ES2693552T3 - Pulverizador agrícola de cultivos y campos y método para controlar un pulverizador agrícola de cultivos y campos - Google Patents

Abstract

Un pulverizador (1) agrícola de cultivos y campos, comprendiendo dicho pulverizador (1): un depósito de fluido del pulverizador (10), una bomba de desplazamiento positivo (20), estando la entrada de la bomba en comunicación fluida con dicho depósito (10), una pluma (15), dividida en secciones de pluma (16) y estando provista cada sección de la pluma de una pluralidad de boquillas de pulverización, una disposición de válvula (28), asociada con dichas secciones de pluma (16), un conducto de alimentación (25), para establecer comunicación fluida entre una salida de dicha bomba (20) y dicha disposición de válvulas (28), dicha disposición de válvulas (28) está configurada para conectar selectivamente el conducto de alimentación (25) a un conducto de derivación (26) o a una o más de las secciones de la pluma (16), un conducto de retorno (32), que se ramifica desde el conducto de alimentación (25), una válvula de regulación (30), aplicando dicha válvula de regulación (30) un grado variable de estrangulamiento al fluido que fluye desde dicho conducto de alimentación (25) a través de dicho conducto de retorno (32), dependiendo dicho grado variable de estrangulación de la posición de dicha válvula de regulación (30), un controlador (50), configurado para recibir señales de instrucción de un operador, y configurado para recibir otras señales medidas, estando configurado dicho controlador (50) para controlar la posición de la válvula de regulación (30) utilizando las instrucciones del operador y las señales medidas disponibles utilizando uno o más circuitos de control de la retroalimentación, caracterizado por que dichos circuitos de control de la retroalimentación se combinan con una señal de control de la alimentación hacia delante.

Description

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DESCRIPCION

Pulverizador agncola de cultivos y campos y metodo para controlar un pulverizador agncola de cultivos y campos Campo de la invencion

La presente invencion se refiere a un pulverizador y/o lavador de cultivos agncolas y de campo y a un metodo para controlar un pulverizador y/o lavador de cultivos agncolas y de campo.

Antecedentes

Los pulverizadores de cultivos agncolas y de campo, siendo ambos pulverizadores de tipo de aspiracion y autopropulsados, deben aplicar un caudal correcto y constante de lfquido por hectarea en todo momento. Una velocidad variable del pulverizador, condiciones de viento variables, zonas superpuestas, desactivacion y activacion antes y despues de la cabecera, y sensores defectuosos plantean dificultades con respecto a la tasa de aplicacion, al rango de presion aceptable y a la estabilidad del flujo. Ademas, presiones demasiado elevadas resultan en una pulverizacion demasiado fina que se dispersa con el viento, y una presion demasiado baja provoca una dispersion y atomizacion insuficientes, por lo que existe la necesidad de proporcionar una presion constante de la pluma y un tamano de gota en todo el rango de velocidades. De manera ideal, el operador puede actuar, de acuerdo con las condiciones del campo sin preocuparse de la desviacion de la presion, de manera que la velocidad media del campo puede aumentar.

En los pulverizadores conocidos, el flujo y la presion son controlados mediante una valvula de regulacion motorizada. Esta valvula de regulacion, tipicamente, tiene un miembro de valvula movil que define una apertura de flujo controlable y un motor de accionamiento electrico acoplado al miembro de valvula por medio de un engranaje reductor. El area de apertura de la valvula de regulacion puede ser variada de manera continua entre dos posiciones extremas mediante el accionamiento del motor de accionamiento electrico.

Este tipo de valvula de regulacion es precisa, robusta y fiable, pero, en contraste con las valvulas de solenoide y similares, lenta para cambiar de posicion. Este tipo de valvula regulacion puede manejar grandes flujos con una perdida de carga relativamente pequena.

Las valvulas de solenoide sin servo amplificacion son diffciles de utilizar en un pulverizador agncola de cultivos y campos, porque la valvula es grande y la fuerza requerida del solenoide no es practica. La servo amplificacion normalmente no se utiliza, ya que el fluido del pulverizador tiene, debido a las sustancias qmmicas / sustancias anadidas al agua, propiedades que no armonizan con los sistemas servo hidraulicos debido, por ejemplo, a depositos en el servo sistema. Las valvulas de solenoide sin servo no son adecuadas para manejar grandes flujos con una perdida de carga relativamente pequena.

La lenta respuesta a la demanda de la valvula de regulacion hace que sea diffcil para el sistema de control del pulverizador responder adecuadamente a los cambios en las condiciones de funcionamiento del pulverizador. El hecho de que este tipo conocido de pulverizador funcione, tipicamente, con una bomba de desplazamiento fijo aumenta las dificultades para el sistema de control del pulverizador.

El documento DE 19754373 da a conocer un pulverizador agncola de cultivos y campos de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1.

El documento US2009112372 da a conocer un sistema de control de pulverizador para controlar un pulverizador agncola que incluye un controlador, una pluralidad de sensores y medios de retroalimentacion, y un medio de salida para controlar el sistema de aplicacion del pulverizador. El controlador recibe entradas del operador a traves de una interfaz de usuario, y/o varias senales de retroalimentacion de los sensores del sistema (por ejemplo, un medidor de flujo, o un transductor de presion). Despues de procesar estas entradas, el controlador envfa senales a otros componentes del pulverizador, tales como la bomba, el medio de almacenamiento, las secciones de la pluma y/o las boquillas, para mantener o cambiar sus condiciones de funcionamiento. Este pulverizador proporciona un sistema de control de pulverizador que permite la seleccion entre un sistema de control de retroalimentacion de circuito cerrado de flujo basado en volumen y un sistema de control de retroalimentacion de circuito cerrado basado en presion. Sin embargo, la seleccion entre estos dos sistemas de retroalimentacion no permite el alivio de la respuesta lenta a la demanda de la valvula de regulacion.

Descripcion

En este contexto, un objetivo de la presente solicitud es proporcionar un pulverizador agncola de cultivos y campos que supera, o al menos reduce, los problemas indicados anteriormente.

Este objetivo se consigue proporcionando un pulverizador agncola de cultivos y campos de acuerdo con la reivindicacion 1, comprendiendo el pulverizador un deposito de fluido del pulverizador, una bomba de desplazamiento positivo, estando la entrada de la bomba en comunicacion fluida con el deposito, una pluma dividida

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en secciones de pluma, y estando cada seccion de la pluma provista de una pluralidad de boquillas de pulverizacion, una disposicion de valvulas asociada con las secciones de la pluma, un conducto de alimentacion para establecer una comunicacion fluida entre una salida de la bomba y la disposicion de valvulas, estando la disposicion de valvulas configurada para la conexion selectiva del conducto de alimentacion a un conducto de derivacion o a una o mas de las secciones de la pluma, un conducto de retorno que se ramifica desde el conducto de alimentacion, una valvula de regulacion, siendo la valvula de regulacion aplicada a un grado variable de estrangulamiento al fluido que fluye desde el conducto de alimentacion a traves del conducto de retorno, dependiendo el grado variable de estrangulamiento de la posicion de la valvula de regulacion, un controlador configurado para recibir senales de instruccion desde un operador, y configurado para recibir otras senales medidas, estando configurado el controlador (50) para controlar la posicion de la valvula de regulacion utilizando las instrucciones del operador y utilizando las senales medidas disponibles uno o mas circuitos de control de la retroalimentacion combinados con una senal de control de la alimentacion hacia delante. Mediante la utilizacion de la alimentacion hacia delante, es posible iniciar antes cambios en la posicion de la valvula de regulacion y, de este modo, mejorar la respuesta del sistema experimentada por un operador.

Preferentemente, el circuito o circuitos de retroalimentacion utilizan senales que representan la presion del fluido suministrado a la disposicion de valvulas y/o que representan el caudal del fluido suministrado a la disposicion de valvulas.

En una realizacion, el controlador determina un valor de consigna correcto anticipado para la valvula de regulacion, para crear una senal de alimentacion hacia delante sobre la base de las condiciones cambiantes que se han registrado por medio de las senales recibidas.

En una realizacion, el controlador utiliza senales del operador y/o una senal que representa la velocidad de desplazamiento del pulverizador, y/o utiliza una senal que indica cambios en la posicion de las valvulas de la seccion (29) en la disposicion de valvulas (28) para crear una senal de avance sobre la base de las condiciones cambiantes que se registran por medio de la senal recibida.

En una realizacion, el controlador comprende un componente de calculo del valor de consigna para la valvula de regulacion, el componente de calculo del valor de consigna recibe la senal de alimentacion hacia delante y puede iniciar o acelerar el movimiento de la relativamente lenta valvula de regulacion en respuesta a las condiciones cambiantes registradas.

