 2-4.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Фигуры 2-4 показывают распылительную систему 100 для сельскохозяйственного транспортного средства, предназначенную для распыления обрабатывающей жидкости на поле обрабатываемых растений, особенно высокоурожайных культур, таких как выращивание зерновых, согласно одному варианту осуществления изобретения.
Распылительная система 100 находится в контакте с землей на поле обрабатываемых растений, в частности, через колеса (не показаны), так что она может перемещаться.
Например, распылительная система 100 предназначена для буксировки сельскохозяйственным транспортным средством. Как вариант, (не показан), распылительная система 100 предназначена для переноса сельскохозяйственным транспортным средством. В другом варианте, (не показан), распылительная система 100 является самостоятельно перемещающейся и, таким образом, образует сельскохозяйственное транспортное средство.
Принята ортогональная система координат, без ограничений, содержащая прямое продольное направление вдоль направления движения сельскохозяйственного транспортного средства, поперечное направление влево и вертикальное направление вверх. Продольное и поперечное направления являются горизонтальными по существу параллельными земле на поле обрабатываемых растений.
Распылительная система 100 содержит контур 101, распылительную штангу 102, продолжающуюся вдоль основного горизонтального направления продолжения, и блок 113 управления. Основное направление продолжения является, например, по существу поперечным.
Контур 101 содержит резервуар 103, предназначенный для вмещения обрабатывающей жидкости, насос 104, сервоуправляемый регулятор 105 давления и множество распылительных секций 106, установленных параллельно друг другу.
Термин «жидкость» означает, что продукт, содержащийся в резервуаре 103, содержит жидкую фазу. Например, он может быть в форме раствора или суспензии. Например, он может быть смесью чистой воды и средств по уходу за растениями, называемой «смесью для распыления», или жидким удобрением.
Насос 104 имеет впуск 107, который сообщается с резервуаром 103 и через который насос 104 всасывает обрабатывающую жидкость, содержащуюся в резервуаре 103. Насос 104 также имеет выпуск 108, через который насос 104 выпускает обрабатывающую текучую среду, всасываемую через впуск 107 насоса 104.
В остальном описании, термины «перед» и «за» учитывают направление циркуляции обрабатывающей жидкой текучей среды в контуре 101, которое задается насосом 104.
Регулятор 105 давления сообщается с выпуском 108 насоса 104 на стороне впуска и с резервуаром 103 или с впуском 107 насоса 104 на стороне выпуска. Регулятор 105 давления также выполнен с возможностью регулирования давления в контуре 101 за насосом 104 и перед регулятором 105 давления до порогового значения Ps. Таким образом, регулятор 105 давления может поддерживать давление в контуре 101 по существу равным пороговому значению Ps давления.
Поскольку регулятор 105 давления представляет собой сервоуправляемый регулятор давления, значение порогового давления Ps может регулироваться блоком 113 управления.
Распылительные секции 106 установлены на распылительной штанге 102. Они также равномерно или неравномерно распределены вдоль распылительной штанги 102.
Каждая распылительная секция 106 содержит по меньшей мере одно распылительное устройство 109, первый распределитель 110 и по меньшей мере один ограничитель 111 давления прямого действия.
Одно или каждое распылительное устройство 109 распылительной секции 106 образует разветвление с основным каналом 106a распылительной секции 106. Распылительные устройства 109 установлены параллельно друг другу.
Одно или каждое распылительное устройство 109 также содержит по меньшей мере одно распылительное сопло 109a, выполненное с возможностью распыления обрабатывающей жидкости на растения, подлежащие обработке в поле, особенно вдоль направления S земли.
Распылительное устройство 109 может также содержать опору сопла (не показана), на которой установлено одно или несколько распылительных сопел 109а. Например, опора сопла предназначена для выборочного соединения одного из распылительных сопел 109a с основным каналом 106a.
