Name: 레이저 회절을 사용하여 농업 노즐에서 측정 스프레이 물방울 크기 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-09-16T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 14 s
Description: 배우세요 농업 노즐에서 레이저 회절을 이용한 스프레이 물방울 크기 측정 방법입니다. 풍동에서 노즐 유형과 압력, 비행 속도가 물방울 분포에 미치는 영향을 정밀하게 평가할 수 있습니다.

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이 연구는 미국 국방부가 AFPMB(Armed Forces Pest Management Board)를 통해 자금을 지원하는 DWFP(Deployed War-Fighter Protection) 연구 프로그램의 보조금으로 부분적으로 지원되었습니다. 이 간행물에서 상표명 또는 상업용 제품에 대한 언급은 특정 정보를 제공하기 위한 목적으로만 사용되며 미국 농무부의 권장 또는 보증을 의미하지 않습니다. USDA는 기회 균등 고용주입니다.

1. 예비 설정 및 정렬 <ol><li> 앞서 모든 시험에 적절한 시스템 기능 및 데이터 품질을 보장​​하기 위해 제조자의 지침에 따라 레이저 회절 시스템 구성 요소를 정렬. </li><li> 직접 눈 노출을 피 등급 Ⅲa에 레이저의 사용과 관련된 적절한 안전주의 사항을 따르십시오. 활성 성분의 화학 스프레이 솔루션을 사용중인 경우 적절한 개인 보호 장비를 사용합니다. </li></ol> 2. 접지 노즐 물방울 크기 조정 <ol><li> 47.5 ml에 추가하여 &quot;활동 공백을&quot;준비 (19)의 물을 L과 무선 드릴에 교반 막대를 사용하여 잘 혼합에 90 %의 비 이온 계면 활성제 (0.25 % v / V를의 혼합 비율을 반영). 수행되는 테스트의 양에 따라, 활성 블랭크의 큰 부피가 요구 될 수있다. </li><li> 상기 스테인레스 스틸 압력 탱크에 &quot;활성 빈&quot;분무 액을 붓고 탱크를 밀봉 입력 공압 호스 출사 첨부분무 노즐이 액체 공급 호스. </li><li> 노즐 출구와 측정 구역 사이의 거리가 줄자를 사용하여 30.5 cm (12)임을 확인한다. 이 경우, 계속합니다. 그렇지 않으면, 레이저 회절 시스템 또는 노즐 중 하나를 이동시켜 조정한다. </li><li> 이송 시스템에 연결된 노즐 본체 (AN XRC11005 노즐로 기록)을 # 05 오리피스와 표준 110도 부채꼴 노즐을 설치합니다. 플랫 팬 노즐의 장축이 터널에서 수직으로 배향되지만 하나의 체크 밸브의 장착 고리 내 또는 노즐은로 회전 할 수없는 경우, 체크 밸브의 위치를​​ 변경함으로써, 상기 노즐을 회전되도록 상기 노즐의 방향을 조정 정확한 위치. </li><li> 풍동을 켜고 팬 속도를 조정하고 열선 풍속계를 사용하여 터널의 대기 속도를 확인하여 6.7 m / 초에 대기 속도를 설정합니다. </li><li> 인라인 가압 가열 공기 조절기를 사용하여 들어오는 공기 압력을 조정함으로써, 276 kPa로 (40 PSI)로 분무 압력을 설정으로 받아서. 분무 노즐의 바로 상류에 설치된 전자 압력 게이지를 사용하여 압력을 확인한다. </li><li> 활성화하고 측정 과정을 개시하기 전에 최상위 위치로 선형 이송을 실행하여 터널의 상부에 상기 노즐을 위치. </li><li> 모든 실험 매개 변수 (노즐, 압력, 용액 등)가 적절하게 사용자 파라미터 인터페이스 윈도우 상에 기록 파라미터가 시험 조건과 일치하는지 확인하여, 레이저 회절 시스템 데이터 기록 소프트웨어에 기록되어 있는지 확인. 참고 :이 데이터 파라미터 기록 화면은 레이저 회절 기기에 따라 다를 수 있습니다. </li><li> 먼지 입자 또는 배경을 고려하도록 운영 소프트웨어에서 기준 측정 아이콘을 선택하여 기준 측정을 시작합니다. </li><li> 측정주기의 시작을 시작합니다. 사용되는 레이저 회절 시스템에 따라 몇 초 전형적 센서 종래 initi에 집중할 필요측정 과정을 ating. </li><li> 시스템은 측정 프로세스를 시작할 준비가 나타내는되면, 압력 탱크에 액체 공급 밸브를 개방하여 분사를 활성화. 분무가 시작되면 전체 분무 장치는 측정 구역을 통과 할 때까지 이송기구를 이용하여 레이저 빔을 통해 노즐을 낮출. 액체 공급 밸브를 폐쇄하여 분무 비활성화. 주 : 측정 구역을 통과하는 분무는 0.5 %의 광학적 농도를 달성하고, 10 ~ 12 초 경과 시간이 경과 할 때까지 계속 될 때까지 필자가 사용하는 레이저 회절 시스템에서 실제 측정 프로세스가 시작되지 않는다. 이러한 설정은 레이저 회절 시스템 및 사용자 설정에 따라 달라질 수 있습니다. </li><li> 3 복제의 최소 2.11 - 반복 2.7 단계를 반복합니다. 추가 복제는 D의 V0.1, D의 V0.5에 대한 평균과 표준 편차를 계산하여 필요한 경우 확인하고 세 복제의 개발 V0.9그리고 표준 편차를 보장하는 평균의 10 % 이하이다. 기준을 충족하기 위해 필요에 따라 추가 복제를 수행한다. </li><li> 414 kPa의 (60 PSI)에 분무 압력을 설정하고 반복 2.7 단계 - 2.12. </li><li> 관심의 각 추가 노즐과 압력 조합에 대한 2.12 - 반복 2.6 단계를 반복합니다. </li><li> 수출 및 운영 소프트웨어 내에서 제공되는 방법을 사용하여 액적 크기의 데이터를 저장한다. </li></ol> 3. 공중 노즐 물방울 크기 조정 <ol><li> 준비 물 19 L로 90 %의 비 이온 계면 활성제의 47.5 ml에 추가하고 무선 드릴에 교반 막대를 사용하여 잘 혼합하여 &quot;활성 빈&quot;. 참고 수행 될 시험의 양에 따라, 활성 블랭크의 큰 부피가 요구 될 수있다. </li><li> 상기 스테인레스 스틸 압력 탱크에 &quot;활성 빈&quot;분무 액을 붓고 탱크를 밀봉 입력 공압 호스 및 분무 노즐을 공급 나가는 액체 호스를 연결. </li><li> 거리 나 확인etween 노즐 배출구와 상기 측정 영역은 줄자를 사용하여 45.7 cm (18)이다. 이 경우, 계속합니다. 그렇지 않은 경우, 상기 노즐로부터의 레이저 회절 시스템에게 필요한 거리를 이동시켜 조정한다. </li><li> 바람 터널 출구에서의 붐 횡 방향 섹션 상에 체크 밸브 및 노즐 본체 (2015 노즐로 기록)을 # 15 오리피스와 표준 20도 부채꼴 노즐을 설치합니다. 노즐이 제대로 기류에 수평으로 평행 지향 노즐 본체 위치되어 있는지 확인합니다. </li><li> 풍동 송풍기를 켜고 53.6 m / 초 (120mph)에 터널 출구에서의 대기 속도를 설정하고 대기 속도 표시기에 부착 피토 튜브를 사용하여 속도를 확인합니다. </li><li> 인라인 압력 조절기를 사용하여 들어오는 공기 압력을 조정함으로써, 207 kPa로 (30 PSI)로 분무 압력을 설정한다. </li><li> 측정 과정을 시작하기 전에 이송의 상단 위치에 노즐을 배치합니다. </li><li> 확인 모든 실험 매개 변수 (노즐, 압력이,용액 등)을 적절하게 사용자 파라미터 인터페이스 윈도우 상에 기록 파라미터가 시험 조건과 일치하는지 확인하여, 레이저 회절 시스템 데이터 기록 소프트웨어에 기록된다. 참고 :이 데이터 파라미터 기록 화면은 레이저 회절 기기에 따라 다를 수 있습니다. </li><li> 먼지 입자 또는 배경을 고려하도록 운영 소프트웨어에서 기준 측정 아이콘을 선택하여 기준 측정을 시작합니다. </li><li> 측정주기의 시작을 시작합니다. 사용되는 레이저 회절 시스템에 따라 몇 초 전에 통상 측정 과정을 개시에 센서를 집중해야한다. </li><li> 시스템은 측정 프로세스를 시작할 준비가 나타내는되면, 압력 탱크에 액체 공급 밸브를 개방하여 분사를 활성화. 분무가 시작되면 전체 분무 장치는 측정 구역을 통과 할 때까지 이송기구를 이용하여 레이저 빔을 통해 노즐을 낮출. 드액체 공급 밸브를 폐쇄하여 분무 활성화. 주 : 측정 구역을 통과하는 분무는 0.5 %의 광학적 농도를 달성하고, 5-7 초의 경과 시간이 경과 할 때까지 계속 될 때까지 필자가 사용하는 레이저 회절 시스템에서 실제 측정 프로세스가 시작되지 않는다. 이러한 설정은 레이저 회절 시스템 및 사용자 설정에 따라 달라질 수 있습니다. </li><li> 3 복제의 최소 3.11 - 반복 3.7 단계를 반복합니다. 추가의 복제가 D의 V0.1, D의 V0.5, 상기 3 복제의 D의 V0.9에 대한 평균 및 표준 편차를 계산하고, 표준 편차를 확인하여 필요한 경우, 평균으로, 10 % 이하인 것을 결정한다. 기준을 충족하기 위해 필요에 따라 추가 복제를 수행한다. </li><li> 각각의 추가 노즐, 압력, 노즐 방향 및 관심의 대기 속도 조합에 대해 3.12 - 반복 3.4 단계를 반복합니다. </li><li> 그렇게 동작 내에서 제공되는 방법을 사용하여 내보내기 및 저장 액적 크기 데이터ftware. </li></ol>

