Boom behaviour diagnosis from modelisation of field sprayer chemical distribution on soil
Diagnostic du comportement des rampes de pulvérisateur grandes cultures à partir de la modélisation du dépôt au sol
Résumé
Stability of field sprayer booms influence ground spray unevenness. In order to diagnose boom behaviour, a method based on the simulation of spray pattern knowing the boom movements, the sprayer features (boom length, nozzles), and using conditions of the sprayer (riding velocity, spray pressure, boom height) was developed. Two solutions were proposed to obtain boom movements. One is based on a track simulation under the wheels of the sprayer (Sinfort et al. [7]). The second one was developed within the frame of an EC FAIR project (SPECS1), by the video observation of the movements of one boom tip while the sprayer was riding over a bump, in standardised conditions. Laboratory tests were developed too to diagnose and to compare the influence of each boom movement type on ground spray distributions. A pattern simulation software was developed (Sinfort et al. [8]) and validated (Lardoux et al. [5]). Then, several sprayers were tested with bump tests within the frame of the SPECS1 project to compare the influence of several factors as bump size, tank emptiness, boom length and suspension type. Boom movements were measured with the video device and spray patterns were computed. Once the method was validated it was necessary to develop tools to make diagnosis on the obtained spray patterns. The indicator usually used is the coefficient of variation. This coefficient of variation is defined by standards and several possible complements on the computation are discussed relatively to estimate this value (choice of reference, spray wide,...). Others indicators were also tested to give more information than the coefficient of variation. These indicators were defined with the computation of correct, over and under sprayed areas. The definition of these areas is discussed. The results obtained for several sprayers for all the indicators (including CV) are compared and related to boom movement analysis. Then other pattern analysis were investigated : image analysis, 2D Fourier Transform and wavelet analysis. It was shown that these tools could give indications to understand the phenomena and to decompose the different factors influencing the pattern but it seems to be difficult to use them for the interpretation of pattern quality.
Diagnostic du comportement des rampes des pulvérisateurs grandes cultures par la modélisation de la répartition des produits au sol La stabilité des rampes de puvérisateurs grandes cultures influence la régularité du dépôt au sol. Pour diagnostiquer le comportement de ces rampes, une méthode d`essai a été développée pour simuler la distribution au sol en fonction des caractéristiques du pulvérisateur (longueur de rampe, buses), des mouvements de la rampe et des conditions d`utilisation (vitesse d`avancement, pression, hauteur de rampe). Deux solutions ont été proposées pour obtenir les mouvements de la rampe. L`une est basée sur la simulation de mouvements sous les roues du pulvérisateur (Sinfort et al.[7]). L`autre a été développée dans le cadre d`un projet européen FAIR (SPECS1), à partir de l`observation vidéo des mouvements d`une extrémité de la rampe simultanément au passage du pulvérisateur sur un obstacle dans des conditions fixes. Des essais en laboratoire ont également été développés pour diagnostiquer et comparer l`influence des mouvements élémentaires de la rampe sur la répartition au sol. Un logiciel de simulation de la répartition a été développé (Sinfort et al. [8]) et validé (Lardoux et al. [5]). Puis, plusieurs pulvérisateurs ont été testés avec la méthode développée dans le programme SPECS pour comparer l`influence de plusieurs facteurs tels que la taille de la rampe, le remplissage de la cuve et le type de suspension. Les mouvements de la rampe étaient mesurés par un système vidéo et les répartitions étaient calculées à l`aide du logiciel de simulation. Une fois la méthode validée, il était nécessaire de développer des outils pour analyser les répartitions obtenues. L`indicateur habituellement utilisé est le coefficient de variation. Ce coefficient est défini dans des normes et certains points sont discutés quant à l`obtention de cette valeur (choix d`une référence, largeur à considérer, etc). D`autres indicateurs ont également été testés pour obtenir plus d`informations. Ces indicateurs ont été définis à partir du calcul des pourcentages de surface correctement pulvérisée, sur-dosée ou sous dosée. La définition de ces surfaces est discutée. Les résultats obtenus pour plusieurs pulvérisateurs pour tous les indicateurs (y compris le CV) sont comparés et rapprochés de l`analyse des mouvements de la rampe. Par la suite d`autres moyens d`analyse ont été testés : analyse d`image, transformée de Fourier 2D, ondelettes, pour comprendre les phénomènes en jeu et décomposer les différents facteurs influençant la distribution mais il est apparu qu`il était difficile de les appliquer pour l`interprétation de la qualité de la pulvérisation.