EP3706565A1 - Verfahren für eine spritzvorrichtung - Google Patents

Verfahren für eine spritzvorrichtung

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Publication number
EP3706565A1
EP3706565A1 EP18793630.7A EP18793630A EP3706565A1 EP 3706565 A1 EP3706565 A1 EP 3706565A1 EP 18793630 A EP18793630 A EP 18793630A EP 3706565 A1 EP3706565 A1 EP 3706565A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
liquid
active agent
spray
spray liquid
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP18793630.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Bernd Stuke
Helmut Schomburg
Olaf Ohlhafer
Steffen SIES
Hans-Arndt Freudigmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP3706565A1 publication Critical patent/EP3706565A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01M—CATCHING, TRAPPING OR SCARING OF ANIMALS; APPARATUS FOR THE DESTRUCTION OF NOXIOUS ANIMALS OR NOXIOUS PLANTS
    • A01M7/00—Special adaptations or arrangements of liquid-spraying apparatus for purposes covered by this subclass
    • A01M7/0089—Regulating or controlling systems
    • A01M7/0092—Adding active material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B12/00—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
    • B05B12/004—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area comprising sensors for monitoring the delivery, e.g. by displaying the sensed value or generating an alarm
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B12/00—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
    • B05B12/08—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area responsive to condition of liquid or other fluent material to be discharged, of ambient medium or of target ; responsive to condition of spray devices or of supply means, e.g. pipes, pumps or their drive means
    • B05B12/085—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area responsive to condition of liquid or other fluent material to be discharged, of ambient medium or of target ; responsive to condition of spray devices or of supply means, e.g. pipes, pumps or their drive means responsive to flow or pressure of liquid or other fluent material to be discharged
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05B12/08—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area responsive to condition of liquid or other fluent material to be discharged, of ambient medium or of target ; responsive to condition of spray devices or of supply means, e.g. pipes, pumps or their drive means
    • B05B12/10—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area responsive to condition of liquid or other fluent material to be discharged, of ambient medium or of target ; responsive to condition of spray devices or of supply means, e.g. pipes, pumps or their drive means responsive to temperature or viscosity of liquid or other fluent material discharged
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/24—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas with means, e.g. a container, for supplying liquid or other fluent material to a discharge device
    • B05B7/26—Apparatus in which liquids or other fluent materials from different sources are brought together before entering the discharge device
    • B05B7/28—Apparatus in which liquids or other fluent materials from different sources are brought together before entering the discharge device in which one liquid or other fluent material is fed or drawn through an orifice into a stream of a carrying fluid
    • B05B7/32—Apparatus in which liquids or other fluent materials from different sources are brought together before entering the discharge device in which one liquid or other fluent material is fed or drawn through an orifice into a stream of a carrying fluid the fed liquid or other fluent material being under pressure
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
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    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/14—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means with multiple outlet openings; with strainers in or outside the outlet opening
    • B05B1/20—Arrangements of several outlets along elongated bodies, e.g. perforated pipes or troughs, e.g. spray booms; Outlet elements therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
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    • B05B13/00—Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00
    • B05B13/005—Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00 mounted on vehicles or designed to apply a liquid on a very large surface, e.g. on the road, on the surface of large containers
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    • B05B9/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour
    • B05B9/03—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour characterised by means for supplying liquid or other fluent material
    • B05B9/04—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour characterised by means for supplying liquid or other fluent material with pressurised or compressible container; with pump
    • B05B9/0403—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour characterised by means for supplying liquid or other fluent material with pressurised or compressible container; with pump with pumps for liquids or other fluent material
    • B05B9/0423—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent material, without essentially mixing with gas or vapour characterised by means for supplying liquid or other fluent material with pressurised or compressible container; with pump with pumps for liquids or other fluent material for supplying liquid or other fluent material to several spraying apparatus

Definitions

  • the invention relates to a method for monitoring and / or adjusting an agent concentration in a researcher concentration in a researcher's own habitat, especially for agricultural purposes, wherein a
  • the subject of the present invention is also a control device and a
  • a sensor is arranged in a portion of the system supplying the carrier liquid line, which checks whether in the
  • Carrier liquid are already active ingredient or no active agent. If active agent should already be present in the carrier liquid, this sensor can determine the concentration already present in the carrier liquid before the feedstock is fed.
  • the subject matter of the present invention is a method for monitoring and / or setting an active agent concentration in one by means of a
  • Spray device effectively spray liquid, in particular for
  • Property information an agent concentration in the spray liquid can be determined
  • the subject matter of the present invention is furthermore a control device which is set up to carry out all the steps of a method described above.
  • the subject matter of the present invention is also a spray device for dispensing a spraying liquid, in particular for agricultural purposes, comprising:
  • a mixing unit for mixing a spraying liquid from one of
  • Property information an agent concentration in the spray liquid can be determined
  • a second sensor unit for detecting a property information of the supplied carrier liquid for detecting a property information of the supplied carrier liquid; and - A previously described control device to monitor the agent concentration in the mixed spray liquid and / or set.
  • the subject matter of the present invention is a computer program which is set up to carry out all the steps of a previously described method as well as a machine-readable storage medium with the computer program stored thereon.
  • An agricultural purpose in the context of the present invention may be understood as a purpose which is directed to the economical cultivation of crops.
  • the spray device may be part of an agricultural
  • the spraying device can be arranged and / or arranged on or on a mobile unit.
  • the mobile unit may be designed as a land vehicle and / or aircraft and / or trailers.
  • the mobile unit may in particular be an agricultural work machine, for example a
  • Tractor a tractor or a (self-propelled or autonomous)
  • the spray device may also be mounted on a hydraulic device of the agricultural machine. It is also conceivable that the spraying device is constructed on a loading surface of the agricultural machine. Alternatively, the spray device may be attached to the agricultural machine.
  • a field may be understood to mean an agricultural area or an area used for agriculture, a cultivated area for plants or even a plot of such area or cultivated area.
  • the field can thus be arable land, a grassland or a pasture.
  • the plants may include, for example, crops whose fruit is used for agriculture (for example as food, feed or as an energy crop) as well as weeds, weeds and grass weeds.
  • the plants can be part of the agricultural area.
  • spray liquid encompasses both the entire spray liquid and only a portion or proportion, in particular a spatially limited portion or proportion of the spray liquid in the spray device in one of the components (line, tank, valve, etc.) of the sprayer be part of spray liquid.
  • the spray liquid has at least one active agent.
  • the active agent may be a spraying agent, i. have a preparation or pesticide, in particular a pesticide concentrate. Accordingly, the active agent may, for example, comprise a herbicide, fungicide or an insecticide (pesticide).
  • Spray liquid can be a spray mixture.
  • the active agent may also comprise a fertilizer, in particular a fertilizer concentrate.
  • the active agent may accordingly have a liquid fertilizer and / or a growth regulator.
  • the active agent can be used as a liquid or as a solid, for example in the form of granules or as a pre-dissolved solid, for example in the form of
  • the spray liquid further comprises a carrier liquid for diluting the active agent.
  • a carrier liquid can be understood to mean a liquid which is designed to be mixed with the active agent in order to effect delivery of the product
  • Active agent for example.
  • a present as a solid or granules active agent is suspended in the carrier liquid.
  • the carrier liquid is preferably water.
  • the spray liquid can thus be formed as: liquid, suspension, emulsion, solution or a combination thereof.
  • the spray liquid is preferably formed as a water-diluted plant protection or water-diluted fertilizer.
  • the spraying device preferably has a spraying liquid tank for receiving the spraying liquid and at least one spraying nozzle unit for discharging the spraying liquid.
  • the spray liquid can from the spray liquid tank be guided or directed to the spray nozzle unit by means of a spray liquid line or several spray liquid lines.
  • a line or spray liquid line can also be understood to mean a section of the corresponding line or the spray liquid line.
  • the line can be used as a fluidic connection line, for example.
  • Form of a pipe, tube, channel or a tube may be formed.
  • the spray device (in
  • Spritz aggregatekeitstanks on a mixing unit, in which the carrier liquid from a liquid tank of the spray device and the active agent from an active agent tank of the spray device are guided or passed.
  • the spray device on the one hand on a liquid conveying unit, which is formed, the carrier liquid from the liquid tank via a
  • Liquid line to the mixing unit targeted or defined to lead or promote.
  • the spray device for this purpose the spray device for this purpose
  • Wirkschtaku on which is designed to target the active agent from the active agent tank via an active agent line to the mixing unit or
  • the conveyor units can have one or more metering units or metering components.
  • Dosing units or metering components may comprise one or more pumps or metering pumps and valves. At least one of the conveyor units may be configured to increase the injection pressure at the spray nozzle unit, i. to generate the pressure with which the spray liquid is discharged.
  • a mixing unit can be understood to mean a unit which is designed to mix or mix at least the carrier liquid and the active agent with one another to form the spray liquid, preferably as homogeneously as possible.
  • the mixing unit can have a mixing and / or stirring element in order to actively mix the carrier liquid and the active agent.
  • the stirring element can be designed as a stirring blade or propeller.
  • the mixing unit may have a mixing tank with at least one inlet each for the carrier liquid and the active agent. That is, in other words, that the carrier liquid and the active agent can be performed separately, ie by means of separate lines directly into the mixing unit or the mixing tank.
  • a common inlet at the Mixing unit may be provided in the form of a T-piece, wherein the active agent is first supplied to the carrier liquid or fed into this and then fed together with the carrier liquid in the mixing unit.
  • the mixing unit or the mixing tank can have at least one outlet for the mixed or mixed spray liquid, for example in a lower area. It is also conceivable that the mixing unit is designed as a static mixing unit or static mixer. However, the mixing unit can also be designed only as a T-piece, so that a passive mixing takes place in it. The mixing unit can also be integrated in the spray liquid tank.
  • the spray liquid tank may be formed as a mixing tank of the mixing unit.
  • the mixing and / or stirring element can be arranged on or in the spray liquid tank to mix or mix the spray liquid.
  • the spray liquid tank can also be arranged in the spray liquid line downstream of the mixing unit. That is, in other words, that the spray liquid tank is arranged downstream of the mixing unit in the flow direction of the spray liquid from the mixing unit to the spray nozzle unit.
  • the spray liquid tank can thus be spatially in the
  • the spray liquid tank may be formed as a buffer tank, so that the spray liquid from the mixing unit first feasible or fillable in the buffer tank and from the buffer tank according to need to
  • Spray nozzle unit guidable or conveyed or is conductive.
  • the spraying device can have a spraying liquid conveying unit which is located in the spraying liquid line downstream of the spraying liquid line
  • the spray liquid delivery unit may then be formed, the
  • the spray liquid delivery unit may in particular be designed to generate a constant pressure, ie be designed as a constant pressure system, in order to generate a constant or uniform injection pressure at the spray nozzles or spray nozzle units. Since the defined injection pressure of the Spray liquid delivery unit is generated, the conveyor units upstream of the buffer tank, ie, the liquid delivery unit and the
  • the buffer tank can be designed as an accumulator, for example with media separation (spray liquid - air).