<ol><li>Bouse, L. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+nozzle+type+and+operation+on+spray+droplet+size%5BTitle%5D)+AND+%22Trans.+ASAE%22%5BJournal%5D)">Effect of nozzle type and operation on spray droplet size.</a> Trans. ASAE. 37 (5), 1389-1400 (1994).</li>
<li>Hewitt, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Droplet+size+and+agricultural+spraying%2C+Part+I%3A+Atomization%2C+spray+transport%2C+deposition%2C+drift+and+droplet+size+measurement+techniques%5BTitle%5D)+AND+%22Atomization+Spray%22%5BJournal%5D)">Droplet size and agricultural spraying, Part I: Atomization, spray transport, deposition, drift and droplet size measurement techniques.</a> Atomization Spray. 7 (3), 235-244 (1997).</li>
<li>Black, D. L., McQuay, M. Q., Bonin, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Laser-based+techniques+for+particle-size+measurement%3A+A+review+of+sizing+methods+and+their+industrial+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Prog.+Energy+Combust.+Sci%22%5BJournal%5D)">Laser-based techniques for particle-size measurement: A review of sizing methods and their industrial applications.</a> Prog. Energy Combust. Sci. 22 (3), 267-306 (1996).</li>
<li>SDTF (Spray Drift Task Force). Study No A95-010, Miscellaneous Nozzle Study. EPA MRID, No. 44310401. , (1997).</li>
<li>Dodge, L. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+performance+of+drop-sizing+instruments%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Optics%22%5BJournal%5D)">Comparison of performance of drop-sizing instruments.</a> Appl. Optics. 26 (7), 1328-1341 (1987).</li>
<li>Arnold, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+comparative+study+of+drop+sizing+equipment+for+agricultural+fan-spray+atomizers%5BTitle%5D)+AND+%22Aeronaut.+Sci.+Tech%22%5BJournal%5D)">A comparative study of drop sizing equipment for agricultural fan-spray atomizers.</a> Aeronaut. Sci. Tech. 12 (2), 431-445 (1990).</li>
<li>Teske, M. E., Thistle, H. W., Hewitt, A. J., Kirk, I. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Conversion+of+droplet+size+distributions+from+PMS+optical+array+probe+to+Malvern+laser+diffraction%5BTitle%5D)+AND+%22Atomization+Spray%22%5BJournal%5D)">Conversion of droplet size distributions from PMS optical array probe to Malvern laser diffraction.</a> Atomization Spray. 12 (1-3), 267-281 (2002).</li>
<li>Fritz, B. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measuring+droplet+size+of+agricultural+spray+nozzles+-+Measurement+distance+and+airspeed+effects%5BTitle%5D)+AND+%22Atomization+Spray%22%5BJournal%5D)">Measuring droplet size of agricultural spray nozzles - Measurement distance and airspeed effects.</a> Atomization Spray. 24 (9), 747-760 (2014).</li>
<li>ANSI. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22ASAE+S572.1+Spray+Nozzle+Classification+by+Droplet+Spectra%22">ASAE S572.1 Spray Nozzle Classification by Droplet Spectra</a>. 4, American Society of Agricultural Engineers. St. Joseph, MI. 1-3 (2009).</li>
<li>Fritz, B. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+drop+size+data+from+ground+and+aerial+nozzles+at+three+testing+laboratories%5BTitle%5D)+AND+%22Atomization+Spray%22%5BJournal%5D)">Comparison of drop size data from ground and aerial nozzles at three testing laboratories.</a> Atomization Spray. 24 (2), 181-192 (2014).</li>
<li>Fritz, B. K., Hoffmann, W. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Update+to+the+USDA-ARS+fixed-wing+spray+nozzle+models%5BTitle%5D)+AND+%22Trans+ASABE%22%5BJournal%5D)">Update to the USDA-ARS fixed-wing spray nozzle models.</a> Trans ASABE. 58 (2), 281-295 (2015).</li>
<li>Sympatec Inc. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22HELOS+Central+Unit+Operating+Instructions%22">HELOS Central Unit Operating Instructions</a>. , Sympatec GmbH. Clausthal-Zellerfeld, Germany. (2002).</li>
<li>Elbanna, H., Rashed, M. I., Ghazi, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Droplets+from+liquid+sheets+in+an+airstream%5BTitle%5D)+AND+%22Trans+ASAE%22%5BJournal%5D)">Droplets from liquid sheets in an airstream.</a> Trans ASAE. 27 (3), 677-679 (1984).</li>