Первый распределитель 110 сообщается с выпуском 108 насоса 104 на стороне впуска, параллельно с регулятором 105 давления и другой (другими) распылительной секцией (секциями) 106, а также с распылительным устройством (устройствами) 109 распылительной секции 106 на сторона выпуска. Первый распределитель 110 выполнен с возможностью обеспечения циркуляции обрабатывающей жидкости, выпускаемой из выпуска 108 насоса 104, к распылительному устройству (устройствам) 109 распылительной секции 106, когда он находится в открытом положении, и для блокирования этой циркуляции обрабатывающей жидкости при закрытом положении.
Первый распределитель 110 может, например, быть двухпозиционным распределителем. В качестве варианта (не показан) первый распределитель 110 является пропорциональным распределителем.
Ограничитель 111 давления также расположен между первым распределителем 110 и распылительным соплом (соплами) 109a каждого распылительного устройства 109 распылительной секции 106. Указанный или каждый ограничитель 111 давления выполнен с возможностью обеспечения циркуляции обрабатывающей жидкости от первого распределителя 110 к распылительным соплам 109a, с которыми он сообщается, когда давление в распылительной секции 106 перед ограничителем 111 давления превышает или равно заданному калибровочному давлению Pt. Таким образом, когда давление в распылительной секции 106 перед ограничителем (ограничителями) 111 давления превышает калибровочное давление Pt ограничителя (ограничителей) 111 давления, обрабатывающая жидкость подается в распылительное сопло (сопла) 109a, которое распыляет ее.
Например, калибровочное давление Pt равно 0,6 бар.
Поскольку ограничитель 111 давления является ограничителем давления прямого действия, значение Pt калибровочного давления не может регулироваться блоком 113 управления.
Например, указанный или каждый ограничитель 111 давления распылительных секций 106 может быть интегрирован в распылительное устройство 109 с распылительным соплом (соплами) 109a, с которым он сообщается, в частности, в опору сопла этого распылительного устройства 109.
Например, указанный или каждый ограничитель 111 давления снабжен мембраной, блокирующей отверстие ограничителя 111 давления и взаимодействующей с пружиной, при этом калибровочное давление Pt определяется жесткостью упругой мембраны и пружины. Когда давление в распылительной секции 106a достигает калибровочного давления Pt, мембрана открывает отверстие ограничителя давления 111, которое, таким образом, снабжает распылительное сопло (сопла) 109a, с которым связывается ограничитель 111 давления.
Контур 101 также содержит второй распределитель 112, сообщающийся с каждой распылительной секцией 106 на стороне впуска и с резервуаром 103 или с резервуаром 103 или с впуском 107 насоса 104 на стороне выпуска. Таким образом, второй распределитель 112 устанавливается за распылительной секций 106, при этом обрабатывающая жидкость циркулирует через распылительные секции 106 до достижения второго распределителя 112. В частности, распределитель 112 сообщается с первым распределителем 110 и разветвлением (разветвлениями), образованным основным каналом 106a и распылительным устройством (устройствами) 109 каждой распылительной секции 106 на стороне впуска. Второй распределитель 112 выполнен с возможностью обеспечения циркуляции обрабатывающей жидкости от первого распределителя 110 каждой распылительной секции 106 к резервуару 103 или впуску 107 насоса 104 при открытом положении, и для блокировки этой циркуляции обрабатывающей жидкости при закрытом положении.
Второй распределитель 112 может, например, быть двухпозиционным распределителем. В качестве варианта (не показан), второй распределитель 112 является пропорциональным распределителем.
После запуска насоса 104 для всасывания обрабатывающей жидкости, содержащейся в резервуаре 103, блок 113 управления выполнен с возможностью осуществления этапа 300 для заполнения распылительной системы 100 (фиг.5). Этот этап 300 заполнения включает следующие подэтапы:
задания 301 первого значения V1 порогового давления пороговому давлению Ps регулятора 105 давления, при этом первое значение V1 порогового давления меньше чем калибровочное давление Pt ограничителей 111 давления (фигуры 3 и 5),
переключения 302 первого распределителя 110 каждой распылительной секции 106 и второго распределителя 112 в открытое положение с тем, чтобы получить циркуляцию обрабатывающей жидкости от насоса 104 к резервуару 103 или впуску 107 насоса через каждую распылительную секцию 106, без распыления текучей среды через распылительное сопло (сопла) 109 распылительных секций 106 (фигуры 3 и 5).
