Komputery sterujące procesem oprysku zyskują coraz większą popularność wśród sadowników, którzy wyposażają w nie swoje nowe opryskiwacze. Na polskim rynku dominują modele takie jak ARAG 300S i 180S, a także TeeJet 844AB. Ich podstawowa zasada działania jest taka sama: utrzymanie zaprogramowanego wydatku cieczy roboczej niezależnie od prędkości przejazdu.
Zasada działania komputerów sterujących opryskiem
Regulacja odbywa się poprzez zbieranie sygnału prędkości przejazdu z czujnika zainstalowanego przy kole opryskiwacza. Drugą niezbędną informacją jest aktualny wydatek cieczy w litrach na minutę. Tę informację komputer pobiera przez czujnik ciśnienia cieczy roboczej, a niektóre modele również przez czujnik przepływu.
Dzięki temu opryskiwacz stale dozuje zaprogramowaną ilość cieczy roboczej na hektar sadu. Operator może wówczas dobierać prędkość przejazdu i/lub wydatek wentylatora (którego zmiana również wiąże się ze zmianą prędkości przejazdu) w najbardziej optymalny sposób dla aktualnych warunków w trakcie oprysku.
Zalety stosowania komputerów sterujących
Precyzja dawkowania
Komputery sterujące zapewniają bardzo wysoką precyzję dawkowania cieczy. Podczas regulacji manualnej ciśnienie ustala się według prędkości mierzonej prędkościomierzem ciągnika (który nie zawsze jest precyzyjny). Możliwe jest również zmierzenie czasu przejazdu odcinka 100 m w celu określenia prędkości. Jednak w praktyce faktyczna prędkość podczas oprysku często różni się od tej ustalonej o dziesiąte części km/h. Sytuacja taka występuje podczas oprysku z pełnym opryskiwaczem na mokrym, śliskim podłożu, a także gdy pole znajduje się na minimalnym nawet pochyleniu - wówczas precyzyjne wskaźniki prędkości wskazują różnicę między jazdą „pod górkę” i „z górki” dochodzącą nawet do 0,5 km/h. Korzystając z manualnego sterowania ciśnieniem, nie jesteśmy w stanie korygować tych wartości.
Optymalizacja warunków pracy
Stosując manualną regulację ciśnienia, ustalamy optymalną prędkość przejazdu i dla niej dobieramy wielkość rozpylaczy, a następnie ciśnienie robocze w trakcie opryskiwania. Jeśli na przykład w trakcie zabiegu wiatr będzie nieco silniejszy, parametry oprysku nie będą już optymalne. Ich dopasowanie wymagałoby niewielkiego wzrostu wydatku wentylatora, co można zrealizować tylko przez zwiększenie obrotów silnika - zmiana biegu przekładni wentylatora (lub przełożenia WOM ciągnika) zwykle powoduje zbyt duży wzrost obrotów. Jednak zmiana obrotów silnika spowoduje zmianę prędkości przejazdu, co wymagać będzie ponownego przeliczenia dawki cieczy i korekty ciśnienia roboczego. Komputer eliminuje te problemy, automatycznie dostosowując parametry.
Wygoda i powtarzalność
Kolejną korzyścią płynącą z użycia tych urządzeń jest wygoda wynikająca z wielokrotnego użycia raz wprowadzonego programu. Jeśli korzystamy z różnych wydatków cieczy roboczej (zwykle przynajmniej 2), a do tego w gospodarstwie mamy kwatery sadu o różnych rozstawach rzędów, musimy pamiętać różne wartości ciśnień dla różnych rozstawów i wydatków cieczy oraz ręcznie je zmieniać. Komputer zapamiętuje te ustawienia, upraszczając pracę.
Ograniczenie zużycia cieczy
Użytkownicy komputerów mogą zauważyć ograniczenie ilości wypryskiwanej cieczy. Wynika to stąd, iż komputer dobiera ciśnienie do faktycznie opryskiwanej powierzchni, natomiast podczas „ręcznej” regulacji zwykle kierujemy się powierzchnią działki. Tymczasem rzadko kiedy całą powierzchnię działki zajmuje sad - np. na uwrociach drzewa nie rosną. Podobnie jest z przejazdami od strony granicy działki: rośliny opryskujemy tylko z jednej strony, tymczasem szerokość tego przejazdu jest często szersza niż połowa szerokości międzyrzędzia. Z tej przyczyny komputer dawkuje niższą ilość cieczy na daną kwaterę, niż zrobilibyśmy to sami. Szczególnie duże różnice widać na działkach o kształcie silnie wydłużonego prostokąta (szerokie i krótkie oraz wąskie i długie). Trudno jednak tę cechę uznać za zaletę komputerów - raczej wynika ona z błędnej „ręcznej” kalibracji, kiedy niewłaściwie obliczymy powierzchnię sadu na działce.