<li>Box, G. E. P., Behnken, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Some+new+three-level+designs+for+the+study+of+quantitative+variables%5BTitle%5D)+AND+%22Technometrics%22%5BJournal%5D)">Some new three-level designs for the study of quantitative variables.</a> Technometrics. 2 (4), 455-475 (1960).</li>
<li>Myers, R. H., Montgomery, D. C., Anderson-Cook, C. M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aMyers%2C+RH+%22Response+Surface+Methodology%3A+Process+and+Product+Optimization+Using+Designed+Experiments%22">Response Surface Methodology: Process and Product Optimization Using Designed Experiments</a>. , 3rd, Wiley Press. 704(2009).</li>
<li>Fritz, B. K., Hoffmann, W. C., Anderson, J. Response surface method for evaluation of the performance of agricultural application spray nozzles. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aFritz%2C+BK+%22Pesticide+Formulation+and+Delivery+Systems%3A+35th+Volume%2C+ASTM+STP1587%22">Pesticide Formulation and Delivery Systems: 35th Volume, ASTM STP1587</a>. Goss, G. R. , ASTM International. West Conshohocken, PA. 61-76 (2016).</li>
</ol>

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이 방법을 적용 할 때 따라야 할 중요한 단계의 숫자가있다. 모두 공중 및 지상 노즐 평가와 측정 라인에 상기 노즐의 출구로부터의 거리 측정은 이전에 검증 할 것이다. 이 거리에 상관 분산 결과에 상당한 영향을 미칠 수있다. 마찬가지로, 접지 노즐 테스트에 사용되는 공기 속도는 동시 검증 추천 6.7 m / 초로 조정한다. 그 추천에서 대기 속도의 차이는 크게 인해 낮은 대기 속도에 바이어스 문제를 샘플링에 결과에 영향을, 잠재적으로 더 높은 대기 속도에 보조 이별을 증가시킬 것이다. 또한, 레이저 회절 시스템 구성 요소들의 적절한 정렬이 제조업체에 의해 인증 정밀도 및 정확도 사양에서 동작하는 시스템을 보장하기 위해 중요하다. 동시 공기 흐름에 대하여 설치와 노즐의 배향에도 약간 같은 품질 데이터를 위해 필수적이다노즐 위치에서 몇 도의 오정렬은 생성 된 방울의 크기 데이터에 심각한 영향을 초래할 수있다. 제시된 방법은 지상 및 공중 시스템 모두에 대한 스프레이 노즐 구성 또는 분무 용액에 적용될 수있다. 접지 분무기로 분무 액적 크기의 변화는 일반적으로 노즐의 유형과 크기, 스프레이 압력 및 분무 용액의 형태의 함수이다. 공중 분무기와 대기 속도의 변화와 주변 기류에 노즐의 방향의 추가적인 역할은 결과 액적 크기에 매우 중요하다. 이 방법은 최종 액적 크기에 이들 요소의 결합 된 효과를 평가하기 위해 사용될 수있다. 그러나 권장되는 방법에 일부 수정이 요구되는 드문 경우가 있습니다. 구체적으로는, 분무 용액 또는 개별 입자로 분무 완전히 해체 용 노즐로부터 더 먼 거리를 필요로 노즐은 노즐과 측정 poin 사이의 거리를 조정할 필요티. 공중 응용 프로그램 테스트 조건에서 측정했을 때 지금까지 조정이 종류를 요구 한 단지 노즐 / 스프레이 솔루션 치료, 솔루션의 점도를 증가 스프레이 첨가제 모든 동작 설정과 좁은 각도 부채꼴 노즐에서 바로 스트림 노즐왔다. 레이저 회절 시스템은 여전히​​ 분무 구름 불완전한 분산의 경우에 액적 크기 데이터를 반환되지만, 결과 데이터는 일반적으로 시스템에 의해 측정되는 스프레이 인대의 결과로 더 큰 액적 크기를 향해 바이어스 될 것이다. 이 인대는 육안으로 쉽게 알 수는 없지만, 그들의 존재는 일반적으로 액적 크기의 규모 (그림 3)의 큰 끝에서 두 번째 피크로 배포 플롯에 시각적으로 표시됩니다. 주의이 보조 피크 또는 외부 진동의 원인이 레이저 회절 시스템과 다른 간섭으로, 인대의 존재의 결과 인 것으로 가정에 의뢰되지만비슷한 응답. 사용자의 경험 수준 증가, 에러들에 기초하여 둘 사이의 구별을 같이 쉽게된다. 스프레이 분무가 불완전 인 경우에, 우리는 (공중 스프레이 노즐) 1.8 m로 샘플링 거리를 연장하는 것은 문제 복귀 품질 데이터를 해결할 수 있음을 발견 하였다. 이 1.8 m 거리 사실 우리 그룹이 공중 응용 프로그램 조건에서 모든 직선 스트림 노즐을 평가하는 표준 거리입니다. 지상 분무기 노즐을 사용하여 작업하는 경우, 쌍둥이를 사용 노즐 디자인의 클래스가, 부채꼴 오리피스 출구는 레이저 회절 시스템의 렌즈를 오염없이 전체 스프레이 깃털이 샘플링 영역을 통과 보장하기 위해 설정을 장착 노즐에 수정을 요구할 수있다 . 이러한 방법으로 인해 레이저 회절 시스템과 관련된 공간 바이어스로 샘플링 바이어스를 최소화하도록 설계되어 있지만, 완전히 액적 크기 값 retu 의미을 배제하지 않는다Rn은 &quot;절대&quot;로 간주 될 수 없다. 레이저 회절 측정 할 수있는 수단을 제공하고, 복합 스프레이 구름 다양한 액적 크기 사이에 불균일 한 방울 속도에 대해, 생성 된 방울의 크기 데이터를 조정하지 않는다. 간 실험실 데이터 세트 특히 접지 스프레이 노즐에 대하여, 비교하는 경우에 중요해진다. 현재 실험실간에 비교 결과를 표준화하도록 허용있어서 액적 크기 데이터 분류 구분의 세트를 설정하기 위해 사용되는 높은 보정 기준 스프레이 노즐의 시리즈를 사용한다. 이 노즐의 평가는 모든 방울 크기 평가의 일환으로 수행되어야한다. 노즐 및 분류 정의에 대한 더 자세한 사항은 농업 및 생물 학회 (ASABE) 국제 표준 (ASAE / ANSI, 2009) &quot;물방울 스펙트럼에 의해 스프레이 노즐 분류&quot;의 미국 사회에서 찾을 수 있습니다. 에서에서 설명하고있는 바와 같이troduction는 레이저 회절 이외의 다른 액적 크기 조정 시스템이 있습니다. 레이저 회절은 전체 분무 장치에 걸쳐 액적 크기의 복합 계수를 제공하는 경우, 이러한 다른 방법은 전체 스프레이 구름의 작은 부분만을 샘플링 스프레이 구름 작은 영역 상에 초점을 맞춘다. 이러한 다른 방법으로는 전체 깃털의 대표적인 샘플을 획득하는 단계를 생성하도록 결합되어야 서브 샘플들의 다수의 결과 분무 기둥의 단면적의 더 엄격한 시간 소모적 다중 화음 이송을 필요 복합 결과. 이것은 레이저 회절을 사용하는 것보다 훨씬 더 많은 시간을 필요로한다. 이 방법을 성공적으로 연구 프로그램에 통합 된 상기 기술은 사용자에 의해 지배되면 다음 문제는 영향 인자들 각각은 액적 크기의 형성에 대하여 어떤 역할을 이해 목표 웰 구조의 실험을 실시한다. 이것은 bigg입니다그것보다 어 과제는 농업 응용 산업에서 사용하는 노즐 타입, 노즐 설치 및 운영 요인, 대기 속도 및 노즐 위치 (공중 살포) 및 실제 탱크 믹스의 끝없는 조합을 주어진 것 같다. 심지어 도전을 더 쉽게 사용 가능한 수있는 형식의 어플리케이터에이 정보를 사용할 수있는 방법에게 브랜드를 찾는 것입니다. 우리 그룹이 큰 성공을 사용한 한 가지 옵션은 다수의 스프레이 노즐과 용액 (14)의 매우 효율적인 평가를 허용 실험적 치료 제한된 수에 기초하여 액체 방울의 크기의 예측 모델의 개발을 허용 반응 표면이라는 실험 디자인의 클래스 15.이 구조 설계 방법은 농업 어플리케이터에 의해 사용되는 가장 일반적으로 사용되는 안테나 (11)와 접지 (16)의 노즐 액적 크기의 일련의 모델을 개발하는데 사용되었다.