Таким образом, когда первые распределители 110 и второй распределитель 112 переключаются в открытое положение, обрабатывающая жидкость, всасываемая внутрь насосом 104, подается в распылительные секции 106, затем заполненные воздухом или чистой водой после промывки, нагнетая этот воздух или чистую воду через второй распределитель 112 в резервуар 103, заполняя, таким образом, распылительные секции 106 (фиг.3).
Кроме того, поскольку первое значение V1 порогового давления, заданное пороговому давлению Ps регулятора 105 давления, меньше, чем калибровочное давление Pt ограничителей 111 давления, давление в контуре 101 будет обязательно меньше, чем калибровочное давление Pt ограничителей 111 давления, которые блокируют циркуляцию текучей среды - воздух/чистая вода и обрабатывающая жидкость - к распылительным соплам 109a (фиг.3).
Следовательно, распылительные секции 106 заполняются без риска распыления текучей среды через распылительные сопла 109a.
Таким образом, сельскохозяйственная машина может оставаться неподвижной на краю поля, пока распылительные секции 106 заполняются, не вызывая риска чрезмерной концентрации обрабатывающей жидкости на краю поля из-за распыления текучей среды - воздух/чистая вода и обрабатывающая жидкость - через сопла 109а. Это лучше для сельскохозяйственных культур и окружающей среды.
Для достижения этого, блок 113 управления содержит, например, интерфейс ввода, интерфейс вывода, программную память, в которой сохранен этап 300 заполнения, память данных, в которой предварительно записаны пороговое давление Ps и калибровочное давление Pt, и микропроцессор. По меньшей мере одна коммуникационная шина также связывает интерфейсы ввода и вывода, программную память, память данных и микропроцессор.
Например, интерфейс ввода может быть связан с пользовательским интерфейсом 114. Для достижения этого, пользовательский интерфейс 114 может быть расположен, например, в кабине водителя сельскохозяйственного транспортного средства. Пользовательский интерфейс 114 может состоять из сенсорного экрана.
Например, интерфейс вывода соединен с регулятором 105 давления, с первыми распределителями 110, со вторым распределителем 112 и, возможно, с пользовательским интерфейсом 114.
Например, первое значение V1 порогового давления сохраняется пользователем в памяти данных блока 113 управления с использованием пользовательского интерфейса 114. Как вариант, первое значение V1 порогового давления предварительно записывается в память данных блока 113 управления.
Например, первое значение V1 порогового давления равно 0,4 бар.
Насос 104 может запускаться вручную или сервоуправлением от блока 113 управления.
Во время подэтапа 302 переключения первых распределителей 110 и второго распределителя 112 в открытое положение, например, первые распределители 110 и второй распределитель 112 последовательно переключаются в открытое положение. Например, второй распределитель 112 переключается в открытое положение раньше первых распределителей 110. Возможно и обратное, когда первые распределители 110 переключаются в открытое положение раньше второго распределителя 112. Как вариант, первые распределители 110 и второй распределитель 112, например, переключаются в открытое положение одновременно.
Распылительная система 100 также включает, например, датчик 115 давления, выполненный с возможностью измерения давления Pm в контуре 101 за насосом 104 и перед регулятором 105 давления и каждой распылительной секцией 106.
