Misurare Spray Dimensione Goccia dagli ugelli agricole con laser diffrazione

Presentiamo protocolli da utilizzare nella misurazione di dimensioni prodotto a goccia da ugelli agricoli utilizzati per entrambe le applicazioni basate agrochimici aeree e di terra. Questi metodi presentati sono stati sviluppati per fornire dati coerenti e ripetibili dimensione delle gocce sia inter e intra-laboratorio, quando si utilizzano sistemi di diffrazione laser.

L'obiettivo generale di questa procedura è valutare l'effetto del tipo di ugello, della pressione di spruzzo e della velocità di volo dell'aeromobile sulle goccioline di spruzzo risultanti dall'uso di ugelli per applicazioni terrestri e aeree. Quindi questo metodo può aiutare a rispondere a una serie di domande chiave nel campo della tecnologia applicativa relative all'uso e alle prestazioni degli ugelli spruzzatori utilizzati sui tipici sistemi di erogazione. Il vantaggio principale di questa tecnica è che fornisce una misurazione relativamente rapida e precisa di un gran numero di ugelli e tecniche operative.

Eseguire il test degli ugelli di terra all'apertura sottovento di una grande sezione della galleria del vento. All'apertura, montare un corpo dell'ugello, un ugello e un manometro su un sistema di trasferimento. Questo protocollo utilizza un ugello a ventaglio piatto a 110 gradi con l'asse lungo orientato verticalmente.

Avere un manometro elettronico appena a monte dell'uscita dell'ugello rivolta verso l'esterno. Le misurazioni avvengono appena fuori dalla galleria del vento. Allineare e configurare correttamente il sistema di diffrazione laser davanti alla galleria del vento e all'ugello.

Prima di procedere, misurare la distanza dall'uscita dell'ugello e dalla zona di misurazione del sistema. La distanza dovrebbe essere di 30,5 centimetri. Quindi, passare al serbatoio a pressione in acciaio inossidabile utilizzato per la miscela di prova.

Utilizzare una miscela di bianco attivo preparata per riempire il serbatoio con una quantità di liquido sufficiente per i test pianificati. Dopo aver riempito il serbatoio, sigillarlo e assicurarsi che sia collegato correttamente sia al tubo della pressione dell'aria che al tubo dell'ugello. Il passo successivo è accendere la galleria del vento e impostare la velocità dell'aria a 6,7 metri al secondo.

Confermare la velocità dell'aria in modo indipendente, come si fa qui con una lettura da un anemometro a filo caldo all'interno della galleria del vento. Ora utilizzare il regolatore di pressione in linea del compressore d'aria per impostare la pressione dell'aria di spruzzatura a 276 kilopascal. Verificare la pressione di spruzzatura utilizzando la lettura del manometro elettronico vicino all'ugello.

A questo punto, attivare la corsa lineare per posizionare l'ugello nella posizione più alta possibile. Inserire tutti i parametri sperimentali nel software del sistema di diffrazione laser. Quindi, eseguire una misurazione di riferimento per tenere conto della polvere e delle particelle di fondo.

Continuare avviando un ciclo di misurazione. Quando il sistema è pronto, aprire la valvola di alimentazione del liquido dal serbatoio a pressione. Una volta avviato lo spruzzo, utilizzare il meccanismo di traslazione per abbassare l'ugello fino a quando l'intero pennacchio di spruzzo non ha attraversato la zona di misurazione del sistema di diffrazione laser.

Dopo la misurazione, chiudere la valvola di alimentazione del liquido. Quindi riportare l'ugello nella posizione più alta possibile per ripetere le misurazioni di riferimento e del pennacchio. Condurre test degli ugelli aerei utilizzando una galleria del vento ad alta velocità.

Su un sistema di traslazione del braccio, nella regione del flusso d'aria, montare un corpo dell'ugello, un ugello e un manometro. Questo test utilizza un ugello a ventaglio piatto standard a 20 gradi orientato orizzontalmente, parallelo al flusso d'aria. Posizionare un manometro elettronico appena a monte dell'ugello.

