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    草地上的國際象棋 | 圖爾克農業解決方案

      2019年07月19日  

      農業領域的下一發展階段是由數據驅動的,需要在農田中使用穩固的傳感器技術。圖爾克產品可實現使用駕駛員輔助系統進行操作,從而開啟完全自動化的農作。在線控轉向系統中,QR20編碼器測量車軸的轉向角,或協助打開大田噴霧機的噴臂。超聲波傳感器和傾角計則適合對齊噴桿的位置,同時緊湊的TM18光柵可以監測聯合收割機的谷物升降機的物料流。

      與其他商業環境不同,農業領域受不斷變化的外部因素影響。去年夏天,歐洲經歷了包含長期干旱和短時暴雨的極端氣候,為此進行了很好的證明。許多農民的收成因此遭受了巨大損失。

      為了實現2050年的全球糧食保障目標,農業企業正面臨嚴峻的優化生產壓力。簡單來說,為了彌補屆時全球人口預計達到90億的增長并同時跟上自然保護的需求,農業領域必須在許多地區耕地面積逐年減小的同時實現產量逐年增長。

      現代數字技術可以在此發揮重大作用。當今的測量儀器可以采集土壤狀況的數據,使農民能夠輕松完成評估。而這反過來又可以使農業機械的操作更加高效和自主。農業領域代表已經對這方面的潛力進行了探討,并討論了精確農作、智能農業或精準農業的可能。在許多研究中,該經濟領域的數字化被描述為可能是以環保方式實現盡可能高作物產量的關鍵手段。盡管如此,人們努力爭取更精準、損失更少的農業生產的歷史與農業本身一樣悠久。然而,在工業4.0的背景下,農業正處在具有諸多全新可能的發展階段。

      圖爾克帶PTFE涂層的超聲波傳感器測量噴臂與農田或作物間的距離,并且耐受常用的作物殺蟲劑

    協作田間栽培的表面分析

      在高科技農作過程中,農民越來越多地充當計劃主管的角色,而不是持續負責機械的所有控制操作。通常,該過程的開端是基于在非均質的農田中建立均質區域的理念,進行土壤分析。其中,某個區域可以由于具有更多的地下水資源而更節儉地灌水,而其他區域則可能需要施更多的肥。這種優化的土壤和作物栽培方法通過準確的土壤改造實現,從而可以根據相似的需求進行分區,并逐步獲得具有不同信息的地圖,農民可以利用這些信息根據特定分區的需求培養土壤。

      該過程會用到許多小型的輔助組件。現代拖拉機和收割機已經配備智能的駕駛輔助系統,有時可以自動完成某些操作。利用手機的GPS定位和位置數據,可使機械準確遵循設定的路徑,從而防止重復使用殺蟲劑或肥料等。另一大好處是減少油耗。作為可能已經實現自動化控制的駕駛操作的一部分,緊湊且堅固的傳感器已被廣泛用于各種應用,例如低磨損轉向、大田噴霧機的對齊以及物料流的監測。

      QR20等非接觸式無磨損編碼器適合用作大田噴霧機噴臂的角度傳感器或線控轉向解決方案的組件

    利用傳感器實現高性能

      線控轉向技術被視為未來自主駕駛系統的成熟引導技術,可以以相同的方式使用操縱桿進行控制。方向命令不再通過機械方式給出,而是通過電氣方式傳輸給執行器。圖爾克的非接觸式編碼器可測量該系統中車軸的轉向角, 并同時耐受濕度( 防護等級達IP68/69k)和沖擊。必要時,它們甚至可以完全安裝在車軸內。

      電感式編碼器完全采用非接觸式操作,因此完全無磨損,這對于農業通常較短的時間窗口及機械故障風險來說是非常重要的優勢。QR20編碼器還能可靠用于測量大田噴霧機的角度。傳感器測量投射角,從而使噴臂一直處于正確的位置。這再次證明了目前使用測量傳感器而不是限位開關進行連續位置測量的趨勢。

      與作物間的距離決定噴桿的高度。超聲波傳感器可用于提供該距離信息,因此可以使用圖爾克緊湊且帶PTFE涂層的超聲波換能器。這些傳感器的檢測范圍從30 cm到3 m不等。集成的溫度補償功能可使測量數據在-40到+70攝氏度的整個范圍內保持恒定,確保用戶能準確對齊噴臂。根據應用需要,還可通過示教按鈕或示教電纜個性化設置參數。

      圖爾克的預裝配Y型分配器可按模塊組合使用,用于連接噴霧閥,Superseal插頭連接器則確保即使在振動情況下也能可靠連接

    可靠的傾角測量

      無論農民在使用大田噴霧機噴灑殺蟲劑或液體肥料,還是操作聯合收割機,在大多數農業機械中,車輛的傾角都是一個重要的信息點。例如,若脫粒裝置總是需要在不平整的地面上水平工作,則圖爾克堅固的傾角傳感器可檢測和傳輸橫向偏差及運動方向上的偏差。由于配置單獨可調節的過濾器,操作過程中的一些振動和不可預見的沖擊也不會影響測量值。

      一旦脫粒裝置將小麥與外殼分離,升降機將收獲的谷粒輸送到谷粒罐中。該物料流可由光電傳感器進行監測。TM18光電傳感器防護等級達IP67和IP69k,可以在此安裝用于空間受限位置,并快速與接收器對齊。與其他傳感器不同,TM18通過螺釘固定至帶螺紋鏡頭的谷粒升降機中,從而使設計師無需設計復雜且易出錯的帶偏轉反射鏡的配件。檢測到的谷粒數量相關的數據用于確定谷粒升降機的操作。播種機的種子也可以類似方式檢測,使用非接觸式電容傳感器提供物位信息。

    精密性帶來財務和環境雙重效益

      所述應用展示了智能傳感器在精確農作領域的重要先驅作用。它們使得農民可以更高效地使用肥料和殺蟲劑,從而有助于節省資源并同時保護土壤。該組合是進行農業數字化和自動化投資的核心驅動力。通過更精準的田間栽培,專家希望實現更切實的生態效益,例如防止直接污染河水、減少土壤中化學品的使用以及節省油耗。

      另一方面,對于農場而言,這些解決方案可實現更高的利潤。未來,自驅動機械尤其將開辟新的解決方案,包括在天氣良好的情況下準時的操作。以前,農民只是無需手動控制前進操作,但仍需手動完成轉向操作。然而,現在借助角度傳感器,這類運動也可準確完成。

      圖爾克產品可以越來越多地為自動操作的控制系統提供更大的支持,用于測量和傳輸參數;憑借堅固的設計,它們甚至適用于腐蝕性液體、極端溫度或粗糙表面可能影響技術組件的嚴苛應用環境。

    標簽:圖爾克 QR20編碼器我要反饋
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