Блок 113 управления предназначен для управления открытием и закрытием регулятора 105 давления в зависимости от давления Pm, измеренного датчиком 115 давления, с тем, чтобы поддерживать давление в контуре 101 за насосом 104 и перед регулятором 105 давления по существу равным пороговому давлению Ps. Другими словами, когда давление Pm, измеренное датчиком 115 давления, меньше порогового давления Ps, блок 113 управления управляет регулятором 105 давления, чтобы он закрылся больше, с тем, чтобы достичь увеличения давления в контуре 101 до порогового значения Ps. Напротив, когда давление Pm, измеренное датчиком 115 давления, больше порогового давления Ps, блок 113 управления управляет регулятором 105 давления, чтобы он открылся больше, с тем, чтобы достичь снижения давления в контуре 101 до порогового значения Ps. Таким образом, давление в контуре 101 может быть отрегулировано и, следовательно, давление может поддерживаться по существу равным пороговому давлению Ps. Следует понимать, что как только давление в контуре 101 достигает порогового давления Ps, давление в контуре 101 колеблется около порогового давления Ps, однако разница между пороговым давлением Ps и этими колебаниями является незначительной по сравнению с пороговым давлением Ps.
Например, блок 113 управления выполнен с возможностью осуществления подэтапа для переключения 302 первого распределителя 110 каждой распылительной секции 106 и второго распределителя 112 в открытое положение во время этапа 300 заполнения, когда давление Pm, измеренное датчиком 115 давления, по существу равно первому значению V1 порогового давления. Другими словами, подэтап 302 переключения выполняется только тогда, когда давление в контуре 101 за насосом 104 и перед регулятором 105 давления и каждой распылительной секции 106, достигло порогового давления Ps, затем равного первому значению V1 порогового давления. «По существу равно» означает, что давление Pm, измеренное датчиком 115 давления, равно первому значению V1 порогового давления с погрешностью менее 1%.
Таким образом, когда первый и второй распределители 110, 112 переключаются в открытое положение, отсутствует риск внезапного повышения давления в распылительных секциях 106, так что давление превысит калибровочное давление Pt ограничителей давления 111 перед возвратом к пороговому давлению Ps, что вызовет потери текучей среды - воздух/чистая вода и обрабатывающая жидкости - выходящей из распылительных сопел 109a.
Например, датчик 115 давления подключен к интерфейсу ввода блока 113 управления с тем, чтобы сообщать давление Pm, измеренное в контуре 101. Давление Pm, измеренное в контуре 101 датчиком 115 давления, также может быть сохранено в памяти данных блока 113 управления.
Блок 113 управления, например, выполнен с возможностью осуществления подэтапа 303 информирования пользователя через пользовательский интерфейс 114 во время этапа 300 заполнения, и после подэтапа 302 для переключения первого распределителя 110 каждой распылительной секции 106 и второго распределителя 112 в открытое положение, когда установленное время заполнения истекло после заданного начального момента.
Таким образом, блок 113 управления выполняет лимитирование времени передачи и информирует пользователя, когда заполнение распылительных секций 106 считается завершенным. Затем пользователь знает, что он может начать обработку растений в поле.
Для достижения этого, распылительная система 100 включает, например, счетчик времени 116, такой как часы. Например, счетчик 116 времени подключен к интерфейсу ввода блока 113 управления.
Например, подэтап 303 информирования выполняется путем выдачи звукового или визуального сигнала посредством пользовательского интерфейса 114.
Например, основная продолжительность сохраняется пользователем в памяти данных блока 113 управления с использованием пользовательского интерфейса 114. Как вариант, основная продолжительность предварительно записывается в память данных блока 113 управления.
Например, начальный момент определяется запуском насоса 104, когда он является сервоуправляемым блоком 113 управления. Как вариант, начальный момент определяется реализацией подэтапа 301 задания первого значения V1 порогового давления пороговому давлению Ps или посредством реализации подэтапа 302 для переключения первого распределителя 110 каждой распылительной секции 106 и второго распределителя 112 в открытое положение. Отсчет времени, таким образом, начинается, когда насос 104 запускается, или когда первое значение V1 порогового давления было задано пороговому давлению Ps, или когда первые распределители 110 и второй распределитель 112 были переключены в открытое положение.
Например, начальный момент сохраняется пользователем в памяти данных блока 113 управления с использованием пользовательского интерфейса 114. Как вариант, начальный момент предварительно записывается в память данных блока 113 управления.