Per questa configurazione, un tubo di Pitot consente di misurare la velocità del vento. Davanti al corpo dell'ugello, avere un sistema di diffrazione laser correttamente allineato e configurato. Per queste misurazioni, verificare che la distanza tra l'uscita dell'ugello e la zona di misurazione sia di 45,7 centimetri.

Successivamente, controllare il serbatoio che fornisce il fluido. Assicurarsi che il serbatoio sia riempito con una miscela vuota attiva e sia collegato al compressore d'aria e al corpo dell'ugello. Accendi il ventilatore della galleria del vento e imposta la velocità all'uscita del tunnel a 62,5 metri al secondo.

Confermare questa velocità con un indicatore di velocità collegato al tubo di Pitot. Quindi, regolare il regolatore in linea della pompa dell'aria per impostare la pressione di spruzzatura su 207 kilopascal. Utilizzare la lettura del manometro sul corpo dell'ugello per verificare la pressione di spruzzatura.

Prima di iniziare una misurazione, posizionare l'ugello nella posizione superiore della traversa. Assicurarsi che tutti i parametri sperimentali siano inseriti nel software del sistema di diffrazione e avviare una misurazione di riferimento. Ora avviare il ciclo di misurazione e, quando il sistema è pronto, aprire la valvola di alimentazione del liquido sul serbatoio a pressione.

Una volta avviato lo spruzzo, abbassare l'ugello con il meccanismo di traslazione fino a quando l'intero pennacchio di spruzzo non ha attraversato la zona di misurazione. Chiudere la valvola di alimentazione del liquido al termine della misurazione. Riportare l'ugello nella posizione più alta possibile per ripetere le misurazioni di riferimento e del pennacchio.

Questi dati si riferiscono a un ugello di spruzzatura aereo a ventaglio piatto da 20 gradi con un orifizio numero 15. Era operato a 207 kilopascal e con una velocità di circa 54 metri al secondo. La curva blu fornisce la percentuale del volume totale di spruzzo in goccioline, all'interno di ciascuno dei 31 contenitori di misurazione utilizzati nella configurazione del sistema di diffrazione laser.

La curva rossa è lo stesso dato, tracciato come distribuzione cumulativa. Utilizzare i dati in questo modulo per trovare l'intervallo di diametri delle gocce che contengono una data percentuale del volume totale di spruzzatura. In questo esempio, il 50% del volume di spruzzo è in goccioline di diametro pari o inferiore a 551 micrometri.

Per confronto, questi sono i dati per un ugello di spruzzatura aereo a ventaglio piatto a 40 gradi con un orifizio numero 15. Ha funzionato a 207 kilopascal e ad una velocità di circa 72 metri al secondo. La distribuzione incrementale, in blu, è significativamente spostata verso diametri di goccioline più piccoli rispetto al primo set di dati.

Questo è il risultato della rottura secondaria delle goccioline dovuta all'aumento della velocità. Utilizzando la distribuzione cumulativa, il 50% del volume di spruzzo è contenuto in goccioline di diametro pari o inferiore a 350 micrometri. Una volta padroneggiata, questa tecnica può essere eseguita in 10-15 minuti per una singola combinazione di ugelli e condizioni operative.

Quando si tenta questa procedura, è importante impostare e allineare correttamente tutte le apparecchiature e gli ugelli per assicurarsi che i risultati siano accurati e ripetibili. Dopo questa procedura, è possibile utilizzare altre tecniche di imaging per esplorare ulteriormente la struttura dello spray. Dopo questo sviluppo, questa tecnica ha aperto la strada ai ricercatori nel campo della tecnologia applicativa, per sviluppare una serie di modelli di dimensionamento delle goccioline.

Questi modelli possono essere utilizzati dagli applicatori per configurare i loro sistemi di spruzzatura in modo che siano conformi alle normative sull'applicazione dei pesticidi. Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona idea di come valutare gli ugelli terrestri e aerei in un'ampia gamma di condizioni operative. Non dimenticare che lavorare con i laser può essere pericoloso e che è necessario prendere tutte le precauzioni di sicurezza adeguate quando si lavora con questo metodo.