어떤 농약 분무 도포를 할 때 임의의 오프 - 타겟 움직임과 관련된 불리한 환경 적 영향 또는 기타 비 - 표적 생체 손상을 최소화하면서, 주요 관심사는 최대의 생물학적 효능을 보장한다. 모든 스프레이를 설정할 때 주요한 요인 중 하나가 고려하기 전에 애플리케이션 긴 전체 분무 침착, 효험 및 편차에 영향을 미치는 주요 변수로 인식 한 액적 크기이다. 잠재적 스프레이 증착 및 드리프트 영향 다른 요인이 있지만, 액적 크기는 특정 응용 시나리오의 요구에 맞게 변경할 수있는 가장 쉬운 중 하나이다. 어떤 농업용 분무 노즐로부터 액적 크기를 비롯한 다수의 인자에 의해 좌우되지만, 노즐 형태, 노즐 구멍의 크기, 스프레이 압력 분무 용액 물성에 한정되지 않는다. 항공 어플리케이션과 공기의 전단 부가 영향은 항공기의 비행 속도에서 얻어진그 airshear에 노즐의 방향 상대는 노즐 (1)를 떠나 스프레이의 차 붕괴가 발생합니다. 이러한 모든 요소와 함께, 어플리케이터는 결과 분무 액적 크기가 대상 증착 및 생물학적 효능이 유지되도록 것을 모든 농약 제품 라벨이 충족되는 것을 보장하고 적절한 노즐 선택과 운영 설치 의사 결정의 어려운 과제에 직면하고 있습니다 이동 표적 오프 최소화하면서. 이 방법의 목적은 어플리케이터의 운영 결정을 지원하는 인자에 영향을 미치는 다양한 조합으로 인한 액체 방울의 크기에 간단 명료 한 정보를 제공하는 것이다. 스프레이의 액적 크기를 측정하기위한 가능한 기기의 수있는 반면, 농약 스프레이 노즐로부터의 측정은 일반적으로 레이저 회절, 이미지, 또는이 기초 상 도플러 중입니다. 이미지 및 위상 도플러 기반의 방법은, 하나의 입자 계수기 방법이다스프레이 클라우드 내에서 작은 영역은 각각의 입자에 초점을 맞추고있다 즉 3 측정된다. 레이저 회절 방식 입자 군의 분포를 의미하는 앙상블 측정을 수행하는 반면 빠르게 3 측정된다. 이러한 방법은 원칙적으로 차이가 있지만, 적절한 설치 및 사용하여, 비교 결과 (4)를 얻을 수있다. 레이저 회절 방법이 널리 때문에 사용의 용이성, 능력을 신속하게 측정 많은 수의 밀도 스프레이와 큰 동적 측정 범위에 농업 응용 프로그램 커뮤니티에 의해 채택되었다. 앙상블 측정이 수행 될 때, 측정 라인을 통해 분무 장치의 하나의 이송은 모두가 전체 스프레이의 복합 액적 크기가 필요하다. 이 분무 노즐 및 작동 파라미터의 조합의 다수의 액적 크기의 효율적인 평가를 허용한다. 이에 비해, 단일 입자 계수기 방법은 반드시 훨씬 작은 지역의 재치에 초점위해 스프레이 구름 힌 것은 여러 측정 위치 평가 및 복합 결과를 반환하기 위해 결합해야 함을 의미 개개의 입자를 촬영합니다. 이 레이저 회절 기반의 방법보다 하나의 스프레이 깃털을 평가하는 데 훨씬 많은 시간과 노력, 스프레이 솔루션이 필요합니다. 증가 분무 부피는 실제 농약 제품 증가 사용되는 재료의 비용과 처리 비용의 결과로서 시험되는 경우 심각한 문제를 제시 할 필요. 그러나, 단일 입자 계수기 방법은 측정 방울의 수 내에서 비​​례로 레이저 회절 공간 샘플을 제공하고있는 반면에 그들은 샘플 볼륨을 통과 단위 시간당 방울의 수를 측정하는 시간 샘플을 제공하는 장점을 제공한다 주어진 볼륨 5. 주어진 내의 모든 액적 속도가 동일한 스프레이하고, 상기 방법은 동일한 결과를 제공 할 것이다. 그러나, 대부분의 분무 시스템 액적 속도는 상관 관계공간 샘플링 방법 6 바이어스의 결과로, 크기를 액적합니다. 적절한 테스트 방법으로 레이저 회절 측정으로부터이 공간 바이어스를 극복 농업용 분무 노즐 (4)로부터 분무 액적 크기를 평가하는 중요한 부분이다. 스프레이 구름 4 걸쳐 균일 액적 속도의 두 파라미터 결과의 조합으로, 13m / 초의 동시 기류와 노즐로부터 적절한 거리에 위치 측정 위치에 노즐을 테스트 할 때, 공간 바이어스가 감소된다. 또한, 공간 바이어스 인해 7,8 평가 높은 동시 대기 속도로 공중 노즐 테스트 (5 % 이하)로 작다. 현재 낮은 고속 풍동 시설 공간 바이어스 9 농업용 분무 크기 분류를 결정하기 위해 사용되는 기준 노즐 계열을 줄이기 위해 최적의 시험 방법을 결정하는 액적 크기 U 평가했다레이저 회절 및 이미징 방법 (10) 모두 노래. 사이징 동시 평가는 공기 속도 및 측정 위치 (측정점의 노즐 출구로부터의 거리), 기존 설비의 동작 범위를 나타내는 다수의 조합에 따라 실시 하였다. 레이저 회절 측정 전위 공간 바이어스 측정 거리의 최적 조합을 결정하기 위해 이미지의 결과와 비교하고, 동시 대기 속도는 표준 운용 절차로 선택 하였다. 30.5 cm의 측정 거리와 저속 풍동 지상 스프레이 노즐의 평가 6.7 m / sec의 공기 속도 동시에 5 내지 10 % 이하로하는 공간 바이어스를 감소시켰다. 모든 대기 속도 시험을 위해 3 % 이하의 공간 바이어스는 45.7 cm (10)의 측정 거리와, 고속 터널 공중 노즐 평가를 위해 수득 하였다. 이 표준 방법을 사용하여, 연구자는 실험실 variabi 해당 연구실을 입증 할 수 있었다lity는 일관성있는 실험실 간 방울 크기 데이터 (11)에 대한 제공을 최소화 할 수있다. 이 작업의 일환으로 입증 모든 액적 크기 테스트는 USDA-ARS-공중 응용 기술 연구 단위의 분무 미립화 연구 시설에서 수행 하였다. 레이저 회절 시스템 프로토콜 절에 규정 된 거리에서의 노즐의 하류에 위치시켰다. 접지 노즐 테스트에 대한 레이저 회절 시스템 18-3,500 31 μm의 빈들에 걸쳐 (12)의 동적 범위의 크기를 갖도록, 제조자의 지침에 따라 구성되었다. 마찬가지로 시스템을 테스트 에어리얼 노즐 통 (31) (12)를 통해도 9 μm의 1750로의 동적 범위의 크기로 구성 하였다. 공중 기초하여 스프레이 노즐 평가는 공중 적용 조건을 시뮬레이션하는 고속 공기 중에서 실시 하였다. 접지 스프레이 노즐 스파를 최소화하는 단일 동시 대기 속도와 큰 풍동 시험 하였다 부레이저 회절에서 바이어스를 자유형. 노즐은 프로토콜 부분에서 주어진 거리에서의 레이저 회절 시스템의 상류에 위치 된 테스트된다. 노즐은 분무 장치는 소정의 측정주기 동안의 측정 영역을 통해 수직으로 통과하도록 허용 선형 이송에 장착 하였다. 에어리얼 노즐 테스트는 두 개의 분사 압력과 세 대기 속도로 두 개의 일반적인 스프레이 노즐을 조사하는 실험을 설명하면서 그라운드 노즐 테스트에 대한 프로토콜에는 두 분사 압력에서 세 가지 일반적인 노즐 검사 실험을 설명한다. 두 테스트 시나리오는 실제 분무 용액의 효과를 모방하기보다는 물 만 아니고, 「활성 빈 &quot;분무 용액을 사용한다.