En una realizacion, el controlador recibe ademas una senal indicativa de la posicion de la valvula de regulacion.

En una realizacion, el pulverizador agncola de campos ofrece asimismo: un sensor de presion, para proporcionar una senal que representa la presion del fluido suministrado a la disposicion de valvulas, y un sensor de flujo, para proporcionar una senal que representa el flujo en el conducto de alimentacion a la disposicion de valvulas, recibiendo el controlador la senal del sensor de presion y la senal del sensor de flujo, y estando configurado el controlador para estimar la restriccion al flujo de las boquillas de pulverizacion activas utilizando la senal del sensor de presion y del sensor de flujo.

En una realizacion, el controlador esta configurado para determinar el ajuste deseado para la valvula de regulacion utilizando la restriccion estimada para el flujo.

En una realizacion, el controlador esta configurado ademas para utilizar, entre otras entradas, la restriccion estimada del flujo a traves de las boquillas activas para determinar una posicion esperada para la valvula de regulacion que corresponde a una tasa de aplicacion deseada.

En una realizacion, el controlador esta configurado para utilizar la posicion esperada para la valvula de regulacion en un control de la alimentacion hacia delante de la valvula de regulacion.

En una realizacion, se informa al controlador del numero de secciones de la pluma y de boquillas de pulverizacion que estan activas, y en la que el controlador esta configurado para determine la restriccion general al flujo de las boquillas de pulverizacion que estan activas, y en la que el controlador esta configurado para determinar la restriccion al flujo de las boquillas de pulverizacion individuales.

Conociendo la restriccion general de las boquillas, es posible predecir en que ajustes coinciden el flujo y la presion con los valores de consigna de operacion deseados, y permite que el controlador mueva la valvula de regulacion hacia el ajuste predicho.

En una realizacion, el controlador recibe una senal que representa la posicion real de la valvula de regulacion, y el controlador esta configurado para controlar la posicion de la valvula de regulacion utilizando la senal que representa la posicion actual de la valvula de regulacion.

En una realizacion, el controlador recibe una senal indicativa de la velocidad del pulverizador y una senal de instruccion indicativa de la tasa de aplicacion deseada del fluido de pulverizacion, y en la que el controlador esta configurado para controlar la posicion de la valvula de regulacion para obtener una presion y un caudal del fluido

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suministrado a la disposicion de valvulas que esta optimizado para la tasa de aplicacion deseada y el tipo real de boquilla de pulverizacion.

En una realizacion, el controlador esta configurado para suponer que una informacion obtenida previamente acerca del tipo de boquilla sigue siendo valida a menos que se haya interrumpido la actividad de pulverizacion durante un penodo de tiempo superior a un valor predeterminado.

En una realizacion, el controlador (50) esta configurado para suponer que la restriccion el flujo es una restriccion al flujo predeterminada relativamente grande cuando el penodo predeterminado de tiempo sin pulverizacion ha transcurrido, y el controlador esta configurado para adaptar la posicion de la valvula de regulacion de acuerdo con la restriccion al flujo predeterminada relativamente grande.

En una realizacion, el controlador recibe una senal de velocidad indicativa de la velocidad real del pulverizador, el controlador esta configurado para controlar la posicion de la valvula de regulacion durante la operacion de pulverizacion y durante la operacion de no pulverizacion, y el controlador esta configurado para ordenar a la valvula de regulacion durante la operacion de no pulverizacion que se desplace en la direccion de cierre en respuesta a la senal de velocidad cuando la velocidad de desplazamiento del pulverizador esta aumentando.

En una realizacion, el controlador esta configurado para ordenar a la valvula de regulacion durante la no

pulverizacion que se desplace en la direccion de apertura en respuesta a la senal de velocidad cuando la velocidad

de desplazamiento del pulverizador esta disminuyendo.

En una realizacion, el controlador esta configurado para ordenar a la valvula de regulacion durante la no

pulverizacion que se desplace en la direccion de cierre a la velocidad mas alta posible, en respuesta a la senal de

velocidad cuando la velocidad de desplazamiento del pulverizador esta aumentando.

En una realizacion, el controlador esta configurado ademas para controlar la disposicion de valvulas y el controlador esta configurado para emitir una senal de control a la disposicion de valvulas para conectar el conducto de alimentacion al conducto de derivacion cuando el controlador recibe instrucciones de no pulverizar, y el controlador esta configurado para emitir un senal de control a la disposicion de valvulas para conectar una o mas de las secciones de la pluma al conducto de alimentacion cuando el controlador recibe instrucciones de pulverizar.

En una realizacion, el controlador esta configurado para ordenar a la valvula de regulacion durante la operacion de no pulverizacion, que se desplace hacia un valor de consigna que corresponde al valor de consigna con la velocidad real de desplazamiento del pulverizador en la operacion de pulverizacion.

En una realizacion, la disposicion de valvulas incluye una pluralidad de valvulas de seccion controladas electronicamente y, por lo que una seccion de la pluma esta asociada con cada una de estas valvulas de seccion, el controlador esta configurado para controlar las valvulas de seccion y el controlador siendo configurado para emitir un una senal de control para conectar y desconectar selectivamente secciones espedficas de la pluma al conducto de alimentacion, y el controlador esta configurado para ordenar a la valvula de regulacion que se desplace en una direccion de apertura cuando cualquiera de las valvulas de la seccion esta en el proceso de desconectar una seccion de la pluma del conducto de alimentacion, y el controlador esta configurado para ordenar a la valvula de regulacion que se desplace en una direccion de cierre cuando cualquiera de las valvulas de seccion esta en el proceso de conectar una seccion de la pluma al conducto de alimentacion.

En una realizacion, el controlador esta configurado para ordenar a la valvula de regulacion que se desplace en la direccion de apertura a la velocidad mas alta posible cuando cualquiera de las valvulas de seccion esta en el proceso de desconectar una seccion de la pluma del conducto de alimentacion.

En una realizacion, el controlador esta configurado para ordenar a la valvula de regulacion que se desplace en la direccion de cierre a la velocidad mas alta posible cuando cualquiera de las valvulas de la seccion esta en el proceso de conectar una seccion de la pluma al conducto de alimentacion.

El objetivo anterior tambien se consigue mediante un metodo de acuerdo con la reivindicacion 24 para controlar el pulverizador agncola de cultivos y campos, comprendiendo el pulverizador: un deposito de fluido del pulverizador, una bomba de desplazamiento positivo, estando en comunicacion fluida la entrada de la bomba con el deposito), una pluma dividida en secciones de pluma, y estando provista cada seccion de la pluma de una pluralidad de boquillas de pulverizacion, una disposicion de valvulas asociada con las secciones de la pluma, un conducto de alimentacion para establecer comunicacion fluida entre una salida de la bomba y la disposicion de valvulas, estando configurada la disposicion de valvulas para conectar selectivamente el conducto de alimentacion a un conducto de derivacion o a una o mas de las secciones de la pluma, un conducto de retorno que se ramifica desde el conducto de alimentacion, una valvula de regulacion, aplicando la valvula de regulacion un grado variable de estrangulamiento al flujo de fluido desde el conducto de alimentacion a traves del conducto de retorno, dependiendo el grado de estrangulamiento variable de la posicion de la valvula de regulacion, comprendiendo el metodo recibir senales de instruccion de un operador, y recibir otras senales medidas, controlar la posicion de la valvula de regulacion

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utilizando las instrucciones del operador y las senales medidas que utilizan uno o mas circuitos de control de retroalimentacion combinados con una senal de avance.

Otros objetos, caractensticas, ventajas y propiedades del pulverizador agncola de cultivos y campos y el metodo de acuerdo con la presente invencion se haran evidentes a partir de la descripcion detallada.

Breve descripcion de los dibujos

En la siguiente porcion detallada de la presente descripcion, la invencion se explicara en detalle haciendo referencia a las realizaciones a modo de ejemplo mostradas en los dibujos, en los que:

la figura 1 es un diagrama detallado de un pulverizador agncola de acuerdo con una realizacion a modo de ejemplo de la invencion que muestra los componentes ffsicos del sistema del pulverizador,

la figura 2 es una ilustracion simplificada y diagramatica del pulverizador agncola de campos de acuerdo con la figura 1, que muestra solo los elementos que son relevantes para el control del pulverizador,

la figura 3 es un diagrama que muestra con mayor detalle el sistema de control indicado en la figura 2 en un estado operativo en el que la senal de todos los sensores esta disponible,

la figura 4 es un diagrama que muestra con mayor detalle el sistema de control indicado en la figura 2 en un estado operativo donde la senal del sensor de flujo no esta disponible, y

la figura 5 es un diagrama que muestra con mayor detalle el sistema de control indicado en la figura 2 en un estado operativo en el que la senal del sensor de presion no esta disponible.

