農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的下一發(fā)展階段是由數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的，需要在農(nóng)田中使用穩(wěn)固的傳感器技術(shù)。圖爾克產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)使用駕駛員輔助系統(tǒng)進(jìn)行操作，從而開(kāi)啟完全自動(dòng)化的農(nóng)作。在線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)中，QR20編碼器測(cè)量車(chē)軸的轉(zhuǎn)向角，或協(xié)助打開(kāi)大田噴霧機(jī)的噴臂。超聲波傳感器和傾角計(jì)則適合對(duì)齊噴桿的位置，同時(shí)緊湊的TM18光柵可以監(jiān)測(cè)聯(lián)合收割機(jī)的谷物升降機(jī)的物料流。
與其他商業(yè)環(huán)境不同，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域受不斷變化的外部因素影響。為了實(shí)現(xiàn)2050年的全球糧食保障目標(biāo)，農(nóng)業(yè)企業(yè)正面臨嚴(yán)峻的優(yōu)化生產(chǎn)壓力。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，為了彌補(bǔ)屆時(shí)全球人口預(yù)計(jì)達(dá)到90億的增長(zhǎng)并同時(shí)跟上自然保護(hù)的需求，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域必須在許多地區(qū)耕地面積逐年減小的同時(shí)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量逐年增長(zhǎng)。
現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)可以在此發(fā)揮重大作用。當(dāng)今的測(cè)量?jī)x器可以采集土壤狀況的數(shù)據(jù)，使農(nóng)民能夠輕松完成評(píng)估。而這反過(guò)來(lái)又可以使農(nóng)業(yè)機(jī)械的操作更加高效和自主。農(nóng)業(yè)領(lǐng)域代表已經(jīng)對(duì)這方面的潛力進(jìn)行了探討，并討論了精確農(nóng)作、智能農(nóng)業(yè)或精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的可能。在許多研究中，該經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的數(shù)字化被描述為可能是以環(huán)保方式實(shí)現(xiàn)盡可能高作物產(chǎn)量的關(guān)鍵手段。盡管如此，人們努力爭(zhēng)取更精準(zhǔn)、損失更少的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的歷史與農(nóng)業(yè)本身一樣悠久。然而，在工業(yè)4.0的背景下，農(nóng)業(yè)正處在具有諸多全新可能的發(fā)展階段。
圖爾克帶PTFE涂層的超聲波傳感器測(cè)量噴臂與農(nóng)田或作物間的距離，并且耐受常用的作物殺蟲(chóng)劑
協(xié)作田間栽培的表面分析
在高科技農(nóng)作過(guò)程中，農(nóng)民越來(lái)越多地充當(dāng)計(jì)劃主管的角色，而不是持續(xù)負(fù)責(zé)機(jī)械的所有控制操作。通常，該過(guò)程的開(kāi)端是基于在非均質(zhì)的農(nóng)田中建立均質(zhì)區(qū)域的理念，進(jìn)行土壤分析。其中，某個(gè)區(qū)域可以由于具有更多的地下水資源而更節(jié)儉地灌水，而其他區(qū)域則可能需要施更多的肥。這種優(yōu)化的土壤和作物栽培方法通過(guò)準(zhǔn)確的土壤改造實(shí)現(xiàn)，從而可以根據(jù)相似的需求進(jìn)行分區(qū)，并逐步獲得具有不同信息的地圖，農(nóng)民可以利用這些信息根據(jù)特定分區(qū)的需求培養(yǎng)土壤。
該過(guò)程會(huì)用到許多小型的輔助組件。現(xiàn)代拖拉機(jī)和收割機(jī)已經(jīng)配備智能的駕駛輔助系統(tǒng)，有時(shí)可以自動(dòng)完成某些操作。利用手機(jī)的GPS定位和位置數(shù)據(jù)，可使機(jī)械準(zhǔn)確遵循設(shè)定的路徑，從而防止重復(fù)使用殺蟲(chóng)劑或肥料等。另一大好處是減少油耗。作為可能已經(jīng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的駕駛操作的一部分，緊湊且堅(jiān)固的傳感器已被廣泛用于各種應(yīng)用，例如低磨損轉(zhuǎn)向、大田噴霧機(jī)的對(duì)齊以及物料流的監(jiān)測(cè)。
QR20等非接觸式無(wú)磨損編碼器適合用作大田噴霧機(jī)噴臂的角度傳感器或線控轉(zhuǎn)向解決方案的組件