Блок 113 управления может также быть выполнен с возможностью осуществления подэтапа 304 переключения первого распределителя 110 каждой распылительной секции 106 и второго распределителя 112 в закрытое положение во время этапа 300 заполнения, и после подэтапа, для переключения 302 первого распределителя 110 каждой распылительной секции 106 и второго распределителя 112 в открытое положение.
Во время подэтапа 304 переключения первых распределителей 110 и второго распределителя 112 в закрытое положение, первые распределители 110 переключаются в закрытое положение раньше второго распределителя 112. Как вариант, первые распределители 110 и второй распределитель 112 переключаются в закрытое положение одновременно. В обоих случаях, это предотвращает скачок давления в распылительных секциях 106, этот скачок давления, возможно, превышает калибровочное давление Pt ограничителей давления 111 и, таким образом, вызывает утечки обрабатывающей жидкости через распылительные сопла 109a.
Например, подэтап 304 для переключения первых распределителей 110 и второго распределителя 112 в закрытое положение выполняется автоматически блоком 113 управления по истечении времени заполнения.
Как вариант, подэтап 304 для переключения первых распределителей 110 и второго распределителя 112 в закрытое положение выполняется блоком 113 управления после приема команды, отправленной пользователем через пользовательский интерфейс 114. Эта команда, предпочтительно, отправляется пользователем после того, как он был проинформирован во время подэтапа 303 информирования, что заполнение распылительных секций 106 считается завершенным.
Блок 113 управления также может быть выполнен с возможностью осуществления этапа 400 распыления (фиг.5). Этот этап 400 распыления включает следующие подэтапы после этапа 300 заполнения:
задания 402 второго значения V2 порогового давления пороговому давлению Ps регулятора 105 давления, при этом второе значение V2 порогового давления больше или равно калибровочному давлению Pt ограничителей 111 давления (фигуры 4 и 5),
переключения 403 первого распределителя 110 по меньшей мере одной распылительной секции 106 в открытое положение, чтобы обрабатывающая жидкость распылялась через распылительное сопло (сопла) 109, когда давление по меньшей мере в одной распылительной секции 106 достигает второго значения V2 порогового давления (фигуры 4 и 5).
Таким образом, поскольку второе значение V2 порогового давления, заданное пороговому давлению Ps регулятора 105 давления, больше или равно калибровочному давлению Pt ограничителей 111 давления, давление в распылительных секциях 106 будет обязательно больше или равным калибровочному давлению Pt ограничителей давления 111, что, таким образом, обеспечивает циркуляцию обрабатывающей жидкости к распылительным соплам 109a и, следовательно, опрыскивание растений, подлежащих обработке в поле (фиг.4).
Например, этап 400 распыления записан в памяти программ блока 113 управления.
Например, второе значение V2 порогового давления сохраняется пользователем в памяти данных блока 113 управления с использованием пользовательского интерфейса 114. Как вариант, второе значение V2 порогового давления предварительно записывается в память данных блока 113 управления. В качестве другого варианта, второе значение V2 порогового давления рассчитывается на основе скорости распылительной системы 100, особенно сельскохозяйственного транспортного средства, давления Pm, измеренного датчиком 115 давления, скорости потока через распылительные сопла 109a в зависимости от давления, а также объема распыляемой жидкости на гектар. Например, скорость измеряется с использованием датчика скорости, установленного на сельскохозяйственной распылительной системе 100 или сельскохозяйственном транспортном средстве. Например, поток через распылительные сопла 109A в зависимости от давления предварительно записывается в памяти данных блока 113 управления. Например, объем распыляемой обрабатывающей жидкости на гектар сохраняется пользователем в памяти данных блока 113 управления с использованием пользовательского интерфейса 114.
Например, блок 113 управления выполнен с возможностью осуществления подэтапа 403 для переключения первого распределителя 110 по меньшей мере одной распылительной секции 106а в открытое положение, когда давление Pm, измеренное датчиком 115 давления, по существу равно второму значению V2 порогового давления. Другими словами, подэтап 403 переключения выполняется только тогда, когда давление в контуре 101 за насосом 104 и перед регулятором 105 давления и каждой распылительной секции 106, достигло порогового давления Ps, затем равного второму значению V2 порогового давления. «По существу равно» означает, что давление Pm, измеренное датчиком 115 давления, равно второму значению V2 порогового давления с погрешностью менее 1%.