Descripcion detallada de realizaciones preferentes

En la siguiente descripcion detallada, el pulverizador agncola de campos se describira mediante las realizaciones a modo de ejemplo. Las figuras 1 a 3 muestran un pulverizador agncola de campos y un sistema de control para ello de acuerdo con una realizacion a modo de ejemplo.

En el presente ejemplo de realizacion, el pulverizador 1 agncola de cultivos y campos es un pulverizador de aspiracion de tractor (pulverizador de remolque). Sin embargo, se entiende que el pulverizador tambien puede ser un pulverizador autopropulsado.

Haciendo referencia a las figuras 1 y 2, el pulverizador 1 tiene un deposito principal 10 transportado por un bastidor que tambien soporta las ruedas (no mostradas). La entrada de la bomba accionada por motor 20, por ejemplo, mediante la toma de fuerza (PTO - Power Take Off, en ingles) 7 de un tractor se conecta selectivamente al deposito principal 10 para contener el lfquido de pulverizacion o se conecta a un deposito de lavado 11 (para mantener el agua limpia) por medio de un conducto de entrada 12 que incluye una valvula de seccion de succion 14, para seleccionar el deposito respectivo a ser conectado a la entrada 9 de la bomba.

Descripcion del sistema de fluido

En la presente realizacion, la bomba 20 es una bomba de desplazamiento positivo, preferentemente una bomba de diafragma que tiene una pluralidad de diafragmas, por ejemplo, en una disposicion en estrella con un ciguenal central que puede ser acoplado a la toma de fuerza (PTO) de un tractor que aspira en el pulverizador 1. Alternativamente, se puede utilizar una bomba de piston o una bomba centnfuga.

La salida de la bomba 20 esta conectada a un conducto de alimentacion 25 que conduce a una disposicion de valvulas 28 controlada electronicamente que incluye una pluralidad de valvulas de seccion 29 controladas electrica o electronicamente. El conducto de alimentacion 25 incluye un filtro 23 y una valvula de una via 24.

La entrada 9 de la bomba 20 esta conectada a la salida de una valvula de regulacion 30 a traves de un conducto de retorno 32 y a la valvula de la seccion de succion 14. La valvula de seleccion de succion 14 conecta selectivamente la entrada 9 al conducto 12 del deposito principal que incluye un filtro 13 o un acoplador 38 de llenador rapido.

Un conducto de agitacion 18 se ramifica desde el conducto 25. El conducto de agitacion 18 incluye una valvula de agitacion 17 y conduce a un agitador 19 en el deposito principal 10 para agitar el fluido en el deposito principal cuando sea necesario, por ejemplo, para evitar la precipitacion.

Una valvula de seleccion de presion 21 tiene una entrada que recibe fluido desde el conducto de alimentacion 25 y la valvula de seleccion de presion 21 puede conectar selectivamente su entrada a las boquillas 34 de limpieza interna del deposito o a un acoplador 39 de drenaje de presion o a un llenador qmmico 37 a traves de uno de sus tres puertos de salida respectivos. Una valvula de encendido / apagado 22 esta conectada a la valvula de seleccion de presion 21, es decir, la valvula de encendido / apagado 22 cambia de posicion cuando la valvula de seleccion de presion 21 cambia de posicion. La valvula de seleccion de presion 21 tiene cuatro posiciones. En una posicion, cierra todos sus puertos y la valvula de encendido / apagado 22 esta abierta, es decir, el fluido de la bomba 20

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puede fluir a la disposicion de valvulas 28 y a la valvula de regulacion 30. En las otras tres posiciones, la valvula de seleccion de presion 21 se conecta a uno de los tres puertos de salida y la valvula de encendido / apagado 22 esta cerrada y no permite el flujo a la disposicion de valvulas 28 y a la valvula de regulacion 30.

En la figura 1, se ha mostrado una valvula de seleccion de presion 21 operada manualmente, sin embargo, se debe entender que, en su lugar, se podna utilizar una valvula de seleccion de presion 21 accionada electricamente.

Una valvula de seguridad 35 que se abre al deposito principal esta directamente conectada al conducto de alimentacion 25.

La disposicion de valvulas 28 conecta selectivamente el conducto de alimentacion 25 a una lmea de derivacion 26 durante la no pulverizacion.

El pulverizador y/o el lavador 1 agncola de campos est provistos de una pluma 15 con una gran cantidad de boquillas de pulverizacion. La pluma 15 esta dividida en una pluralidad de secciones 16, tipicamente en 3 a 13 secciones, conteniendo cada seccion 16 una pluralidad de boquillas de pulverizacion.

Durante la pulverizacion, la disposicion de valvulas 28 conecta el conducto de alimentacion selectivamente a una o mas o a todas las secciones de la pluma 16 por medio de la activacion individual de las valvulas de seccion 29. Cada seccion de la pluma 16 esta provista de una o mas boquillas de pulverizacion y cada seccion de la pluma esta conectada a una valvula de seccion 29. El tipo de boquilla, es decir, la restriccion al flujo de las boquillas de pulverizacion en las secciones de la pluma 16 puede ser cambiado manualmente por un operador. Tfpicamente, una pluralidad de boquillas de pulverizacion estan dispuestas en una cabeza giratoria con una de las boquillas de pulverizacion en una posicion activa, mientras que la rotacion manual de la cabeza por parte de un operador selecciona otra boquilla de pulverizacion. Por lo tanto, existen diferentes boquillas disponibles para adaptarse a diferentes condiciones de pulverizacion. El operador puede cambiar el tipo de boquilla para adaptarse a los requisitos reales.

Descripcion de los componentes de control

La valvula de regulacion 30 es una valvula motorizada controlable electronicamente. La valvula de regulacion 30 puede estar colocada dentro de un rango de posiciones entre dos posiciones extremas. La primera posicion extrema proporciona la restriccion mas baja para fluir, mientras que la segunda posicion extrema opuesta proporciona la mas alta restriccion para fluir (es decir, completamente cerrada) a traves de la valvula de regulacion. Cuando la valvula de regulacion 30 cambia de posicion hacia la primera posicion extrema, la restriccion al flujo disminuye, y cuando la valvula de regulacion 30 cambia de posicion hacia la segunda posicion extrema, la restriccion de flujo aumenta.

En una realizacion, la valvula de regulacion 30 es una valvula motorizada controlable electronicamente. Esta valvula de regulacion 30 tiene un miembro de valvula movil que define una apertura de flujo controlable y un motor de accionamiento electrico acoplado al miembro de la valvula a traves de un engranaje de reduccion. El area de apertura de la valvula de regulacion es infinitamente variable, es decir, la apertura puede ser variada de manera continua (sin escalones) entre dos posiciones extremas mediante el accionamiento del motor de accionamiento electrico. El miembro de valvula movil puede ser, por ejemplo, un disco, una placa o una bola y se pueden utilizar diversos materiales tales como plastico, acero o ceramica. En una realizacion, la valvula de regulacion 30 esta provista de un motor de accionamiento electrico que acciona el miembro de valvula por medio de un engranaje de reduccion. La posicion de la valvula de regulacion se mide con un sensor de posicion (no mostrado) y el sensor produce una senal que representa la posicion de la valvula de regulacion 30. Tfpicamente, la posicion de la valvula es un angulo y, por lo tanto, el sensor de posicion es un sensor de angulo.

Tfpicamente, este tipo de valvula de regulacion 30 tiene una respuesta relativamente lenta a una demanda de cambio de posicion, por ejemplo, de una senal de control. Un tiempo de respuesta tfpico para este tipo de valvula de regulacion es entre 5 y 20 segundos para mover la valvula de una posicion extrema de la valvula 30 a la posicion opuesta de la valvula 30. El engranaje de reduccion puede estar configurado de tal manera que el motor electrico necesita tomar entre 15.000 y 120.000 revoluciones para mover la valvula 30 desde una posicion extrema a la otra posicion extrema.

Un sensor de presion 41 mide la presion en el conducto de alimentacion 25 del fluido que es suministrado a la disposicion de valvulas 28, y el sensor de presion 41 genera una senal indicativa de ello. En una realizacion, el sensor de presion 41 esta posicionado justo aguas arriba de la disposicion de valvula 28.

