脉冲宽度调制为新手

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关于Tom Wolf (Nozzle_Guy)

汤姆·沃尔夫(Tom Wolf)是在SK萨斯卡通(Saskatoon)工作的,在喷涂行业有32年的研究经验。他在曼尼托巴大学获得植物科学学士学位(1987年)和硕士学位(1991年),在俄亥俄州立大学获得农学博士学位(1996年)。汤姆着重于以研究为基础的实用建议,以提高生产者的效率。

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最近我被要求向非务农的听众描述脉宽调制。我的直觉是把他们送回我们已经在Sprayers101上写过的话题,雷竞技app震中杯赞助商在这里在这里.但在回顾材料后,我很快意识到,我们的大多数帖子都假定有一定的基础知识和理解。对于刚接触这个行业或只是好奇的人呢?不是很有帮助。

这是一系列文章的第一篇,这些文章涉及的主题可能对许多人来说太基础了,但对其他人来说却很重要。更多的来。和建议欢迎。

喷雾器是用来喷洒作物保护剂的,和所有作物输入一样,使用正确的剂量是很重要的。对于悬臂式喷雾器,剂量是条带宽度、喷雾器移动速度和通过喷嘴的喷雾液体流量的乘积。在这三个因素中,以条带宽度为常数,而旅行速度和流量是可变的。如果行程速度改变,流量也需要改变以保持目标施用量。

绝大多数喷嘴的尺寸都是固定的。因此,改变其流量的唯一方法就是使用喷雾压力。在现代喷雾器中,被称为速率控制器的计算机负责计算和调整。例如,如果喷雾器加速,它将需要提供更多的液体,以保持每英亩相同的施用量。速率控制器知道条带宽度(由用户输入),感知旅行速度(使用雷达或gps)和液体流速(使用流量计)。如果旅行速度增加,速率控制器使喷雾压力增加,直到流量传感器显示流量足以维持目标施用量。

这种方法的问题是,喷嘴对喷雾压力非常敏感。压力过低会导致喷淋模式恶化,导致覆盖不足。太高,喷雾会变得太细,造成漂移问题。因此,传统的喷雾器操作人员必须停留在一个非常特定的、狭窄的速度范围内。如果地形是丘陵或土壤是湿的,这可能不总是可能的。

解决这个问题的一个方法是用不同的方式控制流量。一种比较新的方法是脉宽调制(PWM)。这是一个很奇特的术语,描述了在许多其他任务(如燃油喷射或液压油系统)中控制液体流量的成熟方法。

利用PWM,每个喷嘴体都配备一个电子电磁阀(关闭阀)。阀门每秒钟打开或关闭十次或更多,产生一种间歇的脉冲喷雾。每秒钟阀门开启和关闭的循环次数称为频率,以赫兹(Hz)为单位,每秒循环次数。阀门开启时间的比例,称为脉冲宽度或占空比,与通过喷嘴的液体流量有关。占空比可由电子控制。

例如,每个喷嘴可以在其全部额定流量(100%占空比)或一小部分流量(比如20%占空比)下运行。在低频(约10至15赫兹,常见的PWM系统)占空比与喷嘴的流量成比例。在占空比为20%时,喷嘴提供的流量约为20%,而不是100%。脉冲是如此之快,它不影响整体覆盖或液滴大小。有了这个系统,当喷雾器加速或减速时,占空比会自动改变,以匹配速率控制器计算出的流量要求。

这在实践中意味着什么?首先,喷雾器不再依赖压力变化来影响喷嘴流量,因为负载周期已经取代了这项工作。事实上,操作人员可以将压力设置为最佳覆盖或最佳漂移控制所需的任何条件,只要是最重要的条件。由山坡或滑点引起的移动速度变化不再影响压力。最终的结果是喷涂应用不仅更精确,而且在不同的条件下也更一致。

漂移控制更容易与PWM系统。减少漂移的常用方法是使喷雾更粗,而这可以通过降低喷雾压力来实现。但降低压力会导致液体流量减少,如果要保持相同的施用量,操作人员必须降低喷雾器的速度。使用PWM系统,操作人员只需降低压力。该系统通过内部增加占空比来弥补较低的流量,允许相同的旅行速度继续,因此不影响工作速率。

PWM系统的一个附加好处是,它为应用速率的现场特定管理提供了机会。部分领域需要较少或较多的产品可以得到他们所需要的。运营商所做的只是根据处方图,通过占空比改变费率。

另一个好处是可以实现高分辨率的分段控制。对于任何广泛使用的农具来说,重叠是不可避免的。通过PWM系统的先进版本,单个喷嘴螺线管可以根据需要关闭或打开,从而防止在这些重叠部分的双重应用。

简而言之,PWM系统让操作人员对喷雾操作有更多的控制。这对每个人都有好处。