利用傳感器實(shí)現(xiàn)高性能
線控轉(zhuǎn)向技術(shù)被視為未來(lái)自主駕駛系統(tǒng)的成熟引導(dǎo)技術(shù)，可以以相同的方式使用操縱桿進(jìn)行控制。方向命令不再通過(guò)機(jī)械方式給出，而是通過(guò)電氣方式傳輸給執(zhí)行器。圖爾克的非接觸式編碼器可測(cè)量該系統(tǒng)中車(chē)軸的轉(zhuǎn)向角， 并同時(shí)耐受濕度( 防護(hù)等級(jí)達(dá)IP68/69k)和沖擊。必要時(shí)，它們甚至可以完全安裝在車(chē)軸內(nèi)。
電感式編碼器完全采用非接觸式操作，因此完全無(wú)磨損，這對(duì)于農(nóng)業(yè)通常較短的時(shí)間窗口及機(jī)械故障風(fēng)險(xiǎn)來(lái)說(shuō)是非常重要的優(yōu)勢(shì)。QR20編碼器還能可靠用于測(cè)量大田噴霧機(jī)的角度。傳感器測(cè)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(cè)量傳感器而不是限位開(kāi)關(guān)進(jìn)行連續(xù)位置測(cè)量的趨勢(shì)。
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?guī)TFE涂層的超聲波換能器。這些傳感器的檢測(cè)范圍從30 cm到3 m不等。集成的溫度補(bǔ)償功能可使測(cè)量數(shù)據(jù)在-40到+70攝氏度的整個(gè)范圍內(nèi)保持恒定，確保用戶能準(zhǔn)確對(duì)齊噴臂。根據(jù)應(yīng)用需要，還可通過(guò)示教按鈕或示教電纜個(gè)性化設(shè)置參數(shù)。
圖爾克的預(yù)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(dòng)情況下也能可靠連接
可靠的傾角測(cè)量
無(wú)論農(nóng)民在使用大田噴霧機(jī)噴灑殺蟲(chóng)劑或液體肥料，還是操作聯(lián)合收割機(jī)，在大多數(shù)農(nóng)業(yè)機(jī)械中，車(chē)輛的傾角都是一個(gè)重要的信息點(diǎn)。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(jiān)固的傾角傳感器可檢測(cè)和傳輸橫向偏差及運(yùn)動(dòng)方向上的偏差。由于配置單獨(dú)可調(diào)節(jié)的過(guò)濾器，操作過(guò)程中的一些振動(dòng)和不可預(yù)見(jiàn)的沖擊也不會(huì)影響測(cè)量值。
一旦脫粒裝置將小麥與外殼分離，升降機(jī)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(jìn)行監(jiān)測(cè)。TM18光電傳感器防護(hù)等級(jí)達(dá)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(duì)齊。與其他傳感器不同，TM18通過(guò)螺釘固定至帶螺紋鏡頭的谷粒升降機(jī)中，從而使設(shè)計(jì)師無(wú)需設(shè)計(jì)復(fù)雜且易出錯(cuò)的帶偏轉(zhuǎn)反射鏡的配件。檢測(cè)到的谷粒數(shù)量相關(guān)的數(shù)據(jù)用于確定谷粒升降機(jī)的操作。播種機(jī)的種子也可以類(lèi)似方式檢測(cè)，使用非接觸式電容傳感器提供物位信息。
精密性帶來(lái)財(cái)務(wù)和環(huán)境雙重效益
所述應(yīng)用展示了智能傳感器在精確農(nóng)作領(lǐng)域的重要先驅(qū)作用。它們使得農(nóng)民可以更高效地使用肥料和殺蟲(chóng)劑，從而有助于節(jié)省資源并同時(shí)保護(hù)土壤。該組合是進(jìn)行農(nóng)業(yè)數(shù)字化和自動(dòng)化投資的核心驅(qū)動(dòng)力。通過(guò)更精準(zhǔn)的田間栽培，專(zhuān)家希望實(shí)現(xiàn)更切實(shí)的生態(tài)效益，例如防止直接污染河水、減少土壤中化學(xué)品的使用以及節(jié)省油耗。
另一方面，對(duì)于農(nóng)場(chǎng)而言，這些解決方案可實(shí)現(xiàn)更高的利潤(rùn)。未來(lái)，自驅(qū)動(dòng)機(jī)械尤其將開(kāi)辟新的解決方案，包括在天氣良好的情況下準(zhǔn)時(shí)的操作。以前，農(nóng)民只是無(wú)需手動(dòng)控制前進(jìn)操作，但仍需手動(dòng)完成轉(zhuǎn)向操作。然而，現(xiàn)在借助角度傳感器，這類(lèi)運(yùn)動(dòng)也可準(zhǔn)確完成。
圖爾克產(chǎn)品可以越來(lái)越多地為自動(dòng)操作的控制系統(tǒng)提供更大的支持，用于測(cè)量和傳輸參數(shù);憑借堅(jiān)固的設(shè)計(jì)，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(shù)組件的嚴(yán)苛應(yīng)用環(huán)境。
（轉(zhuǎn)載）