<table><tbody><tr><td>90% 비이온 계면활성제</td><td>Wilbur-Ellis</td><td>R11</td><td>R11은 Wilbur-Ellis 비이온 계면활성제의 상표명입니다.</td></tr><tr><td>HELOS-VARIO/KR</td><td>Sympatec GmbH System-Partikel-Technik</td><td>HELOS-VARIO/KR</td><td>이 시스템은 유효 측정 크기 범위를 변경하는 여러 가지 렌즈 옵션과 함께 사용할 수 있습니다.&nbsp; &nbsp;</td></tr><tr><td>풍동/송풍기 시스템</td><td>저</td><td>속 시스템의 맞춤형 대기 속도 범위는 0-7 m/sec이고 고속은 18-98 m/sec입니다</td>. 공기 압축기는 시스템에 공급하는 데 필요한 특정 공기 압축기가 없습니다.<td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> 그러나 탱크 부피가 크고 작업 체적 유량 등급이 높을수록 테스트를 더 잘 따라갈 수 있습니다.</td></tr><tr><td>2015 및 4015 공중 노즐</td><td>CP 제품</td><td>CP11TT 및 CP05 2015 및 4015 팁으로 회전</td><td>이것들은 방법에 자세히 설명 된 공중 노즐 이었지만, 이 방법으로 임의의 수의 스프레이 노즐을 평가할 수 있습니다.</td></tr><tr><td>11005, AI11005 및 TTI11005 그라운드 노즐</td><td>스프레이 시스템</td><td>XR11005, AI11005 및 TTI11005</td><td>공중 스프레이 노즐과 마찬가지로 이들은 프로토콜에 자세히 설명 된 노즐 이었지만이 방법은 이러한 노즐에 국한되지 않습니다</td></tr><tr><td>200 psi 스테인레스 스틸 압력 탱크</td><td>Alloy Products Corp.</td><td>B501-0328-00-E-R</td><td>사용할 수 있는 유사한 압력 용기를 가진 여러 공급업체가 있습니다.&nbsp; 이 공급 업체는 시장에서 가장 높은 압력 등급의 탱크를 가지고 있습니다</td></tr><tr><td>다양한 배관 및 공기 피팅 및 호스</td><td></td><td></td><td>액체 및 공기 배관 피팅 및 호스 전체 시스템을 배관하는 데 필요한</td></tr><tr><td>200 psi 압력 조절기</td><td>코일 호스 공압</td><td>8803GH</td><td>모든 압력 조절기가 작동하며,이 레귤레이터는 고압 요구 사항을 충족하는 크기였으며 배관 사용</td></tr><tr><td>압력 변환기</td><td>오메가&nbsp;</td><td>PX419-150GV</td><td>이 압력 트랜스듀서는 우리가 사용하는 더 높은 압력 부하에 맞게 선택되었습니다.&nbsp; 제조업체에서 사용할 수 있는 다른 압력 범위:</td></tr><tr><td>대기 속도 표시기</td><td>, 항공기 스프루스</td><td>스카이스포츠, 이중 다이얼, 대기 속도 표시기, 30-250mph.</td><td>모든 대기 속도 표시기를 사용할 수 있습니다. 이것은 우리의 고속 공중 노즐 테스트 터널의 속도 범위에 맞게 선택되었습니다. &nbsp; </td></tr><tr><td>핫 와이어 풍속계</td><td>Extech</td><td>407119</td><td>저속 풍동에서 대기 속도를 측정하는 다양한 옵션도 있습니다. 이는 지상 노즐을 테스트하는 데 사용됩니다.</td></tr></tbody></table>

레이저 회절을 사용하여 농업 노즐에서 측정 스프레이 물방울 크기

Measuring Spray Droplet Size from Agricultural Nozzles Using Laser Diffraction

이러한 제초제 나 살충제와 같은 임의의 작물 보호 재료의 적용을 할 때, 어플리케이터가 재료는 목표 부위 (즉, 식물)에 도달 할 수 있도록 어플리케이션을 만드는 기술 및 다양한 정보를 사용한다. 이 과정에서 중요한 정보는 액적 크기가 큰 제품의 효능 및 방법 환경을 통해 분무 이동 영향으로 특정한 스프레이 노즐, 분사 압력 및 분무 용액의 조합이 생성 액적 크기이다. 연구자 제품 제조자는 일반적으로 실험실 풍동에 분무 액적 크기를 측정하는 레이저 회절 장치를 사용한다. 여기에 제시된 작업은 레이저 회절 시스템과 연관된 샘플링 바이어스를 최소화하면서 인터 및 인트라 실험실 정밀도를 보장 할 수있는 지상 및 공중 응용 시나리오 모두 레이저 회절 장치로 분무 액적 크기를 측정 할 때 사용되는 방법을 설명한다. 중요한 측정 디 유지테스트 프로세스 전반에 걸쳐 입장과 동시에 공기 흐름이 정밀 열쇠입니다. 실시간 데이터 품질 분석은 또한 데이터의 과도한 변형이나 오류 데이터의 불필요한 포함 방지 중요하다. 이 방법의 몇 가지 제한 전형적인 스프레이 노즐, 스프레이 솔루션 또는 완전히 논의 된 측정 거리에서 분무하지 않는 스프레이 스트림을 초래할 응용 프로그램 조건을 포함한다. 이 방법을 성공적으로 적응 운영 다양한 설정 하에서 농약 분무 도포 노즐의 성능을 평가하기위한 효율적인 방법을 제공 할 수있다. 또한 논의 된 수집 된 데이터의 기능을 향상시키기 위해 포함될 수있는 잠재적 인 실험 설계 고려 사항이다.