  • the pressure control in the buffer tank can then be done via a pneumatic pressure control valve, so that possible pressure fluctuations in the system can be reduced.
  • the buffer tank can be designed as an accumulator, for example with media separation (spray liquid - air).
  • the pressure control in the buffer tank can then be done via a pneumatic pressure control valve, so that possible pressure fluctuations in the system can be reduced.
  • the buffer tank can be designed as an accumulator, for example with media separation (spray liquid - air).
  • the buffer tank may, for example, be formed without pressure by means of a vent hole.
  • the vent hole may have a vent valve.
  • the buffer tank is fluidically connected to the environment or connectable at a defined internal pressure, so that it is formed without pressure.
  • the liquid delivery unit may have a simple flow pump or delivery pump which has a pure on / off functionality. In conjunction with a volume flow meter can then via the flow signal and the previously set
  • Liquid delivery unit have a metering pump with a fixed delivery ratio (without measuring the delivery volume). It is also conceivable that the
  • Fluid delivery unit a simple valve or proportional valve in
  • the liquid delivery unit has a constant pressure source and a metering orifice.
  • Active substance delivery unit can be a simple alternative to the metering pump
  • the active substance delivery unit can additionally have at least one metering orifice in this case.
  • the buffer can be designed very easily and essentially without static requirements, whereby the total cost can be further reduced.
  • the spray nozzle unit has in each case at least one spray nozzle for dispensing the spray liquid and at least one valve for controlling or regulating the discharged spray liquid quantity.
  • the spray nozzle unit is controllable, i. pronounced and lockable trained.
  • each of the spray nozzle units can be controlled separately.
  • the valve can be in the
  • Spray nozzle to be arranged or integrated.
  • the valve may also be connected upstream of the spray nozzle, i. (In the flow direction of the spray liquid) may be arranged upstream of the spray nozzle.
  • the spray nozzle unit may also have a plurality of spray nozzles, each with an upstream valve.
  • the spray nozzle unit may also have a plurality of spray nozzles with only one of the spray nozzles upstream valve, so that upon actuation of the valve, the spray liquid is applied by means of all spray nozzles of the spray nozzle unit.
  • the spray nozzle unit may be formed as a partial width of a nozzle system.
  • the spray nozzle unit can also have a final mixing unit, which is designed to spray the liquid with the
  • Carrier liquid and / or the active agent and / or another active agent - which are by means of corresponding lines to the Endmischü guided or guidable - to mix.
  • the sensor units may each have a sensor element or a sensor or even a plurality of sensor elements or sensors.
  • a sensor unit may be arranged in a flow area. Under a
  • the flow range can be understood to mean a region through which the spray liquid and / or the carrier liquid and / or the active agent can flow. This is therefore an area which comes into contact or comes into contact with the spray liquid and / or the carrier liquid and / or the active agent.
  • the first sensor unit is preferably arranged in the flow area of the carrier liquid.
  • the flow region of the carrier liquid preferably comprises the liquid line leading to the mixing unit and / or the liquid tank.
  • the second sensor unit is preferably in the flow area of
  • Spray liquid arranged.
  • the flow region of the spray liquid preferably comprises the spray liquid line leading away from the mixing unit and / or the spray liquid tank.
  • the third sensor unit is preferably arranged in the flow area of the active agent.
  • the flow area of the active agent preferably comprises that leading to the mixing unit
  • the sensor unit can also be arranged outside the flow range.
  • the corresponding sensor unit can be designed to contactlessly record the property information of the spray liquid and / or the carrier liquid and / or the active agent.
  • the sensor unit may be configured to detect, in addition to the property information, a temperature of the spray liquid and / or the carrier liquid and / or the active agent in the flow region.
  • the sensor unit may have a transmission unit.
  • the transmission unit can be designed to transmit the property signal with detected values or measured values of the property information wirelessly, for example by radio,
  • WLAN Wireless Local Area Network
  • Bluetooth Wireless Fidelity
  • the property signals each have a detected property information or a detected advertising / measured value of the property information.
  • an agent concentration in the spray fluid can be determined.
  • an active agent concentration in the spraying liquid can be derived (directly or indirectly).
  • the property information of the spray liquid and the active agent concentration in the spray liquid are essentially clearly interdependent.
  • the property information of the spray liquid and the active agent concentration in the spray liquid can be linearly dependent on each other. Accordingly, by means of the detected property information or the detected value of the property information on the
  • the Property information may include a physical and / or chemical and / or physical and / or material property of the spray liquid.
  • the detected property information is preferably selected from the group consisting of: electrical property, in particular electrical conductivity or permittivity, optical property, in particular absorption property, emission property, fluorescence, speed of sound, or combinations thereof. This can be very easily known by the skilled person
  • Calculating an agent concentration in the spray liquid can be determined.
  • the detected property information of the spray liquid, the carrier liquid and optionally the active agent are the same.
  • the detected property information is preferably the electrical conductivity.
  • the electrical conductivity of a solution is a universal physical quantity and indicates the ability of a substance to conduct electrical current. This conductivity depends strongly on the amount of dissolved salts, which are either already found in the active ingredients or spraying agents, or could be added to the active ingredients specifically by the manufacturers or the farmers. In addition to the conductivity, other physically measurable substances can be used to determine the concentration of the active ingredient. Thus, with the concentration of the active ingredients in the water due to the proportion of undissolved particles in the solution, the turbidity of the solution (and thus the absorption coefficient for light) or the speed of sound changes
  • the step of receiving the first property signal comprises a step of obtaining an actual value of the property information of
  • the step of receiving the second property signal comprises a step of determining an underlying value of the property information of
  • Carrier fluid The detection of the property information of the supplied carrier liquid is prior to the feed of the active agent or the
  • the step of outputting takes place as a function of the determined actual value of the property information of the spray liquid and the determined base value of the characteristic information of the carrier liquid. In other words, it is decided in dependence on the determined actual value and the ascertained base value whether a signal and / or what kind of signal, possibly also with what content, is output. This is always the actual value of the property information of the spray liquid and the determined base value of the characteristic information of the carrier liquid. In other words, it is decided in dependence on the determined actual value and the ascertained base value whether a signal and / or what kind of signal, possibly also with what content, is output. This is always the actual
  • Base value of the carrier liquid taken as calculation and decision basis, without causing a conversion into a
  • Effective concentration value takes place. Rather, the base value is "calculated out” from the actual value, thereby obtaining a calibrated or adjusted value of the property information of the spray liquid and thus of the remaining effective agent actually contained
  • the step of outputting the information signal and / or the control signal is performed on the assumption that the carrier liquid is inert.
  • the actual value of the characteristic information of the spraying liquid with a desired value of the characteristic information of the injection nozzle is preferred
  • the target value of the property information of the spray liquid is again preferably determined as a function of the base value of the characteristic information of the carrier liquid and a predetermined or predefinable desired value of the active agent concentration in the spray liquid. Further, the target value of the property information of the spray liquid is determined by using
  • Property information of the active agent calculated or determined.
  • the value of the property information of the active agent can in this case be determined from stored characteristic curves or data sheets or else detected in the spraying device.
  • a Control device can be understood as meaning an electrical device which processes sensor signals and outputs control signals and / or information / data signals as a function thereof.
  • the control device can at least one arithmetic unit for processing the
  • Arithmetic unit may be, for example, a signal processor, a microcontroller or the like.
  • the control device may further comprise at least one
  • Storage unit for storing the property signals
  • the storage unit may comprise a cloud server, a flash memory, an EPROM or a magnetic storage unit.
  • the control device can also at least one
  • the communication interface can be designed to read in or output the signals wirelessly, for example via radio, WLAN, Bluetooth etc., and / or by line.
  • the communication interface may be designed in hardware and / or software.
  • the interface can be part of a so-called system ASIC, for example, which comprises a wide variety of functions of the control device.
  • the interface has its own, integrated circuits or at least partially consists of discrete components.
  • the interface can be a software module that is present, for example, on a microcontroller in addition to other software modules.
  • the control signal is designed to control the conveyor unit in such a way or
  • the information signal may indicate the value of the property information of
  • the display unit can in this case a display, a
  • the information signal may, for example, be selected from the list consisting of: SMS, e-mail, push notification, telephone call.
  • adjusting in the context of the invention includes a regulation or a regulation of the active agent concentration.
  • Agent concentration in a redesign of a spray spray liquid especially for agricultural purposes, wherein a
  • Active agent and a carrier liquid to be supplied to a mixing unit of the injection device to mix the spray liquid may therefore comprise the following steps:
  • an agent concentration in the spray liquid can be determined
  • Spray liquid "out" thereby a calibrated or adjusted value of the characteristic information of the spray liquid without
  • This value can then be compared, for example, with a desired or required value in order to carry out the adjustment or regulation of the active agent concentration in dependence thereon.
  • Spraying device detected property information of the supplied active agent to determine a base value of the property information of the active agent and also to monitor and / or adjust the active agent concentration in the mixed spray liquid depending on the base value of the property information of the active agent.
  • the desired value of the property information of the spray fluid is also determined as a function of the base value of the characteristic information of the active agent.
  • the injection device may have a third sensor unit for detecting property information of the supplied active agent.
  • Carrier liquid and / or the base value of the property information of the active agent is determined using a means of the third sensor unit detect temperature of the active agent.
  • the temperature is detected at the point at which the corresponding property information is also detected. Since the temperature usually has an influence on the property information (conductivity, density, etc.), by considering this factor in the detection or determination of the property information and / or the active agent concentration, the method can be performed even more precisely.
  • the pressure can also be measured analogously to the temperature, so that the sensor unit can alternatively or additionally have a pressure sensor for this purpose.
  • the delivery unit is deliberately overdriven in order to maintain the active agent concentration in the injection liquid tank
  • Spray liquid located injection liquid tank is determined, wherein the active agent concentration is set in the NASAstandard spray liquid further in dependence on the further actual value of the property information.
  • the first sensor unit can additionally have a volume flow sensor in order to control the amount of fluid flowing into the spray liquid tank
  • Fig. 1 is a schematic representation of an embodiment of the
  • Fig. 2 is a schematic representation of the control device
  • FIG. 4 is a flowchart of a method for monitoring and / or
  • Fig. 1 is a schematic representation of a spraying device is shown, which is provided in its entirety by the reference numeral 10.
  • the spray device 10 has a liquid tank 12 with a
  • the carrier liquid 14 is water 14.
  • the spray device 10 also has a static mixing unit 20.
  • the static mixing unit 20 is fluidly connected to the liquid tank 12 via a liquid line 22.
  • In the liquid line 22 is a
  • Liquid delivery unit 24 is arranged to supply the carrier liquid 14 of the static mixing unit 20 and to be able to lead into this.
  • Liquid delivery unit 24 in this case has a feed pump 26 and a flow meter 28.
  • the static mixing unit 20 is further connected via an active agent line 30 with the active agent tank 16.
  • an active agent conveying unit 32 in order to be able to supply the active agent 18 to the static mixing unit 20 or to be able to conduct it into this.
  • the active agent delivery unit 32 in this case has a metering pump 34. Accordingly, by means of the static mixing unit 20, a mixing of the active agent 18 with the carrier liquid 14 to form a spray liquid 36.