Например, во время этапа 400 распыления, блок 113 управления также выполнен с возможностью осуществления следующих подэтапов:
выбора 401 по меньшей мере одной распылительной секции 106, которая будет снабжена обрабатывающей жидкостью для распыления на растения, подлежащие обработке в поле, из числа распылительных секций 106,
задания 402 второго значения V2 порогового давления пороговому давлению Ps регулятора 105 давления,
переключения 403 первого распределителя 110 по меньшей мере одной выбранной распылительной секции 106 в открытое положение.
Подэтап 401 выбора распылительной секции (секций) 106, в которую должна подаваться обрабатывающая жидкость, может выполняться до, во время или после этапа 300 заполнения.
Например, подэтап 401 выбора распылительной секции (секций) 106, в которую должна быть подана обрабатывающая жидкость, выполняется пользователем вручную, в частности, через пользовательский интерфейс 114.
Как вариант, подэтап 401 для выбора распылительной секции (секций) 106, в которую должна быть подана обрабатывающая жидкость, выполняется автоматически блоком 113 управления, из карты растений, подлежащих обработке, которая может быть задана заранее, и от датчика географического положения распылительной системы 100. Карта растений, которые должны быть обработаны, может, например, сохраняться пользователем в памяти данных с использованием пользовательского интерфейса 114.
Каждая распылительная секция 106 содержит обратный клапан 117, расположенный за первым распределителем 11 и параллельно распылительному устройству (устройствам) 109 указанной распылительной секции 106а. Обратный клапан 117 каждой распылительной секции 106 также может быть расположен за разветвлением (разветвлениями), образованным основным каналом 106a и распылительным устройством (устройствами) 109 в указанной распылительной секции 106. Во время этапа 400 распыления это предотвращает циркуляцию обрабатывающей жидкости в распылительных секциях 106, первый распределитель 110 которых находится в открытом положении, от подачи в распылительные секции 106, первый распределитель которых находится в закрытом положении, в обратном направлении, с риском того, что эти последние распылительные секции 106 могут распылить обрабатывающую жидкость и, следовательно, привести к передозировке обрабатывающей жидкости, вводимой в растения, которые должны быть обработаны.
Как вариант (не показан) ограничители 111 давления заменены клапанами с пневматическим управлением. Каждый из указанных клапанов предназначен для закрытия, когда к клапану прикладывается давление воздуха или газа, и для открытия и, таким образом, обеспечения циркуляции обрабатывающей жидкости к обрабатывающему соплу (соплам) 109a, когда это давление воздуха или газа сброшено. Для достижения этого, предусмотрен пневматический контур, содержащий один или несколько электромагнитных клапанов, управляемых блоком 113 управления, для приложения/сброса давления воздуха или газа, приложенного к клапанам. Значение давления воздуха или газа, которое необходимо приложить к клапанам для их закрытия, не может регулироваться блоком 113 управления. Оно больше первого и второго значений V1, V2 порогового давления. Конечно, в этом случае, пороговое значение Ps давления регулятора 105 давления не фиксируется как функция калибровочного давления Pt ограничителей 111 давления. Во время этапа 300 заполнения, к клапанам прикладывается давление воздуха или газа, чтобы они оставались закрытыми. Первое и второе значения V1, V2 порогового давления могут быть разными, при этом первое значение V1 порогового давления не обязательно ниже, чем второе значение V2 порогового давления. Первое и второе значения V1, V2 порогового давления также могут быть равными и задаваться пороговому давлению Ps регулятора 105 давления только один раз на этапе 300 заполнения.