Un sensor de flujo 42 mide el flujo en el conducto de alimentacion 25 a la disposicion de valvulas 28, y el sensor de flujo 42 genera una senal indicativa de ello. En una realizacion, el sensor de flujo 42 esta posicionado justo aguas arriba de la disposicion de valvulas 28.

Un controlador 50 controla el funcionamiento del pulverizador y esta configurado para funcionar en varios modos, tales como un modo automatico / de funcionalidad completa o un modo manual. En el modo manual, el operador controla la posicion de la valvula de regulacion 30 de manera directa. En el modo de funcionamiento automatico / completo que se describe en detalle a continuacion, el controlador determina automaticamente una posicion

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apropiada para la valvula de regulacion 30, un aumento / disminucion de la presion de pulverizacion y el valor de consigna del flujo de la boquilla (l/min).

En el modo automatico, el controlador 50 recibe la entrada de trabajo desde un operador. La entrada de trabajo puede ser una orden del operador, tal como pulverizacion ACTIVADA o pulverizacion DESACTIVADA, la tasa de aplicacion deseada, la cantidad de boquillas seleccionadas y diversos ajustes adicionales. Otras entradas de trabajo determinadas por el operador son, por ejemplo, velocidad del pulverizador (m/s), velocidad de rotacion de la bomba (RPM) y numero total de boquillas.

Sobre la base de la entrada del trabajo, el controlador 50 determina el valor de consigna del flujo de la boquilla. El valor de consigna del flujo de la boquilla es el valor de consigna del flujo por cada boquilla de pulverizacion. Cada boquilla de pulverizacion cubre un ancho de pulverizacion determinado. Los operadores establecen el valor de consigna para el volumen por area aplicado (tasa de aplicacion). El pulverizador 1 de campos es accionado a una velocidad dada. A continuacion, el valor de consigna del flujo por cada boquilla es calculado a partir de la informacion anterior.

Las boquillas de pulverizacion estan montadas en una cabeza giratoria que sostiene, por ejemplo, 5 boquillas de pulverizacion, de modo que es facil para el operador cambiar la boquilla de pulverizacion girando el cabezal giratorio. Normalmente, las boquillas de pulverizacion seleccionadas son del mismo tipo en toda la pluma 15.

El caudal y la presion del fluido suministrado a la disposicion de valvulas 28 se conocen a partir de las senales de los sensores 41 y 42 que son suministradas al controlador 50. El controlador 50 recibe una senal representativa de la posicion de la valvula de regulacion 30 y envfa una senal de control a la valvula de regulacion 30. El controlador envfa senales de control a la disposicion de valvulas 28 y a las valvulas de seccion 29 individuales de la misma.

Descripcion de modos de circuitos de control

El sistema de regulacion de presion se basa en 3 circuitos cerrados combinados con alimentacion hacia delante. En condiciones normales de pulverizacion, el sistema utiliza los tres circuitos de control, pero utilizara un circuito de control intermedio e interior si uno o mas sensores fallan.

En el primer circuito cerrado, el circuito de control interior controla la posicion de la valvula de regulacion 30 utilizando la senal del sensor de posicion de la apertura de la valvula de regulacion 31.

En el segundo circuito cerrado, el circuito de control intermedio funciona en 2 modos: el modo 1 se aplica cuando el sensor de presion 41 esta funcionando y el circuito de control intermedio controla la presion en la pluma. El modo 2 se aplica cuando el sensor de presion 41 no esta funcionando; entonces, el circuito controla el flujo a la pluma 15.

Los valores de consigna para el control de la presion de la pluma o del flujo de la pluma se basan en la tasa de aplicacion, en el ancho de la pluma y en la velocidad de avance.

En el tercer circuito cerrado, el circuito de control exterior ajusta el factor de restriccion del flujo formado por el tamano de la boquilla en base a senales de flujo y presion simultaneas. Con ello, un valor de consigna del flujo es convertido en un valor de consigna de la presion. Cuando el sensor de presion no funciona, el operador debe configurar / escribir el factor de restriccion del flujo.

Durante la pulverizacion, la restriccion del flujo se determina mediante la restriccion resultante determinada por las boquillas activas. El controlador 50 conoce asimismo el numero de boquillas de pulverizacion activas, ya que el controlador 50 determina, cuales y cuantas secciones de pluma 16 estan activas por medio de la senal de control a la disposicion de valvulas 28. Esta informacion permite al controlador 50 determinar la restriccion al flujo de las boquillas y de una sola boquilla y, por lo tanto, determinar el tamano / tipo de la boquilla, es decir, la restriccion al flujo de la boquilla, resolviendo la ecuacion que describe la relacion entre la presion y el flujo. En una realizacion, esta determinacion se realiza suponiendo que la presion aumenta exponencialmente (a la potencia de 2) al aumentar el caudal y viceversa.

Dado que la medicion del flujo y las mediciones de la presion son diferentes en la respuesta dinamica, las mediciones son filtradas mediante un filtro de paso bajo en una realizacion para obtener una dinamica similar para los valores utilizados para el calculo.

En una realizacion, la estimacion resultante de la restriccion de las boquillas en uso es un filtro de paso bajo para obtener una estimacion que sea estable. En una realizacion, la restriccion de las boquillas en uso se calcula de manera continua.

La restriccion estimada o determinada de las boquillas es utilizada por el controlador 50 para determinar el valor de consigna para la valvula de regulacion 30.

El controlador 50 calcula el valor de consigna de la presion cuando la senal de presion esta disponible desde el sensor de presion 41.

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El controlador 50 calcula el valor de consigna de la presion a partir de la ecuacion que describe la relacion entre la presion y el flujo con la restriccion de la boquilla estimada anteriormente y suponiendo que la presion aumenta de manera exponencial (a la potencia de 2) con el aumento del caudal y viceversa.

En el modo de funcionalidad completa el valor de consigna de la presion y el valor de consigna de la pulverizacion son conocidos, el valor de consigna para la valvula de regulacion 30 es calculado por el controlador 50 y se utiliza en una realizacion en el control de la alimentacion hacia delante. Este control de la alimentacion hacia delante tiene en cuenta la tasa de aplicacion solicitada, el numero de boquillas dentro de las secciones activas, la velocidad de conduccion y la restriccion de boquilla resultante. A partir de estos, el controlador 50 calcula un valor de consigna del flujo de alimentacion hacia delante.

La figura 3 muestra el controlador 50 con mayor detalle con los circuitos de control. El controlador 50 incluye un controlador de posicion (controlador P) que controla la posicion de la valvula de regulacion 30. Un sensor de posicion 31 en la valvula de regulacion proporciona una senal correspondiente a la posicion de la valvula 30. El controlador de posicion es un controlador apropiado. La salida de este controlador controla la velocidad del motor de accionamiento electrico que cambia la posicion de la valvula de regulacion.

La senal de posicion de la valvula de regulacion es enviada al punto de suma 53. El punto de suma 53 tambien recibe una senal para un componente de calculo de valor de consigna del angulo. El componente de calculo del valor de consigna del angulo recibe una senal de posicion de la valvula de regulacion, una senal de un controlador P(I) y una senal del componente de calculo de la alimentacion hacia delante del angulo.

El controlador P(I) recibe una senal del componente de calculo de la alimentacion hacia delante y de un punto de suma 55. El punto de suma 55 recibe la senal del sensor de presion 41 (restada) y una senal de un componente de calculo del valor de consigna de flujo / presion. En un modo de funcionalidad completa, el controlador P(I) recibe una senal de valor de consigna de la presion.

El componente de calculo de valor de consigna de flujo / presion recibe una senal del componente de calculo de la estimacion de la restriccion de la boquilla y una senal de valor de consigna del flujo de las entradas de trabajo. Si la senal de presion esta disponible, el calculo del valor de consigna de flujo / presion determina un valor de consigna de la presion y envfa el valor de consigna de la presion determinado al punto de suma 55 y al componente de calculo de la alimentacion hacia delante del angulo.

Si la senal de presion no esta disponible (vease la figura 5) el componente de calculo del valor de consigna de flujo / presion determina un valor de consigna del flujo y envfa el valor de consigna del flujo determinado al punto de suma 55 y al componente de calculo de la alimentacion hacia delante de angulo / posicion.

El componente de calculo de estimacion de la restriccion de la boquilla recibe la entrada de trabajo, la senal de presion y la senal de flujo, y procesa estas entradas y envfa una estimacion del valor de la restriccion de la boquilla al componente de calculo del error del flujo / valor de consigna de la presion.