  • Spray liquid line 38 a spray liquid tank 40 arranged The
  • Spray liquid tank 40 is formed here as a buffer tank 40.
  • Spray liquid tank 40 and buffer tank 40 is arranged and
  • Nozzle system 42 to be directed with spray nozzle units 44.
  • Each of the spray nozzle units 44 has a spray nozzle 46 for discharging the
  • the spray device 10 In order to set the injection pressure at the spray nozzle units 44, the spray device 10 also has a spray liquid feed unit 50 which is designed to supply the spray liquid 36 from the spray liquid tank 40 under pressure or under a defined pressure to the spray nozzle system 42 or spray nozzle units 44.
  • the spray liquid delivery unit 50 in this case has a constant pressure source with a pump 52.
  • the spray device 10 In order to be able to monitor and adjust the active agent concentration in the spray liquid 36, the spray device 10 also has a first
  • the first sensor unit 54 is in the
  • Spray liquid line 38 downstream of the mixing unit 20 is arranged.
  • the first sensor unit 54 is in this case designed to detect property information of the mixed spray liquid 36.
  • the second sensor unit 56 is disposed in the liquid line 22 downstream of the liquid tanks 12.
  • the second sensor unit 56 is in this case designed to detect property information of the carrier liquid 14.
  • the third sensor unit 56 is in the
  • the third Sensor unit 58 is in this case designed to detect property information of active agent 18.
  • Fig. 2 will be explained below how the
  • control device 60 is set up to receive a first property signal 62 with a property information 64 of the spray liquid 36 detected by means of the first sensor unit 54 of the spray device 10.
  • the control device 60 is further set up, a second characteristic signal 66 with one by means of the second sensor unit 56 of
  • Spray device 10 detected property information 68 of the carrier liquid 14 to receive.
  • the control device 60 is also set up, a third property signal 70 with a third sensor unit 58 of the
  • Spray device 10 detected property information 72 of the active agent 18 to receive.
  • the property information 64, 68, 72 in this case each comprise an electrical conductivity and a temperature. Accordingly, the
  • Sensor units 54, 56, 58 each have a sensor for detecting the electrical conductivity and a sensor for detecting the temperature.
  • Control device 60 is also set up, an information signal 74 to a display unit 76 and a control signal 78 to the conveyor unit 24, 32 in
  • control device 60 Depend on the property information 64, 68, 72 to monitor the agent concentration in the spray liquid 36 and / or set.
  • the control device 60 is set up to carry out the calculations by means of a computer unit 80 and to control the conveyor unit 24, 32 accordingly.
  • the control device 60 also has a
  • Storage unit 82 for storing the values of the property information 54, 56, 58.
  • Agent concentration shown in the spray liquid 36 in the spray liquid tank 40 is shown, wherein the active agent concentration in% (ordinate) over time units (abscissa) is shown, wherein the dashed line 84 represent the desired active agent concentration and the line 86, the set active agent concentration of the spray liquid 36 in the spray liquid tank 40. Im shown
  • Example is filled within 20 time units of the spray liquid tank 40, wherein the desired final concentration of 0.01% is reached after 11 time units.
  • FIG. 4 shows a flow chart of a method 100 for monitoring and / or setting an active agent concentration in one by means of a
  • Spray device 10 Tonerden spray liquid 36, in particular for agricultural purposes, wherein an active agent 18 and a carrier liquid 14, a mixing unit 20 of the spray device 10 are supplied to mix the spray liquid 36.
  • the method 100 comprises a step 102 of receiving a first characteristic signal 62 with a signal detected by a first sensor unit 54 of the spray device 10
  • Characteristic information 64 of the mixed spray liquid 36 in order to determine an actual value of the characteristic information 64 of the spray liquid 36, wherein an agent concentration in the spray liquid 36 can be determined using the property information 64.
  • the method 100 further comprises a step 104 of receiving a second characteristic signal 66 with the characteristic information 68 of the supplied carrier fluid 14 detected by a second sensor unit 56 of the spray device 10 in order to determine a basic value of the characteristic information 68 of the carrier fluid 14.
  • the method 100 finally includes a step 108 of outputting a
  • the method 100 also comprises a step 106 of receiving a third property signal 70 with that detected by a third sensor unit 58 of the spray device 10
  • Property information 72 of the supplied active agent 18 to determine a basic value of the property information 72 of the active agent 18 and further in
  • an exemplary embodiment comprises a "and / or" link between a first feature and a second feature, this is to be read such that the Embodiment according to an embodiment, both the first feature and the second feature and according to another embodiment, either only the first feature or only the second feature.

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Abstract

Es wird vorgeschlagen ein Verfahren zum Überwachen und/oder Einstellen einer Wirkmittelkonzentration in einer mittels einer Spritzvorrichtung auszubringenden Spritzflüssigkeit, insbesondere für landwirtschaftliche Zwecke, wobei ein Wirkmittel und eine Trägerflüssigkeit, einer Mischeinheit der Spritzvorrichtung zugeführt werden, um die Spritzflüssigkeit anzumischen, mit den Schritten: -Empfangen eines ersten Eigenschaftssignals (62) mit einer mittels einer ersten Sensoreinheit (54) der Spritzvorrichtung erfassten Eigenschaftsinformation (64) der angemischten Spritzflüssigkeit, um einen Ist-Wert der Eigenschaftsinformation (64) der Spritzflüssigkeit zu ermitteln, wobei unter Verwendung der Eigenschaftsinformation (64) eine Wirkmittelkonzentration in der Spritzflüssigkeit ermittelbar ist; -Empfangen eines zweiten Eigenschaftssignals (66) mit der mittels einer zweiten Sensoreinheit (56) der Spritzvorrichtung erfassten Eigenschaftsinformation (68) der zugeführten Trägerflüssigkeit, um einen Basiswert der Eigenschaftsinformation (68) der Trägerflüssigkeit zu ermitteln; und -Ausgeben eines Informationssignals (74)an eine Anzeigeeinheit (76) und/oder eines Steuersignals (78)an eine Fördereinheit (24, 32) der Spritzvorrichtung in Abhängigkeit von dem ermittelten Ist-Wert der Eigenschaftsinformation (64) der Spritzflüssigkeit und dem ermittelten Basiswert der Eigenschaftsinformation (68) der Trägerflüssigkeit, um die Wirkmittelkonzentration in der angemischten Spritzflüssigkeit zu überwachen und/oder einzustellen.

Description

Beschreibung
Titel
VERFAHREN FÜR EINE SPRITZVORRICHTUNG Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Überwachen und/oder Einstellen einer Wirkmittelkonzentration in einer mittels einer Spritzvorrichtung auszubringenden Spritzflüssigkeit, insbesondere für landwirtschaftliche Zwecke, wobei ein
Wirkmittel und eine Trägerflüssigkeit, einer Mischeinheit der Spritzvorrichtung zugeführt werden, um die Spritzflüssigkeit anzumischen, sowie eine derartige Spritzvorrichtung nach Gattung der unabhängigen Ansprüche. Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind auch eine Steuereinrichtung und ein
Computerprogramm.
Die DE 10 2009 026 234 AI offenbart eine Feldspritze mit Sensoren zur
Ermittlung und Einstellung einer Wirkstoffkonzentration in einer Spritzflüssigkeit. Hierbei ist in einem Abschnitt der dem System die Trägerflüssigkeit zuführenden Leitung ein Sensor angeordnet, welcher überprüft, ob sich in der
Trägerflüssigkeit schon Wirkstoffmittel oder keine Wirkstoffmittel befinden. Falls sich in der Trägerflüssigkeit schon Wirkstoffmittel befinden sollten, so kann dieser Sensor die sich in der Trägerflüssigkeit vor der Einspeisung des Wirkstoffmittels schon vorhandene Konzentration ermitteln.
Offenbarung der Erfindung
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Überwachen und/oder Einstellen einer Wirkmittelkonzentration in einer mittels einer
Spritzvorrichtung auszubringenden Spritzflüssigkeit, insbesondere für
landwirtschaftliche Zwecke, wobei ein Wirkmittel und eine Trägerflüssigkeit, einer Mischeinheit der Spritzvorrichtung zugeführt werden, um die Spritzflüssigkeit anzumischen, mit den Schritten:
- Empfangen eines ersten Eigenschaftssignals mit einer mittels einer ersten Sensoreinheit der Spritzvorrichtung erfassten Eigenschaftsinformation der angemischten Spritzflüssigkeit, um einen Ist-Wert der Eigenschaftsinformation der Spritzflüssigkeit zu ermitteln, wobei unter Verwendung der
Eigenschaftsinformation eine Wirkmittelkonzentration in der Spritzflüssigkeit ermittelbar ist;
- Empfangen eines zweiten Eigenschaftssignals mit der mittels einer zweiten Sensoreinheit der Spritzvorrichtung erfassten Eigenschaftsinformation der zugeführten Trägerflüssigkeit, um einen Basiswert der Eigenschaftsinformation der Trägerflüssigkeit zu ermitteln; und
- Ausgeben eines Informationssignals an eine Anzeigeeinheit und/oder eines Steuersignals an eine Fördereinheit der Spritzvorrichtung in Abhängigkeit von dem ermittelten Ist-Wert der Eigenschaftsinformation der Spritzflüssigkeit und dem ermittelten Basiswert der Eigenschaftsinformation der Trägerflüssigkeit, um die Wirkmittelkonzentration in der angemischten Spritzflüssigkeit zu überwachen und/oder einzustellen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner eine Steuereinrichtung, die dazu eingerichtet ist, alle Schritte eines vorangehend beschriebenen Verfahrens durchzuführen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist außerdem eine Spritzvorrichtung zum Ausbringen einer Spritzflüssigkeit, insbesondere für landwirtschaftliche Zwecke, mit:
- einer Mischeinheit zum Anmischen einer Spritzflüssigkeit aus einer der
Mischeinheit mittels einer Flüssigkeitsfördereinheit zugeführten
Trägerflüssigkeit und eines mittels einer Wirkmittelfördereinheit zugeführten Wirkmittels;
- einer ersten Sensoreinheit zum Erfassen einer Eigenschaftsinformation der angemischten Spritzflüssigkeit, wobei unter Verwendung der
Eigenschaftsinformation eine Wirkmittelkonzentration in der Spritzflüssigkeit ermittelbar ist;
- einer zweiten Sensoreinheit zum Erfassen einer Eigenschaftsinformation der zugeführten Trägerflüssigkeit; und - einer vorangehend beschriebenen Steuereinrichtung, um die Wirkmittelkonzentration in der angemischten Spritzflüssigkeit zu überwachen und/oder einzustellen.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist schließlich ein Computerprogramm das dazu eingerichtet ist, alle Schritte eines vorangehend beschriebenen Verfahrens durchzuführen sowie ein Maschinenlesbares Speichermedium mit dem darauf gespeicherten Computerprogramm.
Unter einem landwirtschaftlichen Zweck kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Zweck verstanden werden, der auf eine wirtschaftliche Kultivierung von Nutzpflanzen gerichtet ist.
