理想的喷雾器(喷雾器制造商的打开字母)

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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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今天的喷雾器必须擅长很多事情。它必须有容量和低重量。它必须快,但舒适。它需要宽阔的吊杆,以便在复杂的地形上保持水平。它必须提供合适的喷雾量和合适的喷雾质量。它必须易于填充,易于清洁。当然,它必须是可靠的,负担得起的,并与经销商支持。

我们确实在许多领域取得了进展。但是整体的程序包仍然有很大的改进空间,并且没有解决一些对应用程序很重要的问题。是重置的时候了吗?

让我们说成本不是对象。这是我认为行业可以去的地方。

专注于喷雾输送

喷洒是为了保护作物。我们需要在不损害环境的同时经济与投入经济的情况下进行。这三个宗旨构成了应用三角形,有时称为喷涂的3 ES:疗效,环境,效率。三角形代表了对余额的需求。一个或两个区域的增益通常需要另一个人的损失。这就是为什么在喷涂时从未如此被称为“银弹”。

优先级1:仅在需要时喷涂。由于输入的成本低,因此,特定的特定护理和IPM已经缓慢地向喷洒世界进行了缓慢,也是因为输入的困难和需要不同速率或产品的困难和映射区域的困难。机器学习革命正在改变。绿色棕色或绿色的绿色感觉上的绿色可以做的不仅可以保存输入。它们可以生成记录随着时间​​的推移更改杂草修补程序的映射,识别优先级区域和阈值密度以及早期标记问题。

优先2:整合空气辅助。空气将小液滴带向目标,保护它们不受旅行引起的或周围风的影响。一旦到达那里,空中可以提高目标的拦截和保留。然而,这必须是正确的,因为不恰当的调整可能导致相反的结果。它在这个名单上名列前茅的原因是它以适中的成本提高了功效和环境保护。

优先级3:改善液滴尺寸控制。喷嘴设计已经改进,但总体范围的喷雾质量,可实现的任何特定的喷嘴仍然很窄。在喷雾压力下,喷雾可以变得更细或更粗,但这对图案的均匀性有影响。双流体喷嘴目前提供最广泛的喷雾质量,允许一个喷嘴做所有的。我们只需要在喷雾杆上增加液滴大小的灵活性。

优先4:使用喷嘴特定的速率控制。至少,喷雾器需要一个允许在宽窗口内单独喷嘴速率控制的系统,说明4:1。这允许在宽的速度范围内,转动补偿或局部调整一致的给药,以针对特定(感测)的冠层条件的剂量。通过在喷嘴上进行直接喷射,喷雾器可以独立地改变速率和体积。能够在正确的卷上喷射正确的喷涂质量的适量,需要完成通过害虫和树冠感测创造的机会。

创造更好的基础设施

喷雾器,框架,传动系统,臂,罐,泵和管道的骨架负责携带和输送喷雾液。这些变量的管理不良会导致不良型重量的机器。

优先1:为未来准备繁荣。喷雾器性能的限制因素是悬臂宽度和稳定性。一致且低动臂高度是良好应用的基石,确保均匀的分布,减少漂移潜力和改善树冠内的靶向。但是,尽管如此,稳定的繁荣对于精确的光学点喷涂和任何其他传感任务来说都是至关重要的。设置摇摆标准,例如沿着吊杆宽度的目标高度加或减去10厘米,90%的时间。对偏航做同样的事情。在设计动臂折叠时,可容纳传感器和接线线束的托架。

优先事项2:改善管道。执行不良的喷雾器管道会导致浪费和净化头痛。虽然附着在塑料配件上的橡胶软管提供了一个非常通用和通用的构建块,但它们产生并隐藏无数的耐药性,其中农药混合物或活性成分残留物可以积聚。一种简化的设计,包括更具工程化的不锈钢管,方向和尺寸过渡,内表面,不累积残留物并产生更有效的流动 - 所有这些都将改善喷射操作的许多方面。它需要成为目标 - 即灌注和清洁中的零废物,保证在冲洗周期后被净化。不应该在地面上排出。

优先3:保存重量。重量造成压实并消耗燃料。先进的材料或技术可以在保持强度的同时减轻重量。节约可以用于生产能力。我们需要探索先进的材料和桁架或外骨骼设计(见“空气动力学”)。

优先4:在底盘和吊杆设计中考虑空气动力学。风吹过拖拉机、坦克或吊杆,或从车轮反向旋转的空气会产生紊流,置换其中的小水滴,降低均匀性。更清洁的空气更容易使用更小的雾滴,更容易实施空气辅助或任何其他漂减技术。这不是一项简单的任务,因为空气可以从任何方向来。但当单位变得更大、移动更快时,这种影响就不能忽视了。采用空气动力外壳来承载机器重量的单体设计可能会提供一个答案。

提供质量控制

喷洒是一种猜谜游戏,因此就有了“喷洒和祈祷”这个术语。我们在几天或几周内都不知道结果,这取决于行动的方式,等到结果出来的时候,如果结果不令人满意,就来不及做任何事情了。但我们可以在确保某种标准方面做得更好。

首要任务1:确认喷嘴的压力、流量和形状。平均喷雾器具有一个流动和一个压力传感器。它可以确认整个喷雾臂的流动,但不能在喷嘴水平下做到这一点。通过推断从占空比的流量来帮助。但实际的液体流动及其压力在喷雾尖端保持未经验证。目的检查模式是必要的,这不仅是不切实际的,而且浪费且潜在危险。

优先级2:特征冠层。如果我们知道作物冠层密集或稀疏,我们可以相应地调整产品的水量或速率。LIDAR(光检测和测距)可以表征物体的物理结构,其指示可能需要剂量(或液滴尺寸或空气)调节的密度或孔隙率。这不是未来的技术。iPhone 12 Pro有它。即使是RGB图像处理也可以做一些非常相似的东西。

优先三:确认覆盖范围和漂移。说我们已经表征了树冠并调整了雾化以适应。它有预期的影响吗?我们需要一种方法来验证喷雾器的设置是否导致所需的顶篷渗透和覆盖范围,甚至漂移,即可。我们需要喷雾器安装的传感器,看看喷雾沉积物或空降云。验证必须足够快,以便在喷涂操作期间进行校正。这种质量控制将反馈回路提供给第一优先级,喷涂递送。它为机器学习和持续改进创造了一个完美的环境。

优先级4:改进用户界面。如果你熟悉现代设备显示器的特点,那么它的复杂性是非常大的。但如果你是一个新用户,或者不太习惯屏幕层、按钮和警告方块,那么在显示器上导航可能会让游戏停止。我们能有初学者模式吗?或者是一个系统,监视器更积极地与用户互动,询问问题或提醒新手按键设置?界面的友好性是一个难以捉摸的问题,乍一看似乎不那么重要,但由于积极的用户体验的力量,它可以压倒许多设备功能。

我挑战喷雾器制造商概念化并向我们展示他们正在努力的理想喷雾器。完美的单位可能永远不会到达我们,因为这项提议是具有技术和成本障碍的侵犯。但重要的是确定优先事项并确定满足他们的可能方法。随着我们以增量改进蔓延到解决方案,回想一下,它不是重要的步骤的大小,这就是方向。