El componente de calculo del error del flujo / valor de consigna de la presion con el punto de suma 55 y el controlador P(I) forma el controlador de circuito exterior y se implementa como un controlador PI. Puede funcionar como un controlador de presion y como un controlador de flujo. Cuando la medicion de la presion esta disponible, la operacion es de control de presion. Esto se prefiere debido a una mejor resolucion y linealidad para la medicion de la presion sobre la medicion del flujo, especialmente a bajos caudales. El controlador de la presion opera con un valor de consigna obtenido a partir del valor de consigna del flujo por medio de la estimacion de la restriccion de la boquilla.

Cuando la senal de presion no esta disponible, el circuito intermedio se controla utilizando el caudal medido en comparacion con un caudal deseado calculado.

El componente de calculo de la alimentacion hacia delante de la posicion recibe las entradas de trabajo, la senal de salida del calculo del error del flujo / valor de consigna de la presion y, sobre la base de estas senales, el componente de calculo de la alimentacion hacia delante determina un valor de consigna correcto anticipado para la valvula de regulacion 30 y emite una senal de alimentacion hacia delante para el controlador P(I) y el componente de calculo del valor de consigna de la posicion. Por lo tanto, el componente de calculo del valor de consigna de la posicion recibe la senal de alimentacion hacia delante y puede iniciar y acelerar el movimiento de la relativamente lenta valvula de regulacion 30.

El valor de consigna del angulo para la valvula de regulacion 30 es combinado desde la alimentacion hacia delante de la posicion y la compensacion de la posicion (salida del controlador de circuito exterior).

En una realizacion, el valor de consigna de la alimentacion hacia delante para la valvula de regulacion 30, segun lo maneja el componente de la alimentacion hacia delante de la position 30, tiene en cuenta la caractenstica de regulacion de la valvula. El componente de la alimentacion hacia delante de la posicion tiene en cuenta la tasa de aplicacion solicitada, el numero de boquillas en el interior de las secciones abiertas, la velocidad de conduccion, la restriccion de las boquillas y el flujo de la bomba. A partir de estos se calcula el valor de consigna de la presion.

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El controlador del circuito exterior es un controlador-PI y durante condiciones estables, la parte integral proporcionara el valor de consigna adecuado del angulo para las condiciones de trabajo.

La valvula de regulacion 30 se controla en respuesta a las senales de hasta cinco sensores principales:

Sensor de velocidad vectorial (velocidad escalar) sensor. Este sensor detecta la velocidad escalar del avance del pulverizador que se utiliza para calcular la tasa volumetrica en todas las velocidades de pulverizacion.

Sensor de presion 41.

Sensor de flujo 42.

Sensor de posicion (angulo) 31.

El sensor de RPM de la PTO 7 lee las RPM de la bomba que corresponden a la velocidad de la bomba, y son utilizadas para calcular el flujo desde la bomba.

En una realizacion, un sensor de posicion 31 de la valvula de regulacion 30 lee el angulo de apertura para la valvula giratoria en el interior de la valvula de regulacion 30. Cuando se conoce el angulo de apertura (posicion de la valvula), el flujo se puede calcular cuando la presion tambien es conocida. El controlador 50, con la velocidad de desplazamiento, las RPM de la bomba, las posiciones de la valvula y el tipo / restriccion de la boquilla y otra informacion, puede predecir el valor de consigna correcto para la valvula de regulacion 30 en modo de alimentacion hacia delante antes de que la pulverizacion este DESACTIVADA. Por lo tanto, la tasa volumetrica es correcta, incluso la velocidad de avance ha cambiado significativamente desde que se cerro el DESACTIVADO principal (sin ninguna fluctuacion).

La posicion de la valvula de regulacion 20 es ajustada mediante un servomotor /motor de accionamiento que impulsa el miembro de la valvula por medio de una caja de cambios. En una realizacion, dos discos ceramicos en la valvula de regulacion 30 regulan la presion y garantizan una reaccion rapida y cero fugas. Los parametros utilizados son la velocidad de desplazamiento del pulverizador, las RPM de la toma de fuerza (PTO) y el numero de secciones de la pluma 16 activadas, y el beneficio es tasas de aplicacion mas precisas a partir de que el segundo pulverizador 1 inicia la pulverizacion.

El controlador 50 arranca y mueve la valvula de regulacion 30 hacia la posicion final, es decir, el valor de consigna deseado inmediatamente despues de que el operador realice cambios, es decir, envfa nuevas instrucciones. Por ejemplo, cuando las valvulas de la seccion 29 estan abiertas, la valvula de regulacion 30 arranca al mismo tiempo, ya que las valvulas de la seccion 29 tienen instrucciones de cambiar la posicion.

Los cinco sensores tambien se respaldan entre sf y garantizan que el sistema puede continuar la regulacion incluso si una o mas senales del sensor fallan Los sensores utilizados son:

Sensor de velocidad del pulverizador

Sensor del flujo 42

Sensor de presion 41

Sensor de r.p.m. de la bomba 27

Sensor de posicion de la valvula de regulacion 31

El sensor de velocidad del pulverizador puede formar parte del pulverizador 1 de campos o puede estar en el tractor tirando del pulverizador agncola. La senal puede ser derivada de la velocidad de la rueda del pulverizador agncola o del tractor o el sensor del pulverizador puede estar basado en GPS. Tambien se pueden utilizar otros tipos de sensores, tales como los basados en radar.

Durante el funcionamiento, una de las funciones de alimentacion hacia delante actua como sigue. El pulverizador 1 agncola arrastrado por un tractor sobre el campo. Justo antes de que el tractor llegue a la cabecera, el operador lo reduce a una velocidad a la que puede realizar un giro de 180° con un radio que corresponde aproximadamente a la mitad del ancho de la pluma del pulverizador 15. Tfpicamente, la velocidad de giro es aproximadamente de dos tercios de la velocidad de pulverizacion. Dado que la posicion del pulverizador 1 agncola detras del tractor aun esta pulverizando cuando el tractor esta girando, es decir, el pulverizador agncola disminuye la velocidad mientras pulveriza la ultima parte del campo antes de llegar a la cabecera, el controlador 50 cambia la posicion de la valvula de regulacion 30 en consecuencia para reducir el caudal a la disposicion de valvulas 28, para garantizar una tasa de aplicacion constante. Cuando la pluma del pulverizador 15 llega a la cabecera, el operador da la senal de pulverizador DESACTIVADO. En este momento, el tractor todavfa esta realizando el giro de 180°. Al final del giro de 180°, el operador comienza a acelerar el tractor a su velocidad regular de pulverizacion y, cuando la pluma del pulverizador 15 sale de la cabecera y alcanza el area a pulverizar, el tractor y el pulverizador 1 agncola han alcanzado casi la velocidad de crucero de pulverizacion.

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Sin medidas especiales, la valvula de regulacion 30 todavfa estana en la posicion que corresponde a una tasa de aplicacion de la velocidad de desplazamiento del tractor en el giro de 180°. Si este fuera el caso, se producira una cafda de presion cuando el operador envfe la senal de pulverizacion ACTIVADA, ya que la valvula de regulacion es una posicion que corresponde a un caudal mucho menor que el que el caudal realmente necesario (para la velocidad real del pulverizador). Esto significana que la tasa de aplicacion estana muy por debajo de la tasa de aplicacion deseada y dado que la valvula de regulacion 30 es (relativamente) lenta en comparacion con las instrucciones para cambiar de posicion, esto significana que la tasa de aplicacion se mantendna muy por debajo de la tasa de aplicacion durante bastante tiempo.

Sin embargo, el controlador 50 esta provisto de una funcion de alimentacion hacia delante en la velocidad del pulverizador que tambien esta activa durante la no pulverizacion (pulverizacion DESACTIVADA).

En consecuencia, el controlador 50 ordena a la regulacion aproximadamente 30 que comience a moverse hacia un valor de consigna que corresponda al valor de consigna que sena correcto si el pulverizador estuviese realmente pulverizando (pulverizacion ACTIVADA). Esto significa que el controlador 50 comienza a mover la valvula de regulacion 30 en la direccion de cierre tan pronto como el controlador recibe una senal de que la velocidad de desplazamiento del pulverizador 1 agncola esta aumentando durante la operacion de cabecera (pulverizacion DESACTIVADA).

Durante la operacion de pulverizacion normal, la posicion de la regulacion de la valvula 30 es controlada tal como se ha descrito anteriormente en relacion, entre otras cosas, con la senal de presion. Sin embargo, cuando el operador o el controlador 50 decide activar o desactivar las secciones de la pluma 16 durante la pulverizacion, el controlador 50 esta configurado para controlar la posicion de la regulacion de la valvula 30 solamente con alimentacion hacia delante durante el tiempo que tarda la valvula o las valvulas de seccion en cambiar de posicion.