Как вариант (не показан) ограничители 111 давления заменены клапанами с пневматическим управлением. Каждый из указанных клапанов предназначен для закрытия, когда к клапану прикладывается давление воздуха или газа, и для открытия и, таким образом, обеспечения циркуляции обрабатывающей жидкости к обрабатывающему соплу (соплам) 109a, когда это давление воздуха или газа сброшено. Для достижения этого, предусмотрен пневматический контур, содержащий один или несколько электромагнитных клапанов, управляемых блоком 113 управления, для приложения/сброса давления воздуха или газа, приложенного к клапанам. Значение давления воздуха или газа, которое должно быть приложено к клапанам для их закрытия, не может регулироваться блоком 113 управления. Оно больше первого и второго значений V1, V2 порогового давления. Конечно, в этом случае, пороговое значение Ps давления регулятора 105 давления не фиксируется как функция калибровочного давления Pt ограничителей 111 давления. Во время этапа 300 заполнения, к клапанам прикладывается давление воздуха или газа, чтобы они оставались закрытыми. Кроме того, поскольку значение давления воздуха или газа, которое должно быть приложено к клапанам для их закрытия, является регулируемым, можно увеличить значение давления воздуха или газа, которое должно быть приложено к клапанам, чтобы закрыть их во время этапа 300 заполнения, так что само первое значение V1 порогового давления может быть увеличено, что позволяет ускорить заливку распылительных секций 106. Первое и второе значения V1, V2 порогового давления могут быть разными, при этом первое значение V1 порогового давления не обязательно ниже, чем второе значение V2 порогового давления. Первое и второе значения V1, V2 порогового давления также могут быть равными и задаваться пороговому давлению Ps регулятора 105 давления только один раз на этапе 300 заполнения.
Также в качестве варианта (не показан), ограничители 111 давления заменены клапанами, управляемыми блоком 113 управления посредством широтно-импульсной модуляции («ШИМ»). Для достижения этого, каждый клапан оснащен соленоидом, управляемым широтно-импульсной модуляцией, с тем, чтобы циклически открывать и закрывать клапан и контролировать время открытия клапана за цикл. Конечно, в этом случае, пороговое значение Ps давления регулятора 105 давления не фиксируется как функция калибровочного давления Pt ограничителей 111 давления. Во время этапа 300 заполнения, клапаны удерживаются закрытыми посредством блока 113 управления. Первое и второе значения V1, V2 порогового давления могут быть разными, при этом первое значение V1 порогового давления не обязательно ниже, чем второе значение V2 порогового давления. Первое и второе значения V1, V2 порогового давления также могут быть равными и задаваться пороговому давлению Ps регулятора 105 давления только один раз на этапе 300 заполнения.
Фиг.5 показывает способ 500 распыления обрабатывающей жидкости на обрабатываемые растения с использованием распылительной системы 100.
Например, этап 500 распыления записан в памяти программ блока 113 управления распылительной системы 100.
Способ 500 распыления включает этап 300 заполнения после запуска насоса 104 для всасывания обрабатывающей жидкости, содержащейся в резервуаре 103, который сам включает следующие подэтапы:
задания 301 первого значения V1 порогового давления пороговому давлению Ps регулятора 105 давления, при этом первое значение V1 порогового давления меньше, чем калибровочное давление Pt ограничителей 111 давления,
переключения 302 первого распределителя 110 каждой распылительной секции 106 и второго распределителя 112 в открытое положение для получения циркуляции обрабатывающей жидкости от насоса 104 к резервуару 103 или впуску 107 насоса через каждую распылительную секцию 106, без распыления обрабатывающей жидкости через распылительное сопло (сопла) 109 распылительных секций 106.
Во время подэтапа 302 переключения первых распределителей 110 и второго распределителя 112 в открытое положение, первые распределители 110 и второй распределитель 112, например, последовательно переключаются в открытое положение. Например, второй распределитель 112 переключается в открытое положение раньше первых распределителей 110. Возможно и обратное, когда первые распределители 110 переключаются в открытое положение раньше второго распределителя 112. Как вариант, первые распределители 110 и второй распределитель 112 переключаются в открытое положение одновременно.