이 방법으로부터 생성 된 데이터는 사용자의 기호 및 레이저 회절 시스템의 작동 능력에 따라 다양한 형식으로 표현 될 수있다. 일반적으로,이 데이터는 볼륨 가중 액적 크기 분포의 플롯 (도 1 및 2) 또는 설명 액적 크기 지표로 제시된다 (표 1 및 표 2). 이들 결과는 그 결과 분무 액적 크기가 노즐 또는 동작 파라미터의 변화에​​ 미치는 영향을 조사하기 위해 사용될 수있다. 우리는 동일한 오리피스 크기이지만 상이한 스프레이 팬 각도로 두 개의 상이한 공중 스프레이 노즐을 조사 하였다. 두 공중 노즐, 또한 분사 압력의 영향을 조사하고 액적 크기에 대기 속도. 207 kPa로의 분무 압력에서 작동 2015 노즐 검사 및 부피를 비교 weig같은 노즐로 인한 hted 분포는 71.5 m / 초 대기 속도에 비해 53.6 m / sec로 운영되고, 즉시 명백하다 그 작은 물방울 직경 방향으로 증분 및 누적 분포의 극적인 변화에 높은 대기 속도 결과 (그림 1, 2) 이는 높은 공기 속도에서의 분무 액 적의 분열 증가의 결과이다. 결과의 그래픽 표현이 결과는 매우 시각적 표현을 제공하는 반면, 이러한 분포로부터 유도 된 정량 값은 더 큰 데이터 세트의보다 실용적이다. 농업용 분무 연구에 사용 된 전형적인 액적 크기 메트릭 함유 분무 부피의 액적 지름에 대응하는 D의 V0.1, D의 V0.5와 D의 V0.9 값 (각각)이되도록 10, 50 및 90 %를 포함 같거나 더 작은 직경의 물방울입니다. 이러한 데이터는 그래픽 분포에 나타낸 것과 동일하지만, FO보다 편리한 제공데이터를 발현하여 포맷. 양의 압력에서 2015 및 4015 스프레이 노즐과 세 대기 속도 모두에 대한 데이터를 비교해 보면, 일반적인 경향은 (표 1)를 관찰 할 수있다. 작은 부피 가중 직경 (D에 V0.1, D의 V0.5 및 D의 V0.9) 및 증가로 나타낸 바와 같은 압력 및 공기 속도에서 2015보다 작은 액적 크기에서 4015 부채꼴 노즐 결과 100 ㎛ 이하의 액적으로 구성된 분무 총량. 총 분무 부피와 같거나 더 작은 직경의 작은 방울로 구성된다 D의 V0.1, V0.5 D 및 D의 V0.9은 각각되도록 10, 50 및 90 %의 액적 직경이다. 이것은 액체 팬 각도의 외측 가장자리에 더 분산 보는 증가 스프레이 팬 각도의 결과이다. 동일한 노즐 타입 스프레이 압력 내 모든 액적 크기 측정 항목 highe에서 적의 분열의 증가의 결과로서, 다시 대기 속도의 증가에 따라 감소r에 대기 속도. 각각의 노즐 및 공기 속도 조합 내 분사 압력의 효과를 볼 때, 공중 분무 노즐 흥미로운 현상을 볼 수있다. 모든 다른 액적 크기 때문에 11 않는 압력이 증가함에 따라, 동일한 잔여. 이는 압력이 증가한다 (표 1) (13)는 액체 출구 속도가 증가하여, 상기 노즐로부터 방출되는 액체 및 주변 기류의 상대 속도 차의 감소에 의해 야기된다. 시험 접지 노즐 분사 압력의 결과를 보면, 액적 크기에 노즐 형의 효과는 XRC11003 및 AI11003 액적 크기가 다른 중간에 떨어지는 것을 배 이상이다 액적 크기 초래 TTI11003으로 중요 두 개 (표 2). 각각의 노즐 유형 내에서, 압력의 영향이 증가 스프레이 압력 감소 액적 크기를 관찰 할 수있다. 207 kPa의에와 53.6 m / 초의 대기 속도에서 운영하는 # 15 오리피스와 20도 부채꼴 공중 분무 노즐 그림 1. 증분 액적 크기 분포. 파란색 곡선의 비율을 제공하는 증분 볼륨 가중 분포를 나타냅니다 레이저 회절 시스템에 의해 측정 된 총 분사량은 각 측정 함 범위 떨어지는 물방울 함유 하였다. 적색 곡선은 동일한 데이터이지만, 누적 데이터로 표현. 누적 데이터가 결정되어야 스프레이 총 부피의 특정 비율로 특정 부피 가중 직경을 허용한다. 도면에 도시 된 바와 같이,에 누적 곡선과 연관된 액적 직경의 50 % 점의 위치를 상기 D의 V0.5 체적 직경을 수득 총 분무 부피의 50 % 스프레이 dropl에 포함되는 것을 보여준다직경의 ETS 551 ㎛ 이하. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54533/54533fig1large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 2" src="/files/ftp_upload/54533/54533fig2.jpg" /> 207 kPa로시 및 71.5 m / 초의 공기 속도에서 작동되는 # 15 오리피스 40도 부채꼴 공중 스프레이 노즐도 2 증분 액적 크기 분포.도 1과는 파란색 곡선이 증가량 가중치 분포를 나타내고 적색 곡선은 누적 분포이다. 도 1에 나타낸 결과에 비해, 증가 분포는 증가 된 대기 속도의 결과 때문에 이차 액적 분산 작아 액적 직경 방향으로 상당한 변화를 나타낸다. D 형 V0.5 체적 직경을 결정하는 것은이 스프레이 용적의 50 %가 C 인 것을 나타낸다직경 350 ㎛ 이하의 물방울에 ontained. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54533/54533fig2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <img alt="그림 3" src="/files/ftp_upload/54533/54533fig3.jpg" /> 거짓 피크 예 플롯으로도 3 증분 액적 크기 분포. 오른쪽 보조 작은 피크, 액적 크기 스케일의 큰 단부쪽으로하면 일반적으로 진동이나 시스템의 다른 노이즈 연관된 인대의 존재의 결과 스프레이 클라우드 내에서 불완전 분무와. 스프레이 노즐과 솔루션 전형적인 농업 액적 크기 분포는 일반적 로그 정규 분포로, 분포의 차 피크의 존재는 비정형 분무 용액 및 / 또는 노즐의 조합에서 유효한 결과 일 수 있지만, 더 많은 일 가능성 바랭이 않으나측정 과정에서 일부 혼란 문제의 토르. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54533/54533fig3large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td rowspan="2"> 대통 주둥이 </td><td rowspan="2"> 압력 (kPa의) </td><td rowspan="2"> 대기 속도 (m / 초) </td><td colspan="3"> 볼륨 가중 직경 (μm의) ± 세인트 데브을 의미한다.] </td><td rowspan="2"> 비율 스프레이 볼륨 미만 100 μm의 </td></tr><tr><td> D의 V0.1 </td><td> D의 V0.5 </td><td> D의 V0.9 </td></tr><tr><td rowspan="6"> 2,015 </td><td rowspan="3"> (207) </td><td> 53.6 </td><td> 243.5 ± 2.5 </td><td> 551.8 ± 4.6 </td><td> 903.0 ± 25.4 </td><td> 1.4 ± 0.05 </td></tr><tr><td> 62.6 </td&gt; <td> 192.1 ± 0.5 </td><td> 444.5 ± 1.5 </td><td> 781.7 ± 7.0 </td><td> 2.4 ± 0.04 </td></tr><tr><td> 71.5 </td><td> 147.0 ± 2.8 </td><td> 350.6 ± 6.1 </td><td> 673.3 ± 14.6 </td><td> 4.5 ± 0.18 </td></tr><tr><td rowspan="3"> (414) </td><td> 53.6 </td><td> 289.1 ± 3.1 </td><td> 655.6 ± 2.1 </td><td> 1208.7 ± 11.6 </td><td> 0.8 ± 0.03 </td></tr><tr><td> 62.6 </td><td> 237.6 ± 0.1 </td><td> 542.7 ± 1.7 </td><td> 1072.5 ± 13.7 </td><td> 1.3 ± 0.01 </td></tr><tr><td> 71.5 </td><td> 170.8 ± 1.1 </td><td> 400.6 ± 3.3 </td><td> 732.1 ± 6.4 </td><td> 3.2 ± 0.05 </td></tr><tr><td rowspan="6"> 4015 </td><td rowspan="3"> (207) </td><td> 53.6 </td><td> 230.2 ± 1.3 </td><td> 514.9 ± 1.9 </td><td> 863.3 ± 1.2 </td><td> 1.5 ± 0.03 </td></tr><tr><td> 62.6 </td><td> 175.1 ± 2.0 </td><td> 404.5 ± 2.6 </td><td> 714.2 ± 3.0 </td><td> 3.1 ± 0.10 </td></tr><tr><td> 71.5 </td><td> 146.6 ± 0.8 </td><td> 344.5 ± 2.4 </td><td> 656.4 ± 9.5 </td><td> 4.6 ± 0.05 </td></tr><tr><td rowspan="3"> (414) </td><td> 53.6 </td><td> 255.2 ± 2.4 </td><td> 557.3 ± 2.3 </td><td> 994.9 ± 8.1 </td><td> 1 ± 0.04 </td></tr><tr><td> 62.6 </td><td> 200.1 ± 2.6 </td><td> 449.4 ± 7.0 </td><td> 774.9 ± 10.7 </td><td> 2.1 ± 0.06 </td></tr><tr><td> 71.5 </td><td> 165.5 ± 1.4 </td><td> 383.5 ± 2.6 </td><td> 696.8 ± 4.9 </td><td> 3.4 ± 0.08 </td></tr></tbody></table> 표 1. 볼륨 가중 직경 207 및 414 kPa의 스프레이 압력에서 작동 2015 년 4015 부채꼴 공중 스프레이 노즐 및 53.6, 62.6 및 71.5 m / 초의 대기 속도에서 (세 개의 복제 측정에서 표준 편차 ± 평균). <table border="1" fo:keEP-together.within 페이지 = &quot;1&quot;fo를 : 유지 -에 - next.within 페이지 = &quot;항상&quot;&gt; <tbody><tr><td rowspan="2"> 대통 주둥이 </td><td rowspan="2"> 압력 (kPa의) </td><td colspan="3"> 볼륨 가중 직경 (μm의) ± 세인트 데브을 의미한다.] </td><td rowspan="2"> 비율 스프레이 볼륨 미만 100 μm의 </td></tr><tr><td> D의 V0.1 </td><td> D의 V0.5 </td><td> D의 V0.9 </td></tr><tr><td rowspan="2"> XRC11005 </td><td> (276) </td><td> 115.1 ± 2.1 </td><td> 268.2 ± 5.6 </td><td> 451.0 ± 18.0 </td><td> 7.2 ± 0.28 </td></tr><tr><td> (414) </td><td> 101.0 ± 0.0 </td><td> 244.2 ± 0.7 </td><td> 424.3 ± 4.3 </td><td> 9.8 ± 0.01 </td></tr><tr><td rowspan="2"> AI11005 </td><td> (276) </td><td> 227.6 ± 1.9 </td><td> 468.9 ± 4.1 </td><td> 763.0 ± 22.0 </td><td> 1.1 ± 0.03 </td></tr><tr><td> (414) </td><td> 183.4 &amp; #177 0.6 </td><td> 399.6 ± 0.9 </td><td> 668.6 ± 2.5 </td><td> 2.2 ± 0.05 </td></tr><tr><td rowspan="2"> TTI11005 </td><td> (276) </td><td> 365.3 ± 5.3 </td><td> 711.9 ± 16.9 </td><td> 1013.8 ± 26.1 </td><td> 0.1 ± 0.00 </td></tr><tr><td> (414) </td><td> 311.5 ± 4.0 </td><td> 645.7 ± 12.3 </td><td> 992.7 ± 24.7 </td><td> 0.2 ± 0.01 </td></tr></tbody></table> 표 2. 볼륨 가중 직경 세 지상 분무기 노즐 (XRC11005, AI11005 및 TTI11005)에 대한 (세 개의 복제 측정에서 표준 편차 ± 평균은) 276 및 414 kPa의 스프레이 압력에서 작동.

우리는 프로토콜은 공중 및 지상 기반 농약 애플리케이션 모두에서 사용되는 농업용 노즐로부터 분무 액적 크기의 측정에 사용되도록 제안한다. 제시된 이러한 방법은 레이저 회절 시스템을 사용하는 경우 상호 및 내부 기관 모두 일관성 있고 반복 가능한 액적 크기 데이터를 제공하기 위해 개발되었다.

When making an application of any crop protection material such as an herbicide or pesticide, the applicator uses a variety of skills and information to ...