Die Spritzvorrichtung kann insbesondere Teil einer landwirtschaftlichen
Feldspritze bzw. eines Pflanzenschutzgerätes sein oder als eine
landwirtschaftlichen Feldspritze bzw. ein Pflanzenschutzgerät ausgebildet sein. Die Spritzvorrichtung kann auf oder an einer mobilen Einheit anordenbar und/oder angeordnet sein. Die mobile Einheit kann als Landfahrzeug und/oder Luftfahrzeug und/oder Anhänger ausgebildet sein kann. Die mobile Einheit kann insbesondere eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine, bspw. eine
Zugmaschine, ein Schlepper oder eine (selbstfahrende bzw. autonome)
Feldspritze sein. Die Spritzvorrichtung kann auch an einer hydraulischen Vorrichtung der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine angebaut sein. Denkbar ist auch, dass die Spritzvorrichtung auf einer Ladefläche der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine aufgebaut ist. Alternativ kann die Spritzvorrichtung an der landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine angehängt sein.
Das Ausbringen der Spritzflüssigkeit erfolgt hierbei bevorzugt auf einem Feld. Unter einem Feld kann vorliegend eine landwirtschaftliche Fläche bzw. eine landwirtschaftlich genutzte Fläche, eine Anbaufläche für Pflanzen oder auch eine Parzelle einer solchen Fläche bzw. Anbaufläche verstanden werden. Das Feld kann somit eine Ackerfläche, ein Grünland oder eine Weide sein. Die Pflanzen können beispielsweise Nutzpflanzen, deren Frucht landwirtschaftlich genutzt wird (beispielsweise als Nahrungsmittel, Futtermittel oder als Energiepflanze) sowie Beikräuter, Unkräuter und Ungräser umfassen. Die Pflanzen können Teil der landwirtschaftlichen Fläche sein. Der Begriff„Spritzflüssigkeit" umfasst im Rahmen der Erfindung sowohl die gesamte Spritzflüssigkeit als auch nur einen Teil bzw. Anteil, insbesondere eine räumlich begrenzten Teil bzw. Anteil der Spritzflüssigkeit in der Spritzvorrichtung. Der räumlich begrenzte Teil bzw. Anteil der Spritzflüssigkeit kann bspw. der in einer der Komponenten (Leitung, Tank, Ventil etc.) der Spritzvorrichtung befindliche Teil an Spritzflüssigkeit sein.
Die Spritzflüssigkeit weist zumindest ein Wirkmittel auf. Das Wirkmittel kann ein Spritzmittel, d.h. ein Präparat bzw. Pflanzenschutzmittel, insbesondere ein Pflanzenschutzmittelkonzentrat aufweisen. Das Wirkmittel kann demnach bspw. ein Herbizid, Fungizid oder ein Insektizid (Pestizid) aufweisen. Die
Spritzflüssigkeit kann eine Spritzbrühe sein. Das Wirkmittel kann jedoch auch ein Düngemittel, insbesondere ein Düngemittelkonzentrat aufweisen. Das Wirkmittel kann demnach einen Flüssigdünger und/oder einen Wachstumsregulator aufweisen. Das Wirkmittel kann als Flüssigkeit oder als Feststoff, bspw. in Form von Granulaten oder als voraufgelöster Feststoff, bspw. in Form von
voraufgelösten Granulaten ausgebildet sein.
Die Spritzflüssigkeit weist ferner eine Trägerflüssigkeit zum Verdünnen des Wirkmittels auf. Unter einer Trägerflüssigkeit kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Flüssigkeit verstanden werden, die ausgebildet ist, mit dem Wirkmittel vermischt zu werden, um ein Ausbringen bzw. Abgeben des
Wirkmittel, bspw. des Pflanzenschutzmittels oder des Düngemittels zu
ermöglichen oder zu verbessern. Denkbar ist auch, dass ein als Feststoff oder Granulat vorliegendes Wirkmittel in der Trägerflüssigkeit suspendiert wird.
Denkbar ist ferner, dass ein in der Trägerflüssigkeit nicht-lösliches Wirkmittel in der Trägerflüssigkeit emulgiert wird. Die Trägerflüssigkeit ist bevorzugt Wasser.
Die Spritzflüssigkeit kann demnach ausgebildet sein als: Flüssigkeit, Suspension, Emulsion, Lösung oder eine Kombination daraus. Die Spritzflüssigkeit ist bevorzugt als mit Wasser verdünntes Pflanzenschutzmittel oder mit Wasser verdünntes Düngemittel ausgebildet.
Die Spritzvorrichtung weist bevorzugt einen Spritzflüssigkeitstank zur Aufnahme der Spritzflüssigkeit und zumindest eine Spritzdüseneinheit zum Ausbringen der Spritzflüssigkeit auf. Die Spritzflüssigkeit kann von dem Spritzflüssigkeitstank mittels einer Spritzflüssigkeitsleitung bzw. mehrerer Spritzflüssigkeitsleitungen zu der Spritzdüseneinheit geführt bzw. geleitet werden. Unter einer Leitung bzw. Spritzflüssigkeitsleitung kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch ein Abschnitt der entsprechenden Leitung bzw. der Spritzflüssigkeitsleitung verstanden werden. Die Leitung kann als fluidische Verbindungsleitung, bspw. in
Form eines Rohrs, Schlauchs, Kanals oder einer Röhre ausgebildet sein.
Zum Anmischen der Spritzflüssigkeit weist die Spritzvorrichtung (in
Strömungsrichtung der Spritzflüssigkeit) stromaufwärts des
Spritzflüssigkeitstanks eine Mischeinheit auf, in die die Trägerflüssigkeit aus einem Flüssigkeitstank der Spritzvorrichtung und das Wirkmittel aus einem Wirkmitteltank der Spritzvorrichtung geführt bzw. geleitet werden. Hierfür weist die Spritzvorrichtung zum einen eine Flüssigkeitsfördereinheit auf, welche ausgebildet ist, die Trägerflüssigkeit aus dem Flüssigkeitstank über eine
Flüssigkeitsleitung zu der Mischeinheit gezielt bzw. definiert zu leiten bzw. zu fördern. Zum anderen weist die Spritzvorrichtung hierfür eine
Wirkmittelfördereinheit auf, welche ausgebildet ist, das Wirkmittel aus dem Wirkmitteltank über eine Wirkmittelleitung zu der Mischeinheit gezielt bzw.
definiert bzw. dosiert zu leiten bzw. zu fördern. Die Fördereinheiten können eine oder mehrere Dosiereinheiten bzw. Dosierkomponenten aufweisen. Die
Dosiereinheiten bzw. Dosierkomponenten können eine oder mehrere Pumpen bzw. Dosierpumpen und Ventile umfassen. Zumindest eine der Fördereinheiten kann ausgebildet sein, den Spritzdruck an der Spritzdüseneinheit, d.h. den Druck, mit dem die Spritzflüssigkeit ausgebracht wird, zu erzeugen.
Unter einer Mischeinheit kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Einheit verstanden werden, die ausgebildet ist, zumindest die Trägerflüssigkeit und das Wirkmittel miteinander zu der Spritzflüssigkeit, bevorzugt möglichst homogen zu vermischen bzw. anzumischen. Die Mischeinheit kann ein Misch- und/oder Rührelement aufweisen, um die Trägerflüssigkeit und das Wirkmittel aktiv miteinander zu vermischen. Das Rührelement kann als Rührflügel oder Propeller ausgebildet sein. Die Mischeinheit kann einen Mischtank mit zumindest je einen Einlass für die Trägerflüssigkeit und das Wirkmittel aufweisen. D.h., mit anderen Worten, dass die Trägerflüssigkeit und das Wirkmittel separat, d.h. mittels separater Leitungen unmittelbar in die Mischeinheit bzw. den Mischtank geführt werden können. Alternativ kann ein gemeinsamer Einlass an der Mischeinheit in Form eines T-Stücks vorgesehen sein, wobei das Wirkmittel zunächst der Trägerflüssigkeit zugeführt bzw. in diese eingespeist und anschließend gemeinsam mit der Trägerflüssigkeit in die Mischeinheit geführt wird. Die Mischeinheit bzw. der Mischtank kann mindestens einen Auslass für die vermischte bzw. angemischte Spritzflüssigkeit, bspw. in einem unteren Bereich aufweisen. Denkbar ist auch, dass die Mischeinheit als statische Mischeinheit bzw. Statikmischer ausgebildet ist. Die Mischeinheit kann jedoch auch nur als T- Stück ausgebildet sein, so dass eine passive Vermischung in ihr erfolgt. Die Mischeinheit kann auch in dem Spritzflüssigkeitstank integriert sein.
Demnach kann der Spritzflüssigkeitstank als Mischtank der Mischeinheit ausgebildet sein. Hierbei kann das Misch- und/oder Rührelement an bzw. in dem Spritzflüssigkeitstank angeordnet sein, um die Spritzflüssigkeit zu vermischen bzw. anzumischen.
Der Spritzflüssigkeitstank kann jedoch auch in der Spritzflüssigkeitsleitung stromabwärts der Mischeinheit angeordnet sein. D.h., mit anderen Worten, dass der Spritzflüssigkeitstank in Strömungsrichtung der Spritzflüssigkeit von der Mischeinheit zu der Spritzdüseneinheit hin hinter bzw. nach der Mischeinheit angeordnet ist. Der Spritzflüssigkeitstank kann somit räumlich in der
Spritzflüssigkeitsleitung zwischen der Mischeinheit und der Spritzdüseneinheit angeordnet sein. Der Spritzflüssigkeitstank kann als Puffertank ausgebildet sein, so dass die Spritzflüssigkeit aus der Mischeinheit zunächst in den Puffertank führbar bzw. füllbar und aus dem Puffertank bedarfsgemäß zu der
Spritzdüseneinheit führbar bzw. beförderbar bzw. leitbar ist.
Des Weiteren kann die Spritzvorrichtung eine Spritzflüssigkeitsfördereinheit aufweisen, welche in der Spritzflüssigkeitsleitung stromabwärts des
Spritzflüssigkeitstanks bzw. Puffertanks angeordnet und/oder in diesem integriert ist. Die Spritzflüssigkeitsfördereinheit kann dann ausgebildet sein, die
Spritzflüssigkeit aus dem Spritzflüssigkeitstank bzw. Puffertank unter Druck bzw. unter einem definierten Druck zu den Spritzdüsen bzw. Spritzdüseneinheiten zu leiten. Die Spritzflüssigkeitsfördereinheit kann insbesondere ausgebildet sein, einen konstanten Druck zu erzeugen, d.h. als Konstantdrucksystem ausgebildet sein, um einen konstanten bzw. gleichmäßigen Spritzdruck an den Spritzdüsen bzw. Spritzdüseneinheiten zu erzeugen. Da der definierte Spritzdruck von der Spritzflüssigkeitsfördereinheit erzeugt wird, können die Fördereinheiten stromaufwärts des Puffertanks, d.h. die Flüssigkeitsfördereinheit und die
Wirkmittelfördereinheit sehr einfach ausgestaltet sein, da sie lediglich die
Aufgabe der Zuführung der Trägerflüssigkeit bzw. des Wirkmittels in den
Puffertank übernehmen müssen.