Во время этапа 300 заполнения, осуществляется подэтап 302 переключения первого распределителя 110 каждой распылительной секции 106 и второго распределителя 112 в открытое положение, например, когда давление Pm, измеренное в контуре 101 за насосом 104 и перед регулятором 105 давления и каждой распылительной секции 106, по существу равно первому значению V1 порогового давления.
Способ 500 распыления также может содержать подэтап 303 информирования пользователя, в частности, путем подачи звукового или визуального сигнала во время этапа 300 заполнения и после подэтапа 302 переключения первого распределителя 110 каждой распылительной секции 106 и второго распределителя 112 в открытое положение, когда установленное время заполнения истекло после заданного начального момента.
Способ 500 распыления также включает, например, подэтап 304 переключения первого распределителя 110 каждой распылительной секции 106 и второго распределителя 112 в закрытое положение во время этапа 300 заполнения, и после подэтапа 302, для переключения первого распределителя 110 каждой распылительной секции 106 и второго распределителя 112 в открытое положение;
Во время подэтапа 304 переключения первых распределителей 110 и второго распределителя 112 в закрытое положение, первые распределители 110 переключаются в закрытое положение раньше второго распределителя 112. Как вариант, первые распределители 110 и второй распределитель 112 переключаются в закрытое положение одновременно. В обоих случаях, это предотвращает скачок давления в распылительных секциях 106, этот скачок давления, возможно, превышает калибровочное давление Pt ограничителей давления 111 и, таким образом, вызывает утечки обрабатывающей жидкости через распылительные сопла 109a.
Подэтап 304 для переключения первых распределителей 110 и второго распределителя 112 в закрытое положение может быть реализован автоматически, когда время заполнения истекло, или после того, как пользователь отправил команду для этой цели. Эта команда, предпочтительно, отправляется пользователем после того, как он был проинформирован во время подэтапа 303 информирования, что заполнение распылительных секций 106 считается завершенным.
Способ 500 распыления может также включать этап 400 распыления, включающий следующие подэтапы, после этапа 300 заполнения:
задания 402 второго значения V2 порогового давления пороговому давлению Ps регулятора 105 давления, при этом второе значение V2 порогового давления больше или равно заданному калибровочному давлению Pt ограничителей 111 давления,
переключения 403 первого распределителя 110 по меньшей мере одной распылительной секции 106 в открытое положение, так что обрабатывающая жидкость распыляется через распылительное сопло (сопла) 109, когда давление по меньшей мере в одной распылительной секции 106 достигает второго значения V2 порогового давления;
Например, во время этапа 400 распыления, способ 500 распыления включает следующие подэтапы:
выбора 401 по меньшей мере одной распылительной секции 106, которая будет снабжена обрабатывающей жидкостью для распыления на растения, подлежащие обработке в поле, из числа распылительных секций 106,
задания 402 второго значения V2 порогового давления пороговому давлению Ps регулятора 105 давления,
переключения 403 первого распределителя 110 по меньшей мере одной выбранной распылительной секции 106 в открытое положение.
Подэтап 401 выбора распылительной секции (секций) 106, в которую должна подаваться обрабатывающая жидкость, может выполняться до, во время или после этапа 300 заполнения.
Например, подэтап 401 выбора распылительной секции (секций) 106, в которую должна быть подана обрабатывающая жидкость, выполняется пользователем вручную. Как вариант, подэтап 401 для выбора распылительной секции (секций) 106, в которую должна быть подана обрабатывающая жидкость, выполняется автоматически из карты растений, подлежащих обработке, и географического положения распылительной системы 100.
Например, подэтап 405 переключения первого распределителя 110 по меньшей мере одной распылительной секции 106а в открытое положение выполняется, когда давление Pm, измеренное датчиком 115 давления, по существу равно второму значению V2 порогового давления.
Распылительная система 100 и способ 500 распыления, описанные выше, являются особенно предпочтительными, поскольку они позволяют заполнять распылительные секции 106 без распыления какой-либо текучей среды - воздух/чистая вода и обрабатывающая жидкость - и, следовательно, без потерь и без передозировки обрабатывающей жидкости в поле.