본 절차의 전반적인 목적은 지상 및 항공 살포용 노즐을 사용할 때 발생하는 살포 액적에 노즐 유형, 분무 압력 및 항공기 비행 속도가 미치는 영향을 평가하는 것입니다. 따라서 이 방법은 일반적인 살포 시스템에 사용되는 분무 노즐의 사용 및 성능과 관련된 살포 기술 분야의 여러 핵심 질문에 대한 답을 찾는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 다수의 노즐과 작동 기술에 대해 비교적 빠르고 정밀한 측정이 가능하다는 점입니다.대형 풍동 섹션의 하풍 방향 개구부에서 지면 노즐 테스트를 수행합니다. 개구부에 노즐 본체, 노즐 및 압력계를 이송 시스템에 장착합니다. 본 프로토콜에서는 긴 축이 수직으로 향하도록 배치된 110도 플랫 팬 노즐을 사용합니다.외부를 향한 노즐 배출구의 바로 상류에 전자 압력계를 설치하십시오. 측정은 풍동 외부에서 이루어집니다. 풍동과 노즐 앞에 레이저 회절 시스템을 적절하게 정렬하고 구성하십시오.계속 진행하기 전에, 노즐 배출구에서 시스템의 측정 영역까지의 거리를 측정하십시오. 거리는 30.5 centimeters여야 합니다. 다음으로, 테스트 혼합액에 사용되는 스테인리스 스틸 압력 탱크로 이동하십시오.준비된 활성 블랭크 혼합물을 사용하여 계획된 테스트에 충분한 양의 액체로 탱크를 채웁니다. 탱크를 채운 후, 밀봉하고 공기 압력 호스와 노즐로 연결되는 호스 모두에 적절히 연결되었는지 확인합니다. 다음 단계는 풍동을 켜고 풍속을 6.7 meters per second로 설정하는 것입니다.풍동 내부의 열선 풍속계를 사용하여 여기서 수행한 것과 같이 풍속을 독립적으로 확인하십시오. 이제 공기 압축기의 인라인 압력 조절기를 사용하여 분무 공기 압력을 276 kilopascals로 설정하십시오. 노즐 근처의 전자 압력계 판독값을 사용하여 분무 압력을 확인하십시오.이 단계에서 선형 트래버스를 작동시켜 노즐을 가능한 가장 높은 위치로 이동시킵니다. 모든 실험 매개변수를 레이저 회절 시스템 소프트웨어에 입력하십시오. 다음으로, 먼지와 배경 입자를 보정하기 위해 기준 측정을 수행합니다.측정 사이클을 시작하여 계속합니다. 시스템이 준비되면 압력 탱크의 액체 공급 밸브를 엽니다. 분사가 시작되면, 전체 분사 플룸이 레이저 회절 시스템의 측정 영역을 통과할 때까지 이동 메커니즘을 사용하여 노즐을 내립니다.측정이 끝나면 액체 공급 밸브를 닫으십시오. 그 후, 기준 및 플룸 측정을 반복하기 위해 노즐을 가능한 가장 높은 위치로 되돌립니다. 고속 풍동을 사용하여 공중 노즐 테스트를 수행하십시오.붐 트래버스 시스템의 공기 흐름 영역에 노즐 바디, 노즐 및 압력계를 장착합니다. 본 테스트에서는 공기 흐름과 평행하게 수평으로 배치된 표준 20도 플랫 팬 노즐을 사용합니다. 노즐의 바로 상류 쪽에 전자식 압력계를 배치하십시오.이 장치 구성에서 피토관은 풍속 측정을 위해 사용됩니다. 노즐 본체 전면에 적절하게 정렬 및 설정된 레이저 회절 시스템을 배치하십시오. 측정 시, 노즐 출구와 측정 구역 사이의 거리가 45.7 centimeters인지 확인하십시오.다음으로, 유체를 공급하는 탱크를 확인하십시오. 탱크에 활성 블랭크 혼합물이 채워져 있는지, 그리고 공기 압축기 및 노즐 본체에 연결되어 있는지 확인하십시오. 풍동 송풍기를 켜고 터널 출구의 풍속을 62.5 meters per second로 설정하십시오.피토관(pitot tube)에 연결된 대기속도계를 사용하여 이 비행 속도를 확인합니다. 다음으로, 공기 펌프의 인라인 레귤레이터를 조정하여 분사 압력을 207 kilopascals로 설정합니다. 노즐 본체에 있는 압력계의 수치를 사용하여 분사 압력을 확인합니다.측정을 시작하기 전에 노즐을 트래버스의 최상단 위치에 배치하십시오. 모든 실험 파라미터가 회절 시스템 소프트웨어에 입력되었는지 확인하고, 기준 측정을 시작하십시오. 이제 측정 사이클을 시작하고, 시스템이 준비되면 압력 탱크의 액체 공급 밸브를 여십시오.분사가 시작되면, 전체 분사 플룸이 측정 영역을 통과할 때까지 횡단 기구를 사용하여 노즐을 내립니다. 측정이 완료되면 액체 공급 밸브를 닫습니다. 기준 및 플룸 측정을 반복하기 위해 노즐을 가능한 가장 높은 위치로 되돌립니다.이 데이터는 15번 오리피스가 장착된 20도 평면 부채꼴 항공 분무 노즐에 대한 것입니다. 이는 207 kPa의 압력과 약 54 m/s의 풍속에서 작동되었습니다. 파란색 곡선은 레이저 회절 시스템 설정에 사용된 31개 측정 빈 각각 내의 액적에 포함된 전체 분무 부피의 백분율을 나타냅니다.빨간색 곡선은 동일한 데이터를 누적 분포로 도식화한 것입니다. 이 형태의 데이터를 사용하여 전체 분무 체적의 특정 백분율이 포함되는 액적 직경의 범위를 찾으십시오. 이 예시에서는 분무 체적의 50%가 직경 551 micrometers 이하의 액적에 포함되어 있습니다.비교를 위해, 이는 오리피스 번호 15번의 40도 플랫 팬 항공 분무 노즐에 대한 데이터입니다. 이 노즐은 207 kilopascals의 압력과 약 72 meters per second의 풍속에서 작동되었습니다. 파란색으로 표시된 증분 분포는 첫 번째 데이터 세트와 비교하여 액적 직경이 훨씬 작은 쪽으로 이동했습니다.이는 공기 속도 증가로 인한 이차 액적 분쇄의 결과입니다. 누적 분포를 통해 보면, 분무 부피의 50%가 직경 350 micrometers 이하의 액적에 포함되어 있습니다. 이 기술에 숙달되면, 단일 노즐 조합 및 운전 조건에 대해 10분에서 15분 내에 완료할 수 있습니다.이 절차를 수행할 때는 결과의 정확성과 재현성을 보장하기 위해 모든 장비와 노즐을 적절하게 설정하고 정렬하는 것이 중요합니다. 이 절차 이후, 다른 이미징 기술을 사용하여 분무 구조를 더욱 심층적으로 탐구할 수 있습니다. 이러한 발전을 통해 본 기술은 응용 기술 분야의 연구자들이 다양한 액적 크기 측정 모델을 개발할 수 있는 토대를 마련하였습니다.이 모델들은 살포자가 살충제 살포 규정을 준수하도록 살포 시스템을 설정하는 데 사용할 수 있습니다. 이 영상을 시청한 후면, 광범위한 작동 조건 하에서 지상 및 항공용 노즐을 평가하는 방법에 대해 충분히 이해하게 될 것입니다. 레이저 작업은 위험할 수 있으므로, 이 방법을 사용할 때는 모든 적절한 안전 예방 조치를 취해야 함을 잊지 마십시오.

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