Ist die Spritzflüssigkeitsfördereinheit in dem Puffertank integriert, kann der Puffertank als Druckspeicher, bspw. mit Medientrennung (Spritzflüssigkeit - Luft) ausgebildet sein. Die Druckregelung in dem Puffertank kann dann über ein pneumatisches Druckregelventil erfolgen, so dass mögliche Druckschwankungen im System reduziert werden können. Bevorzugt ist die
Spritzflüssigkeitsfördereinheit jedoch stromabwärts des Spritzflüssigkeitstanks angeordnet, wodurch der Puffertank drucklos ausgebildet sein kann. Hierbei kann der Puffertank bspw. mittels einer Entlüftungsbohrung drucklos ausgebildet sein. Die Entlüftungsbohrung kann ein Entlüftungsventil aufweisen. D.h., mit anderen Worten, dass der Puffertank mit der Umgebung fluidisch verbunden bzw. bei einem definierten Innendruck verbindbar ist, so dass er drucklos ausgebildet ist. Durch diese Maßnahme müssen die Flüssigkeitsfördereinheit und die Wirkstofffördereinheit vorteilhafterweise nicht mehr gegen den hohen
Systemdruck sondern lediglich gegen den Umgebungsdruck (und den sich aufgrund von Strömungsverlusten einstellenden Gegendruck) arbeiten, so dass die Druckanforderungen an die entsprechenden Pumpen bzw. Dosierpumpen weiter reduziert werden. Beispielsweise kann die Flüssigkeitsfördereinheit eine einfache Strömungspumpe bzw. Förderpumpe aufweisen, die über eine reine Ein/Aus- Funktionalität verfügt. In Verbindung mit einem Volumenstromzähler kann dann über das Volumenstromsignal und dem vorher eingestellten
Mischungsverhältnis der notwendige Dosiervolumenstrom des Wirkstoffs ermittelt und die Wirkstoffdosierpumpe angesteuert werden. Alternativ kann die
Flüssigkeitsfördereinheit eine Dosierpumpe mit festem Förderverhältnis (ohne Messung des Fördervolumens) aufweisen. Außerdem ist es denkbar, dass die
Flüssigkeitsfördereinheit ein einfaches Ventil oder Proportionalventil in
Verbindung mit einem Volumenstromzähler und einer Konstantdruckquelle in der Flüssigkeitsleitung aufweist. Denkbar ist auch, dass die Flüssigkeitsfördereinheit eine Konstantdruckquelle und eine Dosierblende aufweist. Die
Wirkstofffördereinheit kann alternativ zu der Dosierpumpe eine einfache
Förderpumpe in Verbindung mit einem Volumenstromzähler (Regelung) aufweisen. Die Wirkstofffördereinheit kann hierbei zusätzlich mindestens eine Dosierblende aufweisen. Außerdem kann der Pufferspeicher sehr einfach und im Wesentlichen ohne statische Erfordernisse ausgelegt werden, wodurch die Gesamtkosten weitere reduziert werden können.
Die Spritzdüseneinheit weist jeweils mindestens eine Spritzdüse zum Ausbringen der Spritzflüssigkeit und mindestens ein Ventil zum Steuern bzw. Regeln der ausgebrachten Spritzflüssigkeitsmenge auf. Demnach ist die Spritzdüseneinheit steuerbar bzw. betätigbar, d.h. offenbar und schließbar ausgebildet. Bevorzugt ist jede der Spritzdüseneinheiten separat ansteuerbar. Das Ventil kann in der
Spritzdüse angeordnet bzw. integriert sein. Das Ventil kann jedoch auch der Spritzdüse vorgeschaltet, d.h. (in Strömungsrichtung der Spritzflüssigkeit) stromaufwärts der Spritzdüse angeordnet sein. Die Spritzdüseneinheit kann jedoch auch mehrere Spritzdüsen mit jeweils einem vorgeschalteten Ventil aufweisen. Die Spritzdüseneinheit kann ferner auch mehrere Spritzdüsen mit nur einem den Spritzdüsen vorgeschalteten Ventil aufweisen, so dass bei Betätigung des Ventils die Spritzflüssigkeit mittels aller Spritzdüsen der Spritzdüseneinheit ausgebracht wird. Demnach kann die Spritzdüseneinheit als Teilbreite eines Düsensystems ausgebildet sein. Die Spritzdüseneinheit kann außerdem eine Endmischeinheit aufweisen, welche ausgebildet ist, die Spritzflüssigkeit mit der
Trägerflüssigkeit und/oder dem Wirkmittel und/oder einem weiteren Wirkmittel - welche mittels entsprechender Leitungen zu der Endmischeinheit leitbar bzw. führbar sind - zu vermischen. Hierbei ist es vorteilhaft eine Kombination der Endmischeinheit mit der vorangehend beschriebenen Mischeinheit, welche in diesem Fall als Vormischeinheit ausgebildet wäre, vorzusehen, um ein zweistufiges Mischsystem zu erhalten.
Die Sensoreinheiten können jeweils ein Sensorelement bzw. einen Sensor oder auch mehrere Sensorelemente bzw. Sensoren aufweisen. Eine Sensoreinheit kann in einem Durchflussbereich angeordnet sein. Unter einem
Durchflussbereich kann im Rahmen der Erfindung ein mit der Spritzflüssigkeit und/oder der Trägerflüssigkeit und/oder dem Wirkmittel durchfließbarer Bereich verstanden werden. Hierbei handelt es sich demnach um einen Bereich, welcher mit der Spritzflüssigkeit und/oder der Trägerflüssigkeit und/oder dem Wirkmittel in Kontakt bzw. in Berührung kommt. Hierbei kann eine Sensoreinheit in direktem
Kontakt mit der Spritzflüssigkeit und/oder der Trägerflüssigkeit und/oder dem Wirkmittel oder Wirkmittelt sein, um die Eigenschaftsinformation zu erfassen. Die erste Sensoreinheit ist bevorzugt in dem Durchflussbereich der Trägerflüssigkeit angeordnet. Der Durchflussbereich der Trägerflüssigkeit umfasst bevorzugt die zu der Mischeinheit führenden Flüssigkeitsleitung und/oder den Flüssigkeitstank. Die zweite Sensoreinheit ist bevorzugt in dem Durchflussbereich der
Spritzflüssigkeit angeordnet. Der Durchflussbereich der Spritzflüssigkeit umfasst bevorzugt die von der Mischeinheit wegführende Spritzflüssigkeitsleitung und/oder den Spritzflüssigkeitstank. Die dritte Sensoreinheit ist bevorzugt in dem Durchflussbereich des Wirkmittels angeordnet. Der Durchflussbereich des Wirkmittels umfasst bevorzugt die von zu der Mischeinheit führende
Wirkmittelleitung und/oder den Wirkmitteltank. Die Sensoreinheit kann jedoch auch außerhalb des Durchflussbereiches angeordnet sein. Hierbei kann die entsprechende Sensoreinheit ausgebildet sein, die Eigenschaftsinformation der Spritzflüssigkeit und/oder der Trägerflüssigkeit und/oder dem Wirkmittel kontaktlos zu erfassen. Die Sensoreinheit kann ausgebildet sein, zusätzlich zu der Eigenschaftsinformation eine Temperatur der der Spritzflüssigkeit und/oder der Trägerflüssigkeit und/oder dem Wirkmittel in dem Durchflussbereich zu erfassen. Die Sensoreinheit kann eine Übertragungseinheit aufweisen. Die Übertragungseinheit kann ausgebildet sein, das Eigenschaftssignal mit erfassten Werten bzw. Messwerten der Eigenschaftsinformation drahtlos, bspw. über Funk,
WLAN, Bluetooth etc., und/oder leitungsgebunden zu übertragen bzw. zu senden.
Die Eigenschaftssignale weisen jeweils eine erfasste Eigenschaftsinformation bzw. einen erfassten Werl/Messwert der Eigenschaftsinformation auf. Unter Verwendung der erfassten Eigenschaftsinformation bzw. des erfassten Werts der Eigenschaftsinformation ist eine Wirkmittelkonzentration in der Spritzflüssigkeit ermittelbar. D.h., mit anderen Worten, dass aus der Eigenschaftsinformation eine Wirkmittelkonzentration in der Spritzflüssigkeit (direkt oder indirekt) ableitbar ist. Insbesondere sind die Eigenschaftsinformation der Spritzflüssigkeit und die Wirkmittelkonzentration in der Spritzflüssigkeit im Wesentlichen eindeutig voneinander abhängig. Die Eigenschaftsinformation der Spritzflüssigkeit und die Wirkmittelkonzentration in der Spritzflüssigkeit können hierbei linear voneinander abhängig sein. Demnach kann mittels der erfassten Eigenschaftsinformation bzw. des erfassten Werts der Eigenschaftsinformation auf die
Wirkmittelkonzentration in der Spritzflüssigkeit geschlossen werden. Die Eigenschaftsinformation kann eine physikalische und/oder chemische und/oder körperliche und/oder stoffliche Eigenschaft der Spritzflüssigkeit umfassen. Die erfasste Eigenschaftsinformation ist bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: elektrische Eigenschaft, insbesondere elektrische Leitfähigkeit oder Permitivität, optische Eigenschaft, insbesondere Absorptionseigenschaft, Emissionseigenschaft, Fluoreszenz, Schallgeschwindigkeit, oder Kombinationen daraus. Hierdurch kann sehr einfach mittels dem Fachmann bekannter
Rechenverfahren eine Wirkmittelkonzentration in der Spritzflüssigkeit ermittelt werden. Die erfassten Eigenschaftsinformationen der Spritzflüssigkeit, der Trägerflüssigkeit und ggf. des Wirkmittels sind die gleichen. Bevorzugt sind die erfassten Eigenschaftsinformationen die elektrische Leitfähigkeit.
So ist beispielsweise die elektrische Leitfähigkeit einer Lösung eine universelle physikalische Größe und gibt die Fähigkeit eines Stoffes an, elektrischen Strom zu leiten. Diese Leitfähigkeit hängt stark von der Menge gelöster Salze ab, die entweder bereits in den Wirkmitteln bzw. Spritzmitteln zu finden sind, bzw. extra von den Herstellern oder den Landwirten den Wirkmitteln hinzugefügt werden könnten. Neben der Leitfähigkeit können auch andere physikalisch messbaren Stoffgrößen zur Konzentrationsbestimmung des Wirkmittels genutzt werden. So ändert sich mit der Konzentration der Wirkmittel im Wasser aufgrund des Anteils ungelöster Partikel in der Lösung auch die Trübung der Lösung (und somit der Absorptionskoeffizient für Licht) oder auch die Schallgeschwindigkeit
(insbesondere Abhängig von der Dichte und Kompressibilität des Mediums). Ebenso besteht die Möglichkeit z.B. über Fluoreszenzmessungen auf die Konzentration des Wirkmittels zu schließen. Hier könnte ebenfalls eine Art Tracer (z.B. Farbstoff) den Wirkmitteln hinzugefügt werden.