Czujnik przepływu w opryskiwaczu
Czujnik przepływu jest kluczowym komponentem w wielu urządzeniach elektrycznych i mechanicznych, pełniącym istotną rolę w monitorowaniu i regulacji przepływu cieczy. Jest to urządzenie zdolne do mierzenia ilości cieczy przechodzącej przez nie w określonym czasie, które następnie przekazuje te informacje do systemu sterowania.
Budowa i rodzaje czujników przepływu
Zasada działania czujnika przepływu jest zależna od jego konstrukcji, która może być różna w zależności od rodzaju tego elementu. W kontekście opryskiwaczy, choć tekst pierwotny koncentruje się na czujnikach przepływu powietrza, analogiczne zasady dotyczą cieczy roboczych.
Wyróżniamy dwa główne typy czujników przepływu (w kontekście przepływu powietrza, ale analogicznie stosowane do cieczy):
- Czujnik karuzelowy (masowy przepływomierz): Działa na zasadzie pomiaru rotacji elementu obrotowego (karuzeli), który obraca się proporcjonalnie do przepływającej cieczy. Wynik pomiaru jest następnie przekazywany do systemu sterowania, co pomaga w doborze odpowiedniej ilości cieczy.
- Czujnik ciepłego drutu: Działa na zasadzie wykorzystania rezystora, który jest ogrzewany do określonej temperatury. Gdy ciecz przepływa przez ten element, ochładza go, co prowadzi do zmiany oporu i tym samym sygnału wyjściowego urządzenia. To pozwala na precyzyjne monitorowanie ilości dostarczanej cieczy.
Bez względu na to, jaki typ czujnika przepływu zastosowany jest w opryskiwaczu, jego prawidłowe funkcjonowanie jest niezbędne dla optymalnej pracy.
Monitorowanie i kontrola przepływu
Monitorowanie przepływu jest procedurą wymagającą pewnego i powtarzalnego nadzoru wartości granicznych i charakterystyk przepływu. Czujniki przepływu wykrywają krytyczne zmiany prędkości przepływu mediów płynnych i gazowych. Typowymi zastosowaniami są np. kontrola obwodów chłodzących w aplikacjach spawalniczych, ochrona przed suchobiegiem, jak również monitorowanie przepływu w systemach klimatyzacji. Ze względu na kalorymetryczną metodę pomiarową kontrolowana jest również temperatura medium.
Jak działa przepływomierz magnetyczny. Zasada działania przepływomierza magnetycznego. Animacja w...
Pomiar prędkości przepływu
Pomiar prędkości przepływu wymaga oprócz powtarzalności również określenia odpowiedniego poziomu dokładności. Przepływomierze prowadzą ciągły i dokładny pomiar danej objętości cieczy w jednostce czasu. Są one dedykowane do aplikacji, w których zasadnicze znaczenie ma stały dopływ medium oraz spójne wyniki pomiaru.
Rodzaje czujników przepływu wody (analogia do cieczy roboczej)
Różne rodzaje czujników przepływu wody i technik pomiarowych można stosować do efektywnego zarządzania wodą. Będziemy pracować z czujnikiem wodnym (YF-S201), który posiada wirnik wodny i czujnik hallotronowy. Gdy woda przepływa przez czujnik, uderza w wirnik wodny i aktywuje go. W wirniku wodnym znajduje się magnes, który pomaga czujnikowi hallotronowemu wykryć przepływ wody. Każdy czujnik przepływu wody działa inaczej.
- Kołowe czujniki przepływu wody są najbardziej powszechnymi i najtańszymi czujnikami przepływu wody, jakie można znaleźć na rynku. Ponadto wirnik działa prostopadle do przepływu wody.
- Czujniki przepływu wyporowe sprawdzają się, gdy nie ma prostej rury. Czujniki PDM to jedyna technologia pomiaru przepływu, która może bezpośrednio mierzyć objętość cieczy. Ich działanie polega na wychwytywaniu kieszeni płynu pomiędzy obracającymi się elementami. Można to sobie wyobrazić jako napełnienie kubka cieczą i wylanie jego zawartości.
- Magnetyczne czujniki przepływu nie mają żadnych ruchomych części. Zgodnie z prawem, ciecze przewodzące prąd wytwarzają napięcie pod wpływem pola magnetycznego. Dlatego magnetyczny czujnik przepływu wytwarza pole magnetyczne do pomiarów, a nie silniki. Im szybszy jest przepływ cieczy, tym większe napięcie generuje ciecz. Czujniki magnetyczne sprawdzają się jednak tylko w zastosowaniach związanych ze ściekami - lub zanieczyszczonymi cieczami z materiałami przewodzącymi.
- Przepływomierze ultradźwiękowe wykorzystują fale dźwiękowe do wykrywania szybkości przepływu cieczy przez rurę. Ultradźwiękowe czujniki przepływu działają również w oparciu o efekt Dopplera. W związku z tym, jeśli w sygnale ultradźwiękowym nastąpi zmiana częstotliwości, czujnik wykryje przepływ. Ponadto ultradźwiękowe czujniki przepływu można stosować w aplikacjach, w których standardowe przepływomierze ulegają uszkodzeniu. Do takich zastosowań należą zawiesiny, ścieki i inne brudne ciecze.
