Son sistemas que aplican herbicidas solo donde esta la maleza. Se utilizan distintas vías debido a que existen distintos sistemas entre los que se pueden mencionar válvulas electrónicas, sensores que detectan el estado de la clorofila de las plantas, imágenes y su procesamiento.
Se emplean las válvulas PWM que son dispositivos utilizados en los sistemas hidráulicos (y neumáticos) para regular el flujo de un flluido mediante señales eléctricas de pulsos. Se han convertido en una tenología clave en los sistemas de pulverización agrícola.
Un de los sistemas es el WeedSeeker 2 funciona mediante sensores ópticos que escanean el terreno en tiempo real usado rayos rojos e infrarrojos que impactan con distinta intensidad de acuerdo al verde (es un cálculo de índice verde). Eso le da la señal a la computadora y esta a su vez a la electroválvula que se abre (cuando encuentra la maleza). El tiempo de apertura define el tamaño del mosaico tratado. Ahorros de insumos hasta del 90% dependiendo del grado de enmalezamiento del lote.
Los sensores ópticos: con ellos se pueden aplicar diferentes herbicidas, diferentes dosis y los cambios son sobre la marcha. Con sensores terrestres móviles o fijos, aéreos, o espaciales, transportados o no. Con todo ello se busca reducir el gasto en malezas, en agua, y reducir la contaminación.
En sensor WeedSeeker tiene niveles de sensibilidad de lectura, de la radiación en la longitud de onda del color infrarrojo cercano y la radiación visible. Así detecta la presencia de una masa vegetal.
Otro sistema es el Weedit basado en la lectura de la fluorescencia de clorofila mediante sensores instalados en el barral de la pulverizadora.
Los sensores las detectan de manera rápida, precisa y segura las malezas distribuidas de manera aleatoria en el campo.
Como trabajan los sensores weedit:
https://youtu.be/aiBkWo0srag
WeedSeeker mira como refleja la luz planta, lleva 1 sensor por pastilla.
Weedit excia a la planta y mide lo que emite, en este caso 1 sensor controla varias pastillas
Las válvulas PWM
Que son las válvulas pwm (Pulse with moldulation o modulación de ancho de pulso)
No olvidar que en tecnología de aplicación: el tamaño de gota es la base de la pulverización y que la cobertura depende del tamaño de gota y del volumen de aplicación
La cobertura (C) es volumen (V) sobre tamaño de gota (D).
Se reducimos el volumen nos vemos obligados a reducir
el tamaño de gota.
Las válvulas PWM son válvulas controladas electrónicamente que operan mediante una señal de modulación por ancho de pulso. Su nombre deriva de la sigla en inglés de Pulse Width Modulation, que significa Modulación por Ancho de Pulso.
En lugar de abrirse o cerrarse completamente, las válvulas PWM funcionan con pulsos eléctricos de alta frecuencia que regulan el tiempo en que la válvula permanece abierta y cerrada en cada ciclo. La proporción de tiempo en que la válvula está abierta frente al tiempo total del ciclo se conoce como ciclo de trabajo (duty cycle) y este valor determina el caudal del fluido.
Las válvulas PWM se han convertido en una tecnología clave en los sistemas de pulverización agrícola (e industrial), ya que permiten un control preciso del caudal de líquido, sin depender exclusivamente de la presión. A continuación, exploramos su aplicación en este campo:
En los sistemas de pulverización, la cantidad de líquido aplicada depende de tres factores principales:
Presión del líquido
Tamaño de la boquilla
Tiempo de apertura de la válvula
Las válvulas PWM regulan la cantidad de líquido pulverizado al controlar el tiempo de apertura de la válvula mediante pulsos electrónicos.
En lugar de variar la presión para ajustar el caudal (lo cual puede afectar la uniformidad de la aplicación), estas válvulas abren y cierran rápidamente durante cada ciclo de trabajo, permitiendo una regulación precisa sin alterar el tamaño de las gotas.
Típicamente se abren y cierran 10 veces por segundo-- una pulverización intermitente sale desde la pastilla.
La proporción de tiempo que el solenoide esta abierto se llama ancho de pulso o duty cycle. El % de tiempo que el pico esta abierto vs. cerrado define el caudal de aplicación.
La proporción de tiempo que el solenoide esta abierto se llama ancho de pulso o duty cycle. El % de tiempo que el pico esta abierto vs. cerrado define el caudal de aplicación.
En lugar de variar la presión (el volumen) para ajustar el caudal (lo cual puede afectar la uniformidad de la aplicación), estas válvulas abren y cierran rápidamente durante cada ciclo de trabajo, permitiendo una regulación precisa sin alterar el tamaño de las gotas.
Lo típico es cambiar el volumen (por ello se cambia el tamaño de gota, porque se cambia la presión). Las PWM cambian el tiempo Las principales ventajas de las válvulas PWM en pulverización son:Precisión en la aplicación. Mantienen un tamaño de gota uniforme, evitando sobre aplicaciones o deficiencias en la cobertura.
Ahorro de producto. Permiten reducir el desperdicio de herbicidas, insecticidas o fertilizantes líquidos al ajustar el caudal con exactitud.
