速率控制器和喷涂压力

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关于Tom Wolf (Nozzle_Guy)

Tom Wolf总部位于SK的萨斯卡通,在喷涂业务方面有33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),并在俄亥俄州立大学获得农学博士学位(1996年)。Tom专注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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自动速率控制器几乎是所有新型喷雾器的标准设备。它们确保了应用程序数量的一致性,但它们不会为你做所有的思考。我们探索如何使它们正常工作。

速率控制器需要知道臂架宽度(由用户输入),总喷雾液体流速(从流量计),以及喷雾速度(gps,雷达)。它通过打开或关闭旁通阀来控制喷液压力。压力越大,臂架的流量就越大。

速率控制器允许施药器输入所需的施药量,控制器设置喷雾压力,为所使用的施药量和喷雾器行驶速度提供必要的流量。在实践中,这意味着更高的行驶速度会导致更高的喷射压力,反之亦然。

但事情没那么简单。速率控制器不够聪明,不知道压力是如何影响喷嘴性能的。有些喷嘴在低压下不能很好地工作。其他人则在高压下表现不佳。一些喷雾器泵甚至可能产生一些较高的压力速率控制器要求的问题。这对任何给定喷嘴可能的可用速度范围意味着什么?要回答这个问题,我们首先要仔细看看压力是如何影响喷嘴性能的。

喷雾压力和喷嘴性能

喷嘴的性能取决于许多因素。其中,最关键的是喷雾压力。压力影响喷嘴的流量、喷雾模式(风扇角度)和喷雾质量(液滴大小范围)。最后两个因素会影响覆盖、重叠和喷雾漂移,所以正确处理它们很重要。每个喷嘴模型都有一个独特的喷射压力范围和在该范围内独特的喷射质量,因此必须从喷嘴制造商那里获得特定于喷雾臂上的喷嘴的信息。

ASABE喷涂质量的TeeJet AIXR喷嘴。

目录包含重要信息

喷嘴制造商的目录确定了喷嘴应操作的压力范围。在低压条件下,工程师们会寻找符合所宣传的风扇角度的均匀模式。压力上限保持在足够低的水平,以防止形成过细的喷雾。制造商现在发布了包含“喷雾质量”的表格,这是对液滴大小的广泛分类,用于他们的各种喷嘴和生产线中的喷雾压力。农业喷嘴的常见喷雾质量有细(橙色)、中(黄色)、粗(蓝色)、极粗(绿色)和极粗(白色)。图1显示了一个来自目录的示例表。注意,对于任何给定的喷嘴流量(左列),喷射质量随喷射压力而变化。例如,TT110025喷嘴可以根据压力产生非常粗糙或精细的喷雾。还要注意,对于任何给定的压力,高流量喷嘴产生更粗糙的喷雾。在40psi的压力下,TT喷嘴可以产生中等、粗糙或非常粗糙的喷雾,这取决于它的名义流量。 Both of these relationships depend on the nozzle model and manufacturer.

速度-压力-喷雾质量关系

当我们增加喷射压力时,流量以平方根关系增加。

Speed-Pressure调整
液压喷嘴的行驶速度(或流量)与喷射压力之间的平方根关系

这意味着为了使流量增加一倍,我们需要将喷射压力提高四倍。图2显示了三种不同的流量提示,每个提示在一定的行驶速度范围内应用10us gpa。假设操作人员使用AIXR11004在12英里/小时的速度下施加10 US gpa。喷嘴将在大约40psi的压力下工作,产生极粗的喷雾质量。如果喷雾器减速到每小时7英里开始转弯,喷雾压力将下降到15 psi,产生超粗喷雾。喷雾模式可能会变得明显狭窄,在这种情况下,由于喷雾的粗糙,害虫控制性能可能会很差。

在施加10us gpa时,三个喷嘴的行程速度与喷射压力之间的关系

使用AIXR11003喷嘴会更好。在12英里每小时的速度下,这个喷嘴将在大约70磅/平方英尺的压力下工作,产生粗糙的喷雾。减速到每小时7英里,压力会下降到25磅/平方英尺,产生极粗的喷雾。如果所使用的农药对喷雾质量很敏感,那么也许应该避免这样的慢速,以保持更高的压力和更精细的喷雾。

从这个练习中得到的教训有三方面:(a)调整喷嘴的尺寸,以在你的目标速度下以更高的压力运行,以避免在你减速时将压力降得过低,(b)避免以7英里/小时的速度行驶,以防止压力降得过低,(c)通过在速度控制器上设置最小喷雾压力来妥协,在这种情况下,当他们的速度降得过低时,你会在某种程度上过度使用产品。

喷涂图案重叠

平扇喷嘴图案需要正确的重叠,以实现在boom下的均匀喷涂图案。研究表明,低漂移喷嘴的重叠量至少需要100%才能达到最佳喷嘴性能。换句话说,风扇的边缘应该达到相邻风扇的中心(图3),每个风扇覆盖两倍于目标高度的喷嘴间距。这种重叠量不仅保证了喷雾体积均匀分布,而且保证了液滴密度同样均匀。重叠减少可能导致在重叠区域沉积的液滴减少,从而导致覆盖度差和农药性能降低。

喷嘴图案重叠
100%重叠意味着吊杆下的所有区域都接受来自两个相邻喷嘴的喷雾。

调整臂架高度,以便在最低预期喷雾压力(最慢的计划旅行速度)时,喷嘴仍然实现100%重叠。重叠大于100%没有任何缺点,但更高的臂架会导致更大的漂移。如果有选择,请选择110º风机角度的喷嘴。大多数空气诱导喷嘴只在一个(通常是宽的)风扇角度生产,但实际角度往往与宣传的不同。在喷涂前,视觉上检查重叠是很重要的。

建议

这在实践中意味着什么?喷洒操作人员需要了解正确的喷雾质量,并应咨询农药产品制造商。他们还需要使用喷嘴制造商的图表来确定他们的喷嘴在预期的应用量和行驶速度下可能产生的喷雾质量。如果不匹配,可能需要另找一个喷嘴。以下是一些经验法则:

  1. 选择一个喷嘴,产生粗糙的喷雾超过大多数操作压力你期望使用。虽然非常粗的喷雾在大多数情况下都可以工作,但在使用低水量、控制杂草或使用接触方式时,请避免使用。
  2. 尽量减少喷雾漂移,避免喷嘴或压力产生中等或良好的喷雾质量。
  3. 让你的压力计成为你的速度计。首先,选择一个位于喷嘴推荐工作范围中间的压力。如果压力范围为15psi ~ 90psi,请选择50psi。如果是40到100 psi,选择70 psi。这允许你在不破坏喷嘴功能的情况下减速或加速。
  4. 确定可能的旅行速度,而不会产生可能危及应用目标的喷雾质量。
  5. 在你期望喷射的极端压力下,目视检查喷射模式。在最低压力下,你的喷嘴仍然应该产生100%的重叠(喷雾风扇的边缘应该在目标高度到达下一个喷嘴的中间)。如果没有,请选择更宽的扇角喷嘴,增加喷雾压力或抬高臂架。
  6. 确保你的泵能产生你预期需要的更高的喷射压力。高流量时压力限制最大(流量大时流速快)。
  7. 做好妥协的准备。几乎不可能以准确的速度行驶,获得完美的压力,并应用在办公室或使用制造商的图表中计算出的所需水量。如果有疑问,选择较慢的速度或较高的水量来解决问题。

喷嘴制造商在提供信息方面做得越来越好,帮助施药者产生良好的喷涂效果。学习如何使用这些信息是第一步。

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