Der Schritt des Empfangens des ersten Eigenschaftssignals umfasst einen Schritt des Ermitteins eines Ist-Werts der Eigenschaftsinformation der
Spritzflüssigkeit.
Der Schritt des Empfangens des zweiten Eigenschaftssignals umfasst einen Schritt des Ermitteins eines Basiswerts der Eigenschaftsinformation der
Trägerflüssigkeit. Die Erfassung der Eigenschaftsinformation der zugeführten Trägerflüssigkeit wird vor der Einspeisung des Wirkmittels bzw. der
Durchmischung mit dem Wirkmittel durchgeführt. Hierbei sei angemerkt, dass keine Ermittlung einer Wirkmittelkonzentration in der Trägerflüssigkeit
durchgeführt wird.
Der Schritt des Ausgebens erfolgt in Abhängigkeit von dem ermittelten Ist-Wert der Eigenschaftsinformation der Spritzflüssigkeit und dem ermittelten Basiswert der Eigenschaftsinformation der Trägerflüssigkeit. D.h., mit anderen Worten, dass in Abhängigkeit von dem ermittelten Ist-Wert und dem ermittelten Basiswert entschieden wird, ob ein Signal und/oder welche Art von Signal, ggf. auch mit welchem Inhalt ausgegeben wird. Hierbei wird also stets der tatsächliche
Basiswert der Trägerflüssigkeit als Berechnungs- und Entscheidungsgrundlage genommen, ohne dass dabei eine Umrechnung in einen
Wirkmittelkonzentrationswert erfolgt. Vielmehr wird der Basiswert aus dem Ist- Wert„herausgerechnet", um dadurch einen geeichten bzw. bereinigten Wert der Eigenschaftsinformation der Spritzflüssigkeit und damit des verbleibenden tatsächlich enthaltenen Wirkmittels zu erhalten. Der Schritt des Ausgebens des Informationssignals und/oder des Steuersignals wird demnach unabhängig von einer Wirkmittelkonzentration in der Trägerflüssigkeit durchgeführt. Somit wird der Schritt des Ausgebens des Informationssignals und/oder des Steuersignals unter der Annahme durchgeführt wird, dass die Trägerflüssigkeit wirkmittellos ist.
Hierbei wird bevorzugt im Schritt des Ausgebens des Informationssignals und/oder des Steuersignals der Ist-Wert der Eigenschaftsinformation der Spritzflüssigkeit mit einem Soll-Wert der Eigenschaftsinformation der
Spritzflüssigkeit verglichen, um in Abhängigkeit davon das Informationssignal an die Anzeigeeinheit und/oder das Steuersignal an die Fördereinheit auszugeben. Der Soll-Wert der Eigenschaftsinformation der Spritzflüssigkeit wird wiederum bevorzugt in Abhängigkeit von dem Basiswert der Eigenschaftsinformation der Trägerflüssigkeit und einem vorgegebenen oder vorgebbaren Soll-Wert der Wirkmittelkonzentration in der Spritzflüssigkeit ermittelt. Ferner wird der Soll-Wert der Eigenschaftsinformation der Spritzflüssigkeit unter Verwendung der
Eigenschaftsinformation des Wirkmittels berechnet bzw. ermittelt. Der Wert der Eigenschaftsinformation des Wirkmittels kann hierbei aus hinterlegten Kennlinien oder Datenblättern ermittelt oder aber in der Spritzvorrichtung erfasst werden. Die Schritte des Empfangens des Eigenschaftssignals und des Ausgebens des
Informationssignals und/oder Steuersignals können mittels einer Steuereinrichtung durchgeführt werden. Die Ermittlung bzw. Berechnung der Wirkmittelkonzentration in der Spritzflüssigkeit kann ebenfalls mittels der Steuereinrichtung und dem Fachmann bekannter Rechenverfahren durchgeführt werden. Unter einer Steuereinrichtung kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuersignale und/oder lnformations-/Datensignale ausgibt. Hierzu kann die Steuereinrichtung zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten der
Eigenschaftssignale bzw. Eigenschaftsinformationen aufweisen. Die
Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein. Die Steuereinrichtung kann ferner zumindest eine
Speichereinheit zum Speichern der Eigenschaftssignale bzw.
Eigenschaftsinformationen aufweisen oder zu diesem Zweck mit einer
Speichereinheit verbunden sein. Die Speichereinheit kann einen Cloud-Server, einen Flash-Speicher, einen EPROM oder eine magnetische Speichereinheit aufweisen. Die Steuereinrichtung kann außerdem zumindest eine
Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen der Eigenschaftssignale und
Ausgeben der Informationssignale und/oder Steuersignale aufweisen. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um die Signale drahtlos, bspw. über Funk, WLAN, Bluetooth etc., und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben. Die Kommunikationsschnittstelle kann hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung kann die Schnittstelle beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Steuereinrichtung umfasst. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstelle eigene, integrierte Schaltkreise aufweist oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen besteht. Bei einer
softwaremäßigen Ausbildung kann die Schnittstelle ein Softwaremodul sein, das bspw. auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden ist.
Das Steuersignal ist ausgebildet, die Fördereinheit derart zu steuern bzw.
anzusteuern, dass die Durchflussmenge der zugeführten Trägerflüssigkeit und/oder des zugeführten Wirkmittels je nach Bedarf reduziert oder erhöht wird.
Das Informationssignal kann den Wert der Eigenschaftsinformation der
Spritzflüssigkeit aufweisen, und ausgebildet sein, um auf der Anzeigeeinheit angezeigt zu werden. Die Anzeigeeinheit kann hierbei ein Display, ein
Smartphone oder ein beliebiges anderes Endgerät, wie bspw. ein Tablet oder ein PC sein. Das Informationssignal kann bspw. ausgewählt sein aus der Liste bestehend aus: SMS, E-Mail, Push-Notification, Telefonanruf.
Der Begriff„Einstellen" umfasst im Rahmen der Erfindung ein Regeln bzw. eine Regelung der Wirkmittelkonzentration.
Das Verfahren zum Überwachen und/oder Einstellen einer
Wirkmittelkonzentration in einer mittels einer Spritzvorrichtung auszubringenden Spritzflüssigkeit, insbesondere für landwirtschaftliche Zwecke, wobei ein
Wirkmittel und eine Trägerflüssigkeit, einer Mischeinheit der Spritzvorrichtung zugeführt werden, um die Spritzflüssigkeit anzumischen, kann demnach folgende Schritte aufweisen:
- Erfassen einer Eigenschaftsinformation der angemischten Spritzflüssigkeit mittels einer ersten Sensoreinheit der Spritzvorrichtung, um einen Ist-Wert der Eigenschaftsinformation der Spritzflüssigkeit zu ermitteln, wobei unter
Verwendung der Eigenschaftsinformation eine Wirkmittelkonzentration in der Spritzflüssigkeit ermittelbar ist;
- Erfassen einer Eigenschaftsinformation der zugeführten Trägerflüssigkeit mittels einer zweiten Sensoreinheit der Spritzvorrichtung, um einen Basiswert der Eigenschaftsinformation der Trägerflüssigkeit zu ermitteln; und
- Ermitteln und/oder Einstellen der Wirkmittelkonzentration in der Spritzflüssigkeit mittels einer Fördereinheit der Spritzvorrichtung in Abhängigkeit von dem ermittelten Ist-Wert der Eigenschaftsinformation der Spritzflüssigkeit und dem ermittelten Basiswert der Eigenschaftsinformation der Trägerflüssigkeit.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße
Spritzvorrichtung ist es nunmehr möglich, auf einfache und kostengünstige Art und Weise eine sehr präzise Überwachung und Einstellung der
Wirkmittelkonzentration in der Spritzflüssigkeit durchzuführen. Dies ermöglicht wiederum den Einsatz kostengünstiger Förderpumpen anstelle von hochgenauen Dosierpumpen. Die präzise Überwachung und Einstellung wird insbesondere dadurch ermöglicht, dass ein Wert der Eigenschaftsinformation, bspw. der elektrischen Leitfähigkeit der zugeführten Trägerflüssigkeit ermittelt wird, welcher als Basiswert für die gesamte Berechnung und damit Steuerung genommen wird. Hierbei erfolgt keine Umrechnung zu einer Konzentration, sondern es wird vielmehr dieser Basiswert der Trägerflüssigkeit aus dem Ist-Wert der
Spritzflüssigkeit„herausgerechnet", um dadurch einen geeichten bzw. bereinigten Wert der Eigenschaftsinformation der Spritzflüssigkeit ohne
Trägerflüssigkeit und damit des verbleibenden tatsächlich enthaltenen
Wirkmittels zu erhalten. Dieser Wert kann dann bspw. mit einem gewünschten bzw. geforderten Wert verglichen, um in Abhängigkeit davon die Einstellung bzw. Regelung der Wirkmittelkonzentration durchzuführen.
Vorteilhaft ist es auch, wenn ein weiterer Schritt des Empfangens eines dritten Eigenschaftssignals mit der mittels einer dritten Sensoreinheit der
Spritzvorrichtung erfassten Eigenschaftsinformation des zugeführten Wirkmittels, um einen Basiswert der Eigenschaftsinformation des Wirkmittels zu ermitteln und ferner in Abhängigkeit von dem Basiswert der Eigenschaftsinformation des Wirkmittels die Wirkmittelkonzentration in der angemischten Spritzflüssigkeit zu überwachen und/oder einzustellen. Hierbei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn auch der Soll-Wert der Eigenschaftsinformation der Spritzflüssigkeit ferner in Abhängigkeit von dem Basiswert der Eigenschaftsinformation des Wirkmittels ermittelt wird. Für diese Ausgestaltungen kann die Spritzvorrichtung eine dritte Sensoreinheit zum Erfassen einer Eigenschaftsinformation des zugeführten Wirkmittels aufweisen. Durch diese Maßnahme kann - anstatt der Berechnung mittels hinterlegter Kennlinien - der tatsächlich vorliegende Basiswert des Wirkmittels ermittelt werden, so dass die gesamte Berechnung und damit das
Verfahren noch präziser durchgeführt werden können.
Vorteilhaft ist es auch, wenn der Ist-Wert und/oder der Soll-Wert der
Eigenschaftsinformation der Spritzflüssigkeit unter Verwendung einer mittels der ersten Sensoreinheit erfassen Temperatur der Spritzflüssigkeit und/oder der
Basiswert der Eigenschaftsinformation der Trägerflüssigkeit unter Verwendung einer mittels der zweiten Sensoreinheit erfassen Temperatur der
Trägerflüssigkeit und/oder der Basiswert der Eigenschaftsinformation des Wirkmittels unter Verwendung einer mittels der dritten Sensoreinheit erfassen Temperatur des Wirkmittels ermittelt wird. Hierbei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn die Temperatur an der Stelle erfasst wird, an der auch die entsprechende Eigenschaftsinformation erfasst wird. Da die Temperatur in der Regel einen Einfluss auf die Eigenschaftsinformation (Leitfähigkeit, Dichte, etc.) hat, kann durch Berücksichtigung dieses Faktors bei der Erfassung bzw. Ermittlung der Eigenschaftsinformation und/oder der Wirkmittel konzentration das Verfahren noch präziser durchgeführt werden. Für die Detektion der Eigenschaftsinformation mittels Absorption kann analog zu der Temperatur auch der Druck gemessen werden, so dass die Sensoreinheit hierfür alternativ oder zusätzlich einen Drucksensor aufweisen kann.
Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn im Schritt des Ermitteins der Ist-Wert der Eigenschaftsinformation der in einem stromabwärts der Mischeinheit
angeordneten Spritzflüssigkeitstank befindlichen Spritzflüssigkeit ermittelt wird, wobei die angemischte Spritzflüssigkeit aus dem Spritzflüssigkeitstank ausgebracht wird. Hierbei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn im Schritt des Ausgebens des Steuersignals die Fördereinheit gezielt übersteuert wird, um die Wirkmittelkonzentration in der im Spritzflüssigkeitstank befindlichen
Spritzflüssigkeit schneller einzustellen. Es ist außerdem vorteilhaft, wenn ferner ein weiterer Ist-Wert der Eigenschaftsinformation der vor dem
Spritzflüssigkeitstank befindlichen Spritzflüssigkeit ermittelt wird, wobei die Wirkmittelkonzentration in der auszubringenden Spritzflüssigkeit ferner in Abhängigkeit von dem weiteren Ist-Wert der Eigenschaftsinformation eingestellt wird. Hierbei kann die erste Sensoreinheit zusätzlich einen Volumenstromsensor aufweisen, um die Menge der in den Spritzflüssigkeitstank fließenden
Spritzflüssigkeit zu erfassen. Durch diese Maßnahme können ungewünschte größere Abweichungen der Wirkmittelkonzentration vermieden werden.
Ein Verfahrensablauf könnte demnach bspw. wie folgt aussehen:
1. Messen der elektrischen Leitfähigkeit der Trägerflüssigkeit und des
Wirkmittels
2. evtl. Messen oder Ermitteln (aus hinterlegten Kennlininen oder Datenblättern) der elektrischen Leitfähigkeit des Wirkmittels
3. Ermitteln des Soll-Wertes der elektrischen Leitfähigkeit der Spritzflüssigkeit aus der Vorgabe der Soll- Konzentration
4. Messen der elektrischen Leitfähigkeit der Spritzflüssigkeit und Bestimmung der Abweichung von dem Soll-Wert
5. Nachregeln der Pumpen, d.h. der Trägerflüssigkeit- oder der Wirkmittelpumpe
6. evtl. definiertes Übersteuern der Pumpen zur Angleichung der
Wirkmittelkonzentration im Spritzflüssigkeitstank
7. Speichern der Regelparameter der Pumpen Zeichnungen
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen
beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der
Spritzvorrichtung;
Fig. 2 eine schematische Darstellung der Steuereinrichtung;
Fig. 3 ein Diagramm des Wirkmittelkonzentrationsverlaufs bei einer
Übersteuerung der Pumpen; und
Fig. 4 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Überwachen und/oder
Einstellen der Wirkmittelkonzentration.
In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren
dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche
Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung der Elemente verzichtet wird.
In Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Spritzvorrichtung dargestellt, welche in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 10 versehen ist.
Die Spritzvorrichtung 10 weist einen Flüssigkeitstank 12 mit einer
Trägerflüssigkeit 14 und einen Wirkmitteltank 16 mit einem Wirkmittel 18 auf. Die Trägerflüssigkeit 14 ist Wasser 14.
Die Spritzvorrichtung 10 weist ferner eine statische Mischeinheit 20 auf. Die statische Mischeinheit 20 ist über eine Flüssigkeitsleitung 22 fluidisch mit dem Flüssigkeitstank 12 verbunden. In der Flüssigkeitsleitung 22 ist eine
Flüssigkeitsfördereinheit 24 angeordnet, um die Trägerflüssigkeit 14 der statischen Mischeinheit 20 zuführen bzw. in diese leiten zu können. Die
Flüssigkeitsfördereinheit 24 weist hierbei eine Förderpumpe 26 und einen Volumenstromzähler 28 auf. Analog ist die die statische Mischeinheit 20 ferner über eine Wirkmittelleitung 30 mit dem Wirkmitteltank 16 verbunden. In der Wirkmittelleitung 30 ist wiederum eine Wirkmittelfördereinheit 32 angeordnet, um das Wirkmittel 18 der statischen Mischeinheit 20 zuführen bzw. in diese leiten zu können. Die Wirkmittelfördereinheit 32 weist hierbei eine Dosierpumpe 34 auf. Demnach erfolgt mittels der statischen Mischeinheit 20 eine Vermischung des Wirkmittels 18 mit der Trägerflüssigkeit 14 zu einer Spritzflüssigkeit 36.
Um eine größere Dosierbandbreite bei einer hohen Dosiergenauigkeit zu erreichen, ist stromabwärts der statischen Mischeinheit 20 in einer
Spritzflüssigkeitsleitung 38 ein Spritzflüssigkeitstank 40 angeordnet Der
Spritzflüssigkeitstank 40 ist hierbei als Puffertank 40 ausgebildet. Der
Spritzflüssigkeitstank 40 bzw. Puffertank 40 ist derart angeordnet und
ausgebildet, dass die Spritzflüssigkeit 36 aus der statischen Mischeinheit 20 in diesen gefüllt wird, um dann aus dem Spritzflüssigkeitstank 40 an ein
Düsensystem 42 mit Spritzdüseneinheiten 44 geleitet zu werden. Jede der Spritzdüseneinheiten 44 weist eine Spritzdüse 46 zum Ausbringen der
Spritzflüssigkeit 36 und ein Ventil 48 zum Steuern bzw. Regeln der
ausgebrachten Spritzflüssigkeitsmenge auf.
Die Spritzvorrichtung 10 weist ferner zum Einstellen des Spritzdrucks an den Spritzdüseneinheiten 44 eine Spritzflüssigkeitsfördereinheit 50 auf, welche ausgebildet ist, das Spritzflüssigkeit 36 aus dem Spritzflüssigkeitstank 40 unter Druck bzw. unter einem definierten Druck dem Spritzdüsensystem 42 bzw. den Spritzdüseneinheiten 44 zuzuführen. Die Spritzflüssigkeitsfördereinheit 50 weist hierbei eine Konstantdruckquelle mit einer Pumpe 52 auf.
Um nun die Wirkmittelkonzentration in der Spritzflüssigkeit 36 überwachen und einstellen zu können, weist die Spritzvorrichtung 10 ferner ein erste
Sensoreinheit 54, eine zweite Sensoreinheit 56, eine dritte Sensoreinheit 58 und eine Steuereinrichtung 60 auf. Die erste Sensoreinheit 54 ist in der
Spritzflüssigkeitsleitung 38 stromabwärts der Mischeinheit 20 angeordnet. Die erste Sensoreinheit 54 ist hierbei ausgebildet, eine Eigenschaftsinformation der angemischten Spritzflüssigkeit 36 zu erfassen. Die zweite Sensoreinheit 56 ist in der Flüssigkeitsleitung 22 stromabwärts der Flüssigkeitstanks 12 angeordnet. Die zweite Sensoreinheit 56 ist hierbei ausgebildet, eine Eigenschaftsinformation der Trägerflüssigkeit 14 zu erfassen. Die dritte Sensoreinheit 56 ist in der
Wirkmittelleitung 30 stromabwärts des Wirkmitteltanks 16 angeordnet. Die dritte Sensoreinheit 58 ist hierbei ausgebildet, eine Eigenschaftsinformation des Wirkmittels 18 zu erfassen. In Fig. 2 wird nachfolgend erläutert, wie die
Überwachung und Einstellung bzw. Regelung der Wirkmittelkonzentration mittels der Steuereinrichtung 60 erfolgt.
Wie aus Fig. 2 näher ersichtlich, ist die Steuereinrichtung 60 eingerichtet, ein erstes Eigenschaftssignal 62 mit einer mittels der ersten Sensoreinheit 54 der Spritzvorrichtung 10 erfassten Eigenschaftsinformation 64 der Spritzflüssigkeit 36 zu empfangen. Die Steuereinrichtung 60 ist ferner eingerichtet, ein zweites Eigenschaftssignal 66 mit einer mittels der zweiten Sensoreinheit 56 der
Spritzvorrichtung 10 erfassten Eigenschaftsinformation 68 der Trägerflüssigkeit 14 zu empfangen. Die Steuereinrichtung 60 ist außerdem eingerichtet, ein drittes Eigenschaftssignal 70 mit einer mittels der dritten Sensoreinheit 58 der
Spritzvorrichtung 10 erfassten Eigenschaftsinformation 72 des Wirkmittels 18 zu empfangen. Die Eigenschaftsinformationen 64, 68, 72 umfassen hierbei jeweils eine elektrische Leitfähigkeit und eine Temperatur. Demnach weisen die
Sensoreinheiten 54, 56, 58 jeweils einen Sensor zur Erfassung der elektrischen Leitfähigkeit und einen Sensor zur Erfassung der Temperatur auf. Die
Steuereinrichtung 60 ist außerdem eingerichtet, ein Informationssignal 74 an eine Anzeigeeinheit 76 und ein Steuersignal 78 an die Fördereinheit 24, 32 in
Abhängigkeit von den Eigenschaftsinformationen 64, 68, 72 auszugeben, um die Wirkmittelkonzentration in der Spritzflüssigkeit 36 zu überwachen und/oder einzustellen. Hierbei ist die Steuereinrichtung 60 eingerichtet, mittels einer Recheneinheit 80 die Berechnungen durchzuführen und die Fördereinheit 24, 32 entsprechend anzusteuern. Die Steuereinrichtung 60 weist ferner eine
Speichereinheit 82 zum Speichern der Werte der Eigenschaftsinformationen 54, 56, 58 auf.
In Fig. 3 ist der Wirkmittelkonzentrationsverlauf bei einer definierten
Übersteuerung der Fördereinheiten 24, 32 zur Angleichung der
Wirkmittelkonzentration in der Spritzflüssigkeit 36 im Spritzflüssigkeitstank 40 gezeigt. Hierbei ist die Wirkmittelkonzentration in % (Ordinate) über Zeiteinheiten (Abszisse) dargestellt, wobei die gestrichelte Linie 84 die Soll- Wirkmittelkonzentration und die Linie 86 die eingestellte Wirkmittelkonzentration der Spritzflüssigkeit 36 in dem Spritzflüssigkeitstank 40 darstellen. Im gezeigten
Beispiel wird innerhalb von 20 Zeiteinheiten der Spritzflüssigkeitstank 40 gefüllt, wobei die gewünschte Endkonzentration von 0,01% bereits nach 11 Zeiteinheiten erreicht wird.