Una de las razones para controlar la posicion de la valvula de regulacion 30 con alimentacion hacia delante es el hecho de que el cambio de la posicion de las valvulas de seccion en la disposicion de valvulas 28 causa algunas fluctuaciones de presion que podnan perturbar el sistema de control. Otra razon es el hecho de que activar o desactivar una seccion de la pluma 16 provoca un cambio significativo en la resistencia al flujo. Si la valvula de regulacion tardara mucho tiempo en adaptarse al cambio de la resistencia al flujo, esto causana un penodo relativamente largo de funcionamiento con una presion incorrecta y un flujo incorrecto. Dado que la regulacion de la valvula 30 es relativamente lenta para cambiar de posicion en respuesta a la senal de control, el controlador 50 esta configurado para comenzar a cambiar la posicion de la valvula de regulacion inmediatamente cuando cualquiera de las valvulas de seccion 29 recibe una senal para cambiar de posicion. Por lo tanto, durante el tiempo en el que una seleccion de valvula esta cerrando, el controlador 50 emite una senal a la valvula de regulacion 30 para que comience a moverse en una direccion de apertura hacia un nuevo valor de consigna con una menor restriccion al flujo. Durante el tiempo que una valvula de seccion 29 esta abriendo el controlador 50, se envfa una senal a la valvula de regulacion 30 para que comience a moverse en una direccion de cierre hacia un nuevo valor de consigna con una mayor restriccion de flujo. Cuando se opera con alimentacion hacia delante, el controlador 50 puede dar instrucciones a la valvula 30 para que cambie la posicion lo mas rapido posible. Tan pronto como la valvula de seccion 29 o las valvulas de seccion 29 han terminado de cambiar de posicion, el controlador 50 vuelve a su funcionamiento normal.

Funcionamiento con fallo del sensor otros fallos

El controlador 50 esta configurado de tal manera que el pulverizador 1 esta funcionando completamente, aunque con una funcionalidad degradada en caso de que falten senales del sensor.

El controlador 50 esta configurado de tal manera que el pulverizador 1 esta funcionando completamente, aunque con una funcionalidad degradada si ocurren fallos en el sistema de fluido, por ejemplo, defectos de la bomba, filtros parcialmente obstruidos, valvulas con fugas.

Cuando todos los sensores (Angulo = posicion de la valvula de regulacion, posicion del sensor de posicion), RPM de la bomba, flujo hacia la pluma, presion hacia la pluma y velocidad del pulverizador estan disponibles, el controlador 50 funciona en un modo denominado de funcionalidad completa, que se ha descrito en detalle anteriormente y se ilustra haciendo referencia a la figura 3.

El controlador 50 registra la disponibilidad de las senales del sensor. El controlador 50 esta configurado para cambiar automaticamente a uno espedfico de una pluralidad de modos de fallo de sensor cuando una o mas de las senales de sensor no estan disponibles para el controlador 50. Los modos de fallo de sensor garantizan el funcionamiento continuo del pulverizador 1 con funcionalidad reducida, tal como se describe en la tabla 1. Los modos de fallo de sensor, en general, necesitaran una accion adicional por parte del operador en comparacion con el modo de funcionalidad completa. Cuando una de las senales del sensor no esta disponible para el controlador 50, emitira una alarma que se notificara al operador, por ejemplo, a traves de una pantalla (no mostrada) o mediante una alarma sonora.

Tabla 1

Angulo

RPM Flujo Presion Senal de velocidad Modo de regulacion Circuito Boquilla Control de la velocidad

Usar

Usar

Usar

Usar

Usar

Funcionalidad completa P Automaticamente Automaticamente

Defecto

Ignorar Ignorar Ignorar Ignorar Funcionalidad reducida 1 Ajustar la presion despues de medir la presion mecanica

Usar

Defecto Usar Usar Usar Funcionalidad reducida 2 p Automaticamente Automaticamente

Usar

Ignorar Defecto Usar Usar Funcionalidad reducida 3 p Introducir manualmente nuevo tamano cuando se cambia la boquilla Automaticamente

Usar

Defecto Defecto Usar Usar Funcionalidad reducida 3 p Introducir manualmente nuevo tamano cuando se cambia la boquilla Automaticamente

Usar

Ignorar Usar Defecto Usar Primera funcionalidad reducida Q Automaticamente Automaticamente

Usar

Defecto Usar Defecto Usar Primera funcionalidad reducida Q Automaticamente Automaticamente

Usar

Ignorar Defecto Defecto Ignorar Funcionalidad reducida 5 Solo manual Ajustar la presion despues de medir la presion mecanica

Usar

Usar

Usar

Usar

Defecto Funcionalidad reducida 6 Pulverizacion a velocidad constante p Automaticamente Mantener el pulverizador a velocidad de conduccion constante

El controlador 50 esta configurado para recibir un grupo de senales necesarias para determinar de manera automatica el valor de consigna deseado para la valvula de regulacion 30. Este grupo de senales incluye una senal del sensor de presion 41, que proporciona una senal que representa la presion del fluido suministrado a la

5 disposicion de valvulas 28, una senal del sensor de flujo 42, que representa el caudal del flujo hacia la disposicion de

valvulas 28, una senal del sensor de posicion de la valvula de regulacion 31, que representa la posicion de la valvula de regulacion 30, una senal del sensor de velocidad de la bomba 27, que representa la velocidad de la bomba 20, y una senal del sensor de velocidad del pulverizador, que detecta la velocidad del pulverizador 1 agncola de cultivos y campos. El sensor de velocidad del pulverizador y el sensor de velocidad de la bomba no necesitan formar parte del 10 pulverizador 1 agncola, y podnan formar parte de un tractor (no mostrado) que arrastra el pulverizador 1 agncola. El

controlador 50 puede, ademas de las senales en el grupo anterior, recibir muchas otras senales que estan

relacionadas con otras tareas, tales como senales, por ejemplo, de un sensor de deposito principal lleno, sensor de deposito de lavado lleno, un medidor de flujo del deposito de lavado, pero estas senales no son esenciales para el presente contexto.

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El controlador 50 esta configurado para controlar la posicion de la valvula de regulacion 30 de acuerdo con una pluralidad de modos de funcionamiento. El controlador 50 esta configurado para seleccionar de manera automatica uno de los modos de funcionamiento, en base a la disponibilidad de las senales de sensor en el grupo de senales descrito anteriormente.

La pluralidad de modos de funcionamiento incluye un modo de funcionalidad completa y una pluralidad de modos de funcionalidad reducida.

El controlador 50 es configurado para accionar el pulverizador 1 agncola de cultivos y campos en el modo de funcionalidad completa cuando la senal del sensor de presion 41, el sensor de flujo 42, la senal del sensor de posicion de la valvula de regulacion 31, la senal del sensor de velocidad de la bomba 27 y la senal de todos los sensores de velocidad del pulverizador estan disponibles.

El controlador 50 esta configurado para accionar el pulverizador 1 agncola de cultivos y campos en uno de los modos de funcionalidad reducida cuando una o mas de las senales del grupo de senales descrito anteriormente no esta disponible para el controlador 50.

En una realizacion, existe un modo de funcionalidad reducida para cada una de las situaciones en las que una de las senales en el grupo no esta disponible para el controlador 50.

De acuerdo con otra realizacion, existe un modo de funcionalidad reducida para varias situaciones en las que la combinacion de varias de las senales del grupo no esta disponible para el controlador 50.

En el modo de funcionalidad completa, el controlador 50 esta configurado para controlar la posicion de la valvula de regulacion 30 en un circuito cerrado utilizando la relacion de la senal de presion con respecto a un valor de consigna deseado de la presion, esta configurado para determinar la restriccion al flujo de las boquillas de pulverizacion activas, esta configurado para determinar de manera automatica la posicion deseada para la valvula de regulacion 30 en relacion con la medida determinada de la restriccion del flujo, y esta configurado para adaptar el valor deseado de consigna de presion en relacion con la senal de velocidad del pulverizador.

En un primer modo de funcionalidad reducida, el controlador 50 esta configurado para controlar la posicion de la valvula de regulacion 30 en un circuito cerrado utilizando la senal de flujo en relacion a un valor de consigna deseado del caudal, cuando la senal desde el sensor de presion (41) no esta disponible, tal como se ilustra haciendo referencia a la figura 5. En el primer modo de funcionalidad reducida, la restriccion de la boquilla no se realiza y el punto de suma 55 recibe un valor de consigna del flujo directamente de las entradas de trabajo.