Diagnostyka i konserwacja czujnika przepływu w opryskiwaczu
Diagnostyka czujnika przepływu jest istotnym elementem utrzymania sprawnego funkcjonowania opryskiwacza. W większości przypadków usterki w czujniku można zdiagnozować na podstawie pewnych symptomów. Objawy mogą obejmować spadek mocy silnika, nierówną pracę silnika, zwiększone zużycie paliwa oraz problemy z uruchomieniem silnika.
Typowe usterki czujnika przepływu
Złe działanie czujnika przepływu może prowadzić do różnorodnych usterek, wśród których możemy wymienić:
- Ograniczona moc silnika - kiedy czujnik nie działa prawidłowo, może wysyłać błędne dane do komputera pokładowego, wpływając na regulację ilości dostarczanego paliwa i powietrza, co w rezultacie ogranicza moc silnika.
- Nierówna praca silnika - uszkodzenie czujnika przepływu często skutkuje nierówną pracą silnika, która jest szczególnie zauważalna podczas jazdy na wolnych obrotach.
- Zwiększone zużycie paliwa - czujnik przepływu, który nie dostarcza dokładnych pomiarów, może doprowadzić do zbyt bogatej mieszanki paliwowo-powietrznej, powodując wzrost zużycia paliwa.
Cennym narzędziem przy diagnozie czujnika przepływu jest komputer diagnostyczny, który potrafi odczytać błędy zapisane w pamięci sterownika silnika.
Wymiana i konserwacja
Wymiana czujnika przepływu jest konieczna, gdy jest on uszkodzony lub przekracza rekomendowany czas serwisowy producenta. Przeprowadzenie tego procesu poprawnie jest kluczowe do utrzymania optymalnej mieszanki paliwowo-powietrznej, co zwiększa wydajność i minimalizuje zużycie paliwa.
Konserwacja czujnika przepływu obejmuje regularne sprawdzanie jego stanu i czyszczenie, aby zapobiec nagromadzeniu się zanieczyszczeń, które mogą wpływać na dokładność pomiarów. Użycie specjalnych preparatów do czyszczenia czujników przepływu pomaga wydłużyć ich żywotność i utrzymywać prawidłową pracę silnika.
Problemy z układem hydraulicznym w opryskiwaczu Hardi
W dyskusji poruszono problem funkcjonowania układu hydraulicznego w opryskiwaczu Hardi, szczególnie dotyczący elektrozaworów i ich wpływu na działanie systemu. Użytkownik zauważył, że elektrozawory czasami się zawieszają, co uniemożliwia prawidłowe działanie hydrauliki. Zawór sterujący kierunkiem przepływu (4/2) bez napięcia łączy wszystkie kanały (A, B, P, T) ze sobą i pompa pracuje na przelew - instalacja bez ciśnienia. Po wysterowaniu elektrycznym przestawia się w drugie położenie i łączy pompę P z wyjściem B, wyjście A z powrotem do zbiornika T.
Rozwiązywanie problemów z elektrozaworami
Kluczowe jest sprawdzenie, czy zawór otrzymuje napięcie podczas uruchamiania funkcji. Zawór ten jest niezbędny do działania wszystkich funkcji hydraulicznych. Zacinanie się zaworów może być spowodowane pęcznieniem uszczelek w reakcji na działanie chemii, co potwierdzają doświadczenia użytkowników. W takiej sytuacji warto spróbować przestawić zawór ręcznie. Jeśli po podaniu prądu cewka się nie załączy, oznacza to problem z mechanizmem zaworu lub jego uszkodzenie.
Innym problemem może być nierównomierne rozkładanie i składanie lancy opryskiwacza. Jeśli jedna strona otwiera się lub zamyka szybciej, a siłownik od poziomowania belki uruchamia się nieprawidłowo, może to wskazywać na problem z zaworami hydraulicznymi lub sterowaniem. W przypadku takich problemów, zaleca się demontaż i dokładne wyczyszczenie zaworu oraz sprawdzenie stanu uszczelek. Brudny olej w układzie hydraulicznym również może być przyczyną nieprawidłowego działania. Zaleca się montaż filtra ciśnieniowego na zasilaniu rozdzielacza, aby poprawić jakość filtrowania oleju, szczególnie w prostszych modelach ciągników.
Nowoczesne opryskiwacze, takie jak Dammann 36m, posiadają znacznie bardziej złożone układy hydrauliczne, pneumatyczne, żyroskopy i czujniki ultradźwiękowe, które działają w oparciu o szynę CAN. W przypadku starszych, mniej zaawansowanych modeli, istnieje większa szansa na samodzielne zdiagnozowanie i naprawę usterek.
tags: #opryskiwacz #czujnik #przeplywu