Fig. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 100 zum Überwachen und/oder Einstellen einer Wirkmittelkonzentration in einer mittels einer
Spritzvorrichtung 10 auszubringenden Spritzflüssigkeit 36, insbesondere für landwirtschaftliche Zwecke, wobei ein Wirkmittel 18 und eine Trägerflüssigkeit 14, einer Mischeinheit 20 der Spritzvorrichtung 10 zugeführt werden, um die Spritzflüssigkeit 36 anzumischen. Das Verfahren 100 umfasst einen Schritt 102 des Empfangens eines ersten Eigenschaftssignals 62 mit einer mittels einer ersten Sensoreinheit 54 der Spritzvorrichtung 10 erfassten
Eigenschaftsinformation 64 der angemischten Spritzflüssigkeit 36, um einen Ist- Wert der Eigenschaftsinformation 64 der Spritzflüssigkeit 36 zu ermitteln, wobei unter Verwendung der Eigenschaftsinformation 64 eine Wirkmittelkonzentration in der Spritzflüssigkeit 36 ermittelbar ist. Das Verfahren 100 umfasst außerdem einen Schritt 104 des Empfangens eines zweiten Eigenschaftssignals 66 mit der mittels einer zweiten Sensoreinheit 56 der Spritzvorrichtung 10 erfassten Eigenschaftsinformation 68 der zugeführten Trägerflüssigkeit 14, um einen Basiswert der Eigenschaftsinformation 68 der Trägerflüssigkeit 14 zu ermitteln. Das Verfahren 100 umfasst schließlich einen Schritt 108 des Ausgebens eines
Informationssignals 74 an eine Anzeigeeinheit 76 und/oder eines Steuersignals 78 an eine Fördereinheit 24, 32 der Spritzvorrichtung 10 in Abhängigkeit von dem ermittelten Ist-Wert der Eigenschaftsinformation 64 der Spritzflüssigkeit 36 und dem ermittelten Basiswert der Eigenschaftsinformation 68 der Trägerflüssigkeit 14, um die Wirkmittelkonzentration in der angemischten Spritzflüssigkeit 36 zu überwachen und/oder einzustellen. Optional umfasst das Verfahren 100 noch einen Schritt 106 des Empfangen eines dritten Eigenschaftssignals 70 mit der mittels einer dritten Sensoreinheit 58 der Spritzvorrichtung 10 erfassten
Eigenschaftsinformation 72 des zugeführten Wirkmittels 18, um einen Basiswert der Eigenschaftsinformation 72 des Wirkmittels 18 zu ermitteln und ferner in
Abhängigkeit von dem Basiswert der Eigenschaftsinformation 72 des Wirkmittels 18 die Wirkmittelkonzentration in der angemischten Spritzflüssigkeit 36 zu überwachen und/oder einzustellen. Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine„und/oder"- Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren (100) zum Überwachen und/oder Einstellen einer
Wirkmittelkonzentration in einer mittels einer Spritzvorrichtung (10) auszubringenden Spritzflüssigkeit (36), insbesondere für landwirtschaftliche Zwecke, wobei ein Wirkmittel (18) und eine Trägerflüssigkeit (14), einer Mischeinheit (20) der Spritzvorrichtung (10) zugeführt werden, um die Spritzflüssigkeit (36) anzumischen, mit den Schritten:
- Empfangen (102) eines ersten Eigenschaftssignals (62) mit einer mittels einer ersten Sensoreinheit (54) der Spritzvorrichtung (10) erfassten Eigenschaftsinformation (64) der angemischten Spritzflüssigkeit (36), um einen Ist-Wert der Eigenschaftsinformation (64) der Spritzflüssigkeit (36) zu ermitteln, wobei unter Verwendung der Eigenschaftsinformation (64) eine Wirkmittelkonzentration in der Spritzflüssigkeit (36) ermittelbar ist;
- Empfangen (104) eines zweiten Eigenschaftssignals (66) mit der mittels einer zweiten Sensoreinheit (56) der Spritzvorrichtung (10) erfassten Eigenschaftsinformation (68) der zugeführten Trägerflüssigkeit (14), um einen Basiswert der Eigenschaftsinformation (68) der Trägerflüssigkeit (14) zu ermitteln; und
- Ausgeben (108) eines Informationssignals (74) an eine Anzeigeeinheit (76) und/oder eines Steuersignals (78) an eine Fördereinheit (24, 32) der Spritzvorrichtung (10) in Abhängigkeit von dem ermittelten Ist-Wert der Eigenschaftsinformation (64) der Spritzflüssigkeit (36) und dem
ermittelten Basiswert der Eigenschaftsinformation (68) der
Trägerflüssigkeit (14), um die Wirkmittelkonzentration in der
angemischten Spritzflüssigkeit (36) zu überwachen und/oder einzustellen.
2. Verfahren (100) nach Anspruch 1, gekennzeichnet, durch den weiteren Schritt:
- Empfangen (106) eines dritten Eigenschaftssignals (70) mit der mittels einer dritten Sensoreinheit (58) der Spritzvorrichtung (10) erfassten Eigenschaftsinformation (72) des zugeführten Wirkmittels (18), um einen Basiswert der Eigenschaftsinformation (72) des Wirkmittels (18) zu ermitteln und ferner in Abhängigkeit von dem Basiswert der
Eigenschaftsinformation (72) des Wirkmittels (18) die Wirkmittelkonzentration in der angemischten Spritzflüssigkeit (36) zu überwachen und/oder einzustellen.
Verfahren (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Ausgebens (108) des Informationssignals (74) an die
Anzeigeeinheit (76) und/oder des Steuersignals (78) an die Fördereinheit (24, 32) unabhängig von einer Wirkmittelkonzentration in der
Trägerflüssigkeit (14) durchgeführt wird.
Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Ausgebens (108) des
Informationssignals (74) an die Anzeigeeinheit (76) und/oder des
Steuersignals (78) an die Fördereinheit (24, 32) unter der Annahme durchgeführt wird, dass die Trägerflüssigkeit (14) wirkmittellos ist.
Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Ausgebens (108) des
Informationssignals (74) und/oder des Steuersignals (78) der Ist-Wert der Eigenschaftsinformation (64) der Spritzflüssigkeit (36) mit einem Soll-Wert der Eigenschaftsinformation (64) der Spritzflüssigkeit (36) verglichen wird, um in Abhängigkeit davon das Informationssignal (74) an die Anzeigeeinheit (76) und/oder das Steuersignal (78) an die Fördereinheit (24, 32)
auszugeben.
Verfahren (100) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Soll- Wert der Eigenschaftsinformation (64) der Spritzflüssigkeit (36) in
Abhängigkeit von dem Basiswert der Eigenschaftsinformation (68) der Trägerflüssigkeit (14) und einem vorgegebenen oder vorgebbaren Soll-Wert der Wirkmittelkonzentration in der Spritzflüssigkeit (36) ermittelt wird.
Verfahren (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Soll- Wert der Eigenschaftsinformation (64) der Spritzflüssigkeit (36) ferner in Abhängigkeit von dem Basiswert der Eigenschaftsinformation (72) des Wirkmittels (18) ermittelt wird. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ist-Wert und/oder der Soll-Wert der
Eigenschaftsinformation (64) der Spritzflüssigkeit (36) unter Verwendung einer mittels der ersten Sensoreinheit (54) erfassen Temperatur der
Spritzflüssigkeit (36) und/oder der Basiswert der Eigenschaftsinformation (68) der Trägerflüssigkeit (14) unter Verwendung einer mittels der zweiten Sensoreinheit (56) erfassen Temperatur der Trägerflüssigkeit (14) und/oder der Basiswert der Eigenschaftsinformation (72) des Wirkmittels (18) unter Verwendung einer mittels der dritten Sensoreinheit (58) erfassen Temperatur des Wirkmittels (18) ermittelt wird.
9. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Fördereinheit (24, 32) eine
Flüssigkeitsfördereinheit (24), welche ausgebildet ist, die Trägerflüssigkeit (14) aus einem Flüssigkeitstank (12) definiert der Mischeinheit (20) zuzuführen, und eine Wirkmittelfördereinheit (32), welche ausgebildet ist, das Wirkmittel (18) aus einem Wirkmitteltank (16) der Mischeinheit (20) dosiert zuzuführen, umfasst, um die Wirkmittelkonzentration in der angemischten Spritzflüssigkeit (36) einzustellen.
10. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass im Schritt des Ermitteins (102) der Ist-Wert der Eigenschaftsinformation (64) der in einem stromabwärts der Mischeinheit (20) angeordneten Spritzflüssigkeitstank (40) befindlichen Spritzflüssigkeit (36) ermittelt wird, wobei die angemischte Spritzflüssigkeit (36) aus dem
Spritzflüssigkeitstank (40) ausgebracht wird.
11. Verfahren (100) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass im
Schritt des Ausgebens (106) des Steuersignals die Fördereinheit (24, 32) gezielt übersteuert wird, um die Wirkmittelkonzentration in der im
Spritzflüssigkeitstank (40) befindlichen Spritzflüssigkeit (36) schneller einzustellen.
12. Verfahren (100) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass ferner ein weiterer Ist-Wert der Eigenschaftsinformation (64) der vor dem Spritzflüssigkeitstank (40) befindlichen Spritzflüssigkeit (36) ermittelt wird, wobei die Wirkmittelkonzentration in der auszubringenden
Spritzflüssigkeit (36) ferner in Abhängigkeit von dem weiteren Ist-Wert der Eigenschaftsinformation (64) eingestellt wird. 13. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erfasste Eigenschaftsinformation (64, 68, 72) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: elektrische Eigenschaft, insbesondere elektrische Leitfähigkeit oder Permitivität, optische
Eigenschaft, insbesondere Absorptionseigenschaft, Emissionseigenschaft, Fluoreszenz, Schallgeschwindigkeit, oder Kombinationen daraus.
14. Steuereinrichtung (60) die dazu eingerichtet ist, alle Schritte eines
Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen. 15. Spritzvorrichtung (10) zum Ausbringen einer Spritzflüssigkeit (36),
insbesondere für landwirtschaftliche Zwecke, mit:
- einer Mischeinheit (20) zum Anmischen einer Spritzflüssigkeit (36) aus einer der Mischeinheit (20) mittels einer Flüssigkeitsfördereinheit (24) zugeführten Trägerflüssigkeit (14) und eines mittels einer
Wirkmittelfördereinheit (32) zugeführten Wirkmittels (18);
- einer ersten Sensoreinheit (54) zum Erfassen einer
Eigenschaftsinformation (64) der angemischten Spritzflüssigkeit (36), wobei unter Verwendung der Eigenschaftsinformation (64) eine
Wirkmittelkonzentration in der Spritzflüssigkeit (36) ermittelbar ist;
- einer zweiten Sensoreinheit (56) zum Erfassen einer
Eigenschaftsinformation (68) der zugeführten Trägerflüssigkeit (14); und
- einer Steuereinrichtung (60) nach Anspruch 14, um die
Wirkmittelkonzentration in der angemischten Spritzflüssigkeit (36) zu überwachen und/oder einzustellen.
16. Computerprogramm das dazu eingerichtet ist, alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 13 durchzuführen.
17. Maschinenlesbares Speichermedium mit einem darauf gespeicherten
Computerprogramm nach Anspruch 16.
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