El controlador esta configurado suponer que la restriccion al flujo es una restriccion al flujo predeterminada relativamente grande cuando dicho penodo de tiempo predeterminado sin pulverizacion ha transcurrido. El controlador esta configurado para adaptar la posicion de la valvula de regulacion 30 a la restriccion de flujo predeterminada relativamente grande Esta gran restriccion al flujo ficticia se mantendra hasta que sea modificada por la entrada del operador o un nuevo valor calculado cuando las senales del sensor esten nuevamente disponibles.

En una realizacion, el controlador 50 esta configurado asimismo para utilizar el primer modo de funcionalidad reducida cuando ni la senal proveniente del sensor de presion 41 ni la senal de velocidad de la bomba estan disponibles.

El controlador 50 utiliza un segundo modo de funcionalidad reducida cuando no esta disponible la senal del sensor de flujo 42, tal como se ilustra haciendo referencia a la figura 4. En el segundo modo de funcionalidad reducida, el controlador 50 no determina la restriccion real al flujo de las boquillas de pulverizacion activas, y en el segundo modo de funcionalidad reducida, el controlador 50 esta configurado para determinar la posicion deseada de la valvula de regulacion 30 en base a la ultima restriccion al flujo determinada antes de que la senal del sensor de flujo estuviese disponible, o el controlador 50 esta configurado para determinar la posicion deseada de la valvula de regulacion 30 en base a la entrada (manual) por parte de un operador que indica la restriccion al flujo.

En una realizacion, el controlador 50 esta configurado asimismo para utilizar el segundo modo de funcionalidad reducida cuando tanto la senal del sensor de flujo 42 como la senal de velocidad de la bomba no estan disponibles.

Un tercer modo de funcionalidad reducida se utiliza cuando la senal de velocidad del pulverizador no esta disponible. En el tercer modo de funcionalidad reducida, el controlador 50 esta configurado para determinar la posicion deseada de la valvula de regulacion 30 en funcion de una entrada por parte de un operador que indica la velocidad del pulverizador.

En una realizacion, el controlador 50 esta configurado para utilizar el control de alimentacion hacia delante en el modo de funcionalidad completa, y en el que el controlador 50 esta configurado en esta realizacion para utilizar se en un cuarto modo de funcionalidad reducida que no usa el control de alimentacion hacia delante cuando la senal de velocidad de la bomba no esta disponible.

Si la senal de posicion de la valvula de regulacion no esta disponible para el controlador 50, el operador tiene que configurar manualmente la posicion de la valvula de regulacion 30 sobre la base de la presion de lectura manual en el conducto de alimentacion 25 y, de este modo, el controlador 50, de manera efectiva, es ignorado.

Una ventaja de la presente invencion es que no es necesaria ninguna instalacion o sintonizacion para el cambio de 5 boquilla, puesto que la funcion de estimacion de boquilla del controlador 50 determina de manera automatica el tipo de boquilla que esta presente / seleccionado.

Una ventaja de la presente invencion es que se evitan situaciones de sobrepresion, por ejemplo, despues de una ejecucion en vado y un rellenado del deposito principal.

En una realizacion, el controlador 50 esta configurado para determinar la posicion deseada para la valvula de 10 regulacion 30 sin la utilizacion de alimentacion hacia delante cuando la senal proveniente del sensor de presion 41 no esta disponible.

En una realizacion, el controlador 50 esta configurado para determinar la posicion deseada para la valvula de regulacion 30 sin la utilizacion de alimentacion hacia delante cuando la senal del sensor de flujo no esta disponible.

El termino "que comprende", tal como se utiliza en las reivindicaciones, no excluye otros elementos o etapas. El 15 termino "un" o "una" tal como se utiliza en las reivindicaciones, no excluye una pluralidad. El unico procesador u otra unidad puede cumplir las funciones de varios medios citados en las reivindicaciones.

Los signos de referencia utilizados en las reivindicaciones no deben ser considerados como limitativos del alcance.

Aunque la presente invencion se ha descrito en detalle con fines ilustrativos, se comprende que ese detalle es solo para ese proposito, y los expertos en la tecnica pueden realizar variaciones en la misma sin apartarse del alcance de 20 la invencion tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (24)

1. 5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   45

   REIVINDICACIONES

   1. Un pulverizador (1) agncola de cultivos y campos, comprendiendo dicho pulverizador (1): un deposito de fluido del pulverizador (10),

   una bomba de desplazamiento positivo (20), estando la entrada de la bomba en comunicacion fluida con dicho deposito (10),

   una pluma (15), dividida en secciones de pluma (16) y estando provista cada seccion de la pluma de una pluralidad de boquillas de pulverizacion,

   una disposicion de valvula (28), asociada con dichas secciones de pluma (16),

   un conducto de alimentacion (25), para establecer comunicacion fluida entre una salida de dicha bomba (20) y dicha disposicion de valvulas (28),

   dicha disposicion de valvulas (28) esta configurada para conectar selectivamente el conducto de alimentacion (25) a un conducto de derivacion (26) o a una o mas de las secciones de la pluma (16),

   un conducto de retorno (32), que se ramifica desde el conducto de alimentacion (25),

   una valvula de regulacion (30), aplicando dicha valvula de regulacion (30) un grado variable de estrangulamiento al fluido que fluye desde dicho conducto de alimentacion (25) a traves de dicho conducto de retorno (32), dependiendo dicho grado variable de estrangulacion de la posicion de dicha valvula de regulacion (30),

   un controlador (50), configurado para recibir senales de instruccion de un operador, y configurado para recibir otras senales medidas, estando configurado dicho controlador (50) para controlar la posicion de la valvula de regulacion (30) utilizando las instrucciones del operador y las senales medidas disponibles utilizando uno o mas circuitos de control de la retroalimentacion, caracterizado por que dichos circuitos de control de la retroalimentacion se combinan con una senal de control de la alimentacion hacia delante.
2. 2. Un pulverizador (1) agncola de campos de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que dicho circuito o circuitos de retroalimentacion utilizan senales que representan la presion del fluido suministrado a la disposicion de valvulas (28) y/o que representan el caudal del fluido suministrado a la disposicion de valvulas (28).
3. 3. Un pulverizador (1) agncola de campos de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, en el que dicho controlador (50) determina un valor de consigna correcto anticipado para la valvula de regulacion (30) para crear una senal de alimentacion hacia delante sobre la base de las condiciones cambiantes que se registran a traves de las senales recibidas.
4. 4. Un pulverizador (1) agncola de campos de acuerdo con la reivindicacion 3, en el que dicho controlador (50) utiliza senales del operador y/o una senal que representa la velocidad de desplazamiento del pulverizador, y/o utiliza una senal que indica cambios en la posicion de las valvulas de seccion (29 ) en dicha disposicion de valvulas (28) para crear una senal de alimentacion hacia delante sobre la base de las condiciones cambiantes que se registran por medio de la senal recibida.
5. 5. Un pulverizador (1) agncola de campos de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que dicho controlador (50) comprende un componente de calculo del valor de consigna para la valvula de regulacion (30), dicho componente de calculo del valor de consigna recibe dicha senal de alimentacion hacia delante y es capaz de iniciar o acelerar el movimiento de la relativamente lenta valvula de regulacion (30) en respuesta a las condiciones de cambio registradas.
6. 6. Un pulverizador (1) agncola de campos de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que dicho controlador (50) recibe ademas una senal indicativa de la posicion de la valvula de regulacion (30).
7. 7. Un pulverizador (1) agncola de campos de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, que comprende, ademas:

   un sensor de presion (41), para proporcionar una senal que representa la presion del fluido suministrado a dicha disposicion de valvulas (28), y

   un sensor de flujo (42), para proporcionar una senal que representa el flujo en dicho conducto de alimentacion (25) a dicha disposicion de valvula (28),

   recibiendo dicho controlador (50) la senal del sensor de presion (41), y recibiendo la senal del sensor de flujo (42), y

   estando configurado dicho controlador (50) para estimar la restriccion al flujo de las boquillas de pulverizacion activas utilizando la senal de dicho sensor de presion (41) y dicho sensor de flujo (42).