Mayor eficiencia a diferentes velocidades. En sistemas tradicionales, si el vehículo agrícola cambia de velocidad, la cantidad de producto aplicado varía. Con válvulas PWM, se mantiene constante el volumen de pulverización sin afectar la presión.
Regualción de caudal con valvula reguladora. Entonces cuando el pulverizador incrementa su velocidad de avance, el regulador de presión |
| Fuente: Onorato Tesouro |
aumenta la presión de trabajo, (para aumentar el volumen, es una forma indirecta) y el sensor muestra que el caudal de la pastilla es suficiente como para mantener el caudal de campo (l/ha) del tratamiento.
Otra forma de opeación
La modulación de ancho de pulso, es controlar los caudales de líquido a través de una señal electrónica y una válvula de cierre (PWM). A diferencia de los barrales convencionales de los pulverizadores, los barrales con un sistema PWM,cuentan en cada pico con un solenoide eléctrico. A medida que este solenoide se enciende y apaga, se abre y se cierra --típicamente 10 veces por segundo-- una pulverización intermitente sale desde la pastilla. La proporción de tiempo que el solenoide esta abierto se llama ancho de pulso o duty cycle. El % de tiempo que el pico esta abierto vs. cerrado define el caudal de aplicación
En los sistemas convencionales de pulverización, la presión debe ser incrementada significativamente en relación al incremento de la velocidad. Por ejemplo, la presión en el pico debe ser duplicada para incrementar el 41% el caudal. Más aún, la presión en los picos debe ser triplicada para incrementar un 73% el caudal. La mayoría de las bombas no admiten tales aumentos de caudal.
La relación entre el caudal y la presión es la siguiente:Esta relación nos indica que para duplicar el caudal es necesario cuadruplicar la presión. Por ello podemos decir que es costoso en energía aumentar el caudal en función a un aumento de presión.
Además, cuando la presión aumenta se reduce el tamaño de gota y aumenta el desgaste de la pastilla.
Ventajas de la válvula PWM
Menos deriva de pulverización. Al mantener estable el tamaño de gota y evitar el uso de presiones excesivas, se minimiza la deriva, lo que es clave en la protección del medio ambiente.
Compatible con tecnología de precisión. Se integran fácilmente con sistemas GPS y controladores de pulverización que ajustan el caudal de forma automatizada, optimizando la aplicación en función de mapas de prescripción.
Además, las pastillas de pulverización son muy sensibles a los cambios de presión de pulverización. Avanzar muy lento con la baja presión correspondiente, puede causar el colapso de los patrones de pulverización. El resultado será una pobre cobertura.
Con un avance muy veloz los tamaños de gotas pueden resultar muy finos creando problemas de deriva. Este delicado balance significa que los pulverizadores tradicionales deben mantenerse en un muy acotado rango de velocidades y de presiones, de manera tal que no es posible hacer aplicaciones en dosis variable.
Una clave de los sistemas PWM es que la salida de la pastilla no queda vinculada solo a la presión de trabajo. En lugar de ello estos sistemas PWM hacen foco en ancho de pulso. Y de nuevo, el ancho de pulso es la proporción de tiempo que el solenoide esta abierto (on), significa el porcentaje de tiempo que los picos están activos.
Por ejemplo, si una válvula tiene un ciclo de trabajo del 50%, significa que está abierta la mitad del tiempo y cerrada la otra mitad.
Se recomienda ciclo de trabajo mínimo 25% .
Un típico ancho de pulso esta entre 20 y 100 %, también puede haber anchos menores, siempre que no resulte un tamaño de gota y un patrón de pulverización incorrecto.
Durante la operación cada pico puede erogar su máximo caudal (100% de Duty Cycle o ancho de pulso) o una fracción de esta capacidad. Ello significa que un pico operando al 20% de su Duty Cycle erogará un quinto de su caudal trabajando al 100% del tiempo. Ello es posible siempre que los pulsos sean rápidos y que el tamaño de gota no sufra efectos adversos.
Ante cambios de velocidad del equipo, no cambia la presión para mantener los l/ha. Cambia el tiempo de apertura, y se mantiene el tamaño de gota.
Para reducir el caudal, en lugar de reducir la presión se reduce el tiempo apertura de la válvula.
En los circuitos tradicionales la
válvula reguladora de presión (caudal) ante un aumento de la velocidad deja pasar más líquido a los picos para mantener ctes. los i/ha.
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| Onorato Tesouro |
En los circuitos más modernos tenemos una regulación directa en la bomba.
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Bomba con motor
hidráulico que
la
acciona regulado
por una válvula PWM |
O sea el flujo que sale del tanque hacia la barra, son l/min para satisfacer los l/ha en función de la km/h. En esta configuración, hay una válvula PWM que regula el aceite que mueve el motor hidráulico, y así la bomba regula el caudal necesario sin necesidad de una válvula reguladora. Es decir, si se precisan 50 l/min, la bomba envía 50 l/min. Si la necesidad es 52 l/min serán 52 l/min. Con una velocidad de respuesta (5”) más rápida y mayor precisión.
Circuito de pulverizadora con bomba accionada por motor hidráulico comandado por una válvula PWM.
Referencia 13 b: motor hidráulico con su caudal de aceite regulado por una válvula PWM que acciona la bomba.