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   45

   50
8. 8. Un pulverizador (1) agncola de cultivos campos de acuerdo con la reivindicacion 7, en el que dicho controlador (50) esta configurado para determinar el ajuste deseado para dicha valvula de regulacion (30) utilizando dicha restriccion estimada del flujo.
9. 9. Un pulverizador de campo agncola (1) de acuerdo con la reivindicacion 7, en el que dicho controlador (50) esta configurado ademas para utilizar, entre otras entradas, la restriccion estimada al flujo a traves de las boquillas activas para determinar una posicion esperada para la valvula de regulacion (30) que corresponde a una tasa de aplicacion deseada.
10. 10. Un pulverizador (1) agncola de campos de acuerdo con la reivindicacion 9, en el que dicho controlador (50) esta configurado para utilizar dicha posicion esperada para la valvula de regulacion (30) en un control de alimentacion hacia delante de la valvula de regulacion (30).
11. 11. Un pulverizador (1) agncola de cultivos y campos de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, en el que dicho controlador (50) esta informado del numero de secciones de pluma (16) y de boquillas de pulverizacion que estan activas, y en el que dicho controlador (50) esta configurado para determinar la restriccion global al flujo de las boquillas de pulverizacion activas, y en el que el controlador (50) esta configurado para determinar la restriccion al flujo de las boquillas de pulverizacion individuales.
12. 12. Un pulverizador (1) agncola de cultivos y campos de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, en el que dicho controlador (50) recibe una senal que representa la posicion real de dicha valvula de regulacion (30), y dicho controlador (50) esta configurado para controlar la posicion de dicha valvula de regulacion (30) utilizando la senal que representa la posicion real de la valvula de regulacion (30).
13. 13. Un pulverizador (1) agncola de cultivos y campos de acuerdo con la reivindicacion 7, en el que dicho controlador (50) recibe una senal indicativa de la velocidad del pulverizador, y recibe una senal de instruccion indicativa de la tasa de aplicacion deseada del fluido de pulverizacion, y en el que dicho controlador (50) esta configurado para controlar la posicion de dicha valvula de regulacion (30) para obtener una presion y caudal del fluido suministrado a dicha disposicion de valvulas (28) que esta optimizada para la aplicacion deseada, y el tipo real de boquilla de pulverizacion.
14. 14. Un pulverizador (1) agncola de cultivos y campos de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 13, en el que dicho controlador (50) esta configurado para suponer que una informacion obtenida previamente acerca del tipo de boquilla (50) sigue siendo valida a menos que se haya interrumpido la actividad de pulverizacion durante un penodo de tiempo que excede un valor predeterminado.
15. 15. Un pulverizador (1) agncola de cultivos y campos de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 14, en el que dicho controlador (50) esta configurado para suponer que la restriccion al flujo es una restriccion al flujo predeterminada relativamente grande cuando dicho penodo de tiempo predeterminado sin pulverizacion haya transcurrido, y dicho controlador (50) esta configurado para adaptarse a la posicion de la valvula de regulacion (30) en consecuencia a dicha restriccion al flujo relativamente grande.
16. 16. Un pulverizador (1) de campo agncola de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, en el que dicho controlador (50) recibe una senal de velocidad indicativa de la velocidad real del pulverizador (1),

    dicho controlador (50) esta configurado para controlar la posicion de dicha valvula de regulacion (30) durante la operacion de pulverizacion y durante la operacion de no pulverizacion, y

    dicho controlador (50) esta configurado para controlar la valvula de regulacion (30) durante la no pulverizacion para desplazarse en la direccion de cierre en respuesta a la senal de velocidad cuando la velocidad de desplazamiento del pulverizador (1) esta aumentando.
17. 17. Un pulverizador (1) de campo agncola de acuerdo con la reivindicacion 16, en el que dicho controlador (50) esta configurado para ordenar a la valvula de regulacion (30) durante la no pulverizacion que se mueva en la direccion de apertura en respuesta a la senal de velocidad cuando la velocidad de desplazamiento del pulverizador (1) esta disminuyendo.
18. 18. Un pulverizador (1) agncola de cultivos y campos de acuerdo con la reivindicacion 16, en el que dicho controlador (50) esta configurado para ordenar a la valvula de regulacion (30) durante la no pulverizacion que se mueva en la direccion de cierre a la velocidad mas alta posible, en respuesta a la senal de velocidad cuando la velocidad de desplazamiento del pulverizador (1) esta aumentando.
19. 19. Un pulverizador de campo agncola (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18, en el que dicho controlador (50) esta configurado adicionalmente para controlar dicha disposicion de valvulas (28), y dicho controlador (50) esta configurado para enviar una senal de control a dicha disposicion de valvulas (28) para conectar el conducto de alimentacion (25) a dicho conducto de derivacion (26) cuando el controlador (50) recibe instrucciones de no pulverizar, y dicho controlador (50) esta configurado para enviar una senal de control a dicha disposicion de

    5

    10

    15

    20

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    40

    45

    valvulas (28) para conectar uno o mas de dichas secciones de pluma (16) a dicho conducto de alimentacion (25) cuando el controlador (50) recibe instrucciones de pulverizar.
20. 20. Un pulverizador (1) de campo agncola de acuerdo con la reivindicacion 18 o 19, en el que dicho controlador (50) esta configurado para controlar la valvula de regulacion (30) durante la operacion de no pulverizacion para moverse hacia un valor de consigna que corresponde al valor de consigna con la velocidad de avance real del pulverizador. (1) en la operacion de pulverizacion.
21. 21. Un pulverizador (1) de campo agncola de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 20, en el que:

    dicha disposicion de valvulas (28) incluye una pluralidad de valvulas de seccion (29) controladas electronicamente y, por lo que, una seccion de la pluma (16), esta asociada con cada una de dichas valvulas de seccion (29),

    dicho controlador (50) esta configurado para controlar dichas valvulas de seccion (29) y dicho controlador (50) esta configurado para emitir una senal de control para conectar y desconectar selectivamente secciones espedficas de la pluma (16) a dicho conducto de alimentacion,

    dicho controlador (50) esta configurado para ordenar a la valvula de regulacion (30) que se mueva en una direccion de apertura cuando cualquiera de dichas valvulas de seccion (29) esta en el proceso de desconectar una seccion de la barra (16) de dicho conducto de alimentacion (25), y

    dicho controlador (50) esta configurado para ordenar a la valvula de regulacion (30) que se mueva en una direccion de cierre cuando alguna de dichas valvulas de seccion (29) esta en el proceso de conectar una seccion de la pluma (16) a dicho conducto de alimentacion (25).
22. 22. Un pulverizador (1) agncola de cultivos y campos de acuerdo con la reivindicacion 21, en el que dicho controlador (50) esta configurado para ordenar a la valvula de regulacion (30) que se mueva en la direccion de apertura a la velocidad mas alta posible cuando alguna de dichas valvulas de seccion (29) esta en el proceso de desconectar una seccion de la pluma (16) de dicho conducto de alimentacion (25).
23. 23. Un pulverizador (1) agncola de cultivos y campos de acuerdo con la reivindicacion 21 o 22, en el que dicho controlador (50) esta configurado para ordenar a la valvula de regulacion (30) que se mueva en la direccion de cierre a la velocidad mas alta posible cuando cualquiera de dichas valvulas de seccion (29) es en el proceso de conectar una seccion de la pluma (16) a dicho conducto de alimentacion (25).
24. 24. Un metodo para controlar un pulverizador (1) agncola de cultivos y campos, comprendiendo dicho pulverizador (1):

    un deposito (10) de fluido del pulverizador,

    una bomba de desplazamiento positivo (20), estando la entrada de la bomba en comunicacion fluida con dicho deposito (10),

    una pluma (15), dividida en secciones de pluma (16) y estando provista cada una de las secciones de pluma de una pluralidad de boquillas de pulverizacion,

    una disposicion de valvulas (28), asociada con dichas secciones (16),

    un conducto de alimentacion (25) para establecer comunicacion fluida entre una salida de dicha bomba (20) y dicha disposicion de valvulas (28),

    estando configurada dicha disposicion de valvulas (28) para conectar selectivamente el conducto de alimentacion (25) a un circuito de derivacion (26) o a una o mas de las secciones de la pluma (16),

    un conducto de retorno (32), que se ramifica desde el conducto de alimentacion (25),

    una valvula de regulacion (30), aplicando dicha valvula de regulacion (30) un grado variable de estrangulamiento al fluido que fluye desde dicho conducto de alimentacion (25) a traves de dicho conducto de retorno (32), dependiendo dicho grado variable de estrangulamiento de la posicion de dicha valvula de regulacion (30),

    comprendiendo dicho metodo recibir senales de instruccion de un operador y recibir otras senales medidas, caracterizado por controlar la posicion de la valvula de regulacion (30) utilizando las instrucciones del operador y las senales de medicion disponibles que utilizan uno o mas circuitos de control de retroalimentacion combinados con una senal de alimentacion hacia delante.