GBT 40331.1-2021 植物保护机械 大田作物喷雾沉积量的测试 第1部分:在水平地面上的测试.pdf

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  • 当在裸露地表进行喷雾时,应在试验报告中记录地表粗糙度,例如翻耕地、已整备的种床地或土壤 耕作研究中的粗糙度指数)

    可以通过一个试验来量化或描述现场情况,或它可以是一个为比较机器而确定的试验场地(特定跑 道)。在对比试验中,如果使用悬挂式或牵引式喷雾机,则最好使用相同配置的拖拉机。拖拉机类型应 在试验报告中注明。 每次测量应包括在地面上采集喷雾沉积(见图B.1)。在同一收集器位置或在不同的位置分别至少 进行三次测量

    5.2与基准喷雾机设置进行比较

    暖通空调图纸、图集5.3喷雾沉积的地面取样

    应在试验地标示出测量沉积量的试验区域。喷雾沉积的测量应在裸露的地面上进行,以定量测出 在地面的喷雾沉积总量和变化。收集器通常放置在喷杆两侧的中心区域,即距离喷杆末端和喷雾机/拖 拉机轮胎各1.5m之间的区域(见图1)。根据图B.1喷雾沉积的采样至少在三处进行。对于特殊目的 的测试,如喷杆运动产生的影响,将收集器放置在喷杆未端喷头下方(见图B.2);测试喷雾机/拖拉机尾 部气流的影响,则将收集器放置在靠近喷雾机的位置。当沿垂直喷杆方向放置收集器时,收集器应放置 在喷头下方2个喷头之间的区域。 平面型人工收集器应固定在杆或板上(高度最高20mm),收集面水平放置不应高出地面8cm。收 集器最大长度为1m,最大宽度为0.2m。 采样区域可以是一个带状区域,例如沿行驶方向长10m,划分为更小区块进行分析(通常使用 100cm×10cm或50cm×10cm或10cm×10cm的收集器),或是不同收集器沿前进方向排成一列, 或是与前进方向成一定角度的单个收集器或是一平方米收集器细分成边长10cm正方形。根据喷雾机 速度,沿前进方向设置的直线收集器区块,其长度应至少为2m。采样区域的长度应随喷雾机速度增加 而加倍,即[采样区域长度=2×喷雾机速度(m/s)]。 注:收集器大小会影响变异系数。测量相同面积时,平均喷雾沉积量与收集器大小无关。 应记录测量系统的精度、收集器效率和回收率的详细信息。

    图1地块平面图、试验区域和喷杆中心下方左右两侧采样区域示意图

    5.4雾滴分布/喷雾覆盖

    当需要更多关于雾滴分布和覆盖情况的信息时,可以将水敏纸(或类似试纸)放置在上述指定的人 工收集器位置。可以通过图像分析系统对这些试纸获得的雾滴数量和覆盖面积进行量化。需要对图像 分析系统进行适当的校准(例如,像素大小和背景阈值去除)。分析计算后可以获得不同取样位置上单 立面积的覆盖率或雾滴数量(雾滴斑点中径)(参见附录F)。 水敏纸类的收集器仅能作为对比测试结果使用,不能用于量化分析,因为示踪剂和添加剂对喷雾液 本在水敏纸上的扩散系数有一定影响,且雾滴接触试纸的角度也会影响试纸上的斑点。非常小的雾滴 不会显现,且大容量喷雾会导致水敏纸完全着色。 处理和储存水敏纸类的收集器应保证处理后收集器上滴渍分布的变化最小。 雾滴分布的测量结果可根据方差分析(ANOVA,检验水准10%)进行统计评估

    6.1喷雾系统相关数据

    6.1.1喷雾机作业条件

    至少应描述下列项目: 制造商; 喷雾机类型和型号; 拖拉机类型、型号和配置(如适用); 行驶速度(km/h);通过100m长度所需时间; 电子设备/计算机; 悬挂式/牵引式/自走式; 轮胎,压力(喷雾机十拖拉机); 车轮悬浮连接(是/否)

    至少应描述下列项目: 工作幅宽; 靶标上方的高度; 喷杆节数; 液压/机械操控; 稳定系统;

    至少应描述下列项目: 工作幅宽; 靶标上方的高度; 喷杆节数; 液压/机械操控; 稳定系统;

    6.1.3喷头和喷囊液体分布

    至少应描述下列项目: 喷头类型、型号和商品名: 喷头喷雾质量[例如,细雾/中雾/粗雾或Dv1o,Dv5o(VMD),Dvgo; 工作压力(喷雾机压力表读数,MPa); 喷头间距、位置和喷雾方向; 喷杆上喷头的数量; 施药液量(L/hm); 采样区域的喷头流量(L/min)

    6.1.4气流分布(气流辅助式喷雾机)

    至少应描述下列项目: 风机类型; 档位; 动力输出轴转速(r/min); 一 非接触方式测量的风机转速(r/min); 旋转方向:顺时针,逆时针; 气流设置(气流方向)特性的描述:

    出口处的气流速度和喷雾机的风量(例如按照附录E测量)

    6.2试验地块相关数据

    至少应描述下列项目: 地表粗糙度(例如翻耕地、已整备的种床地或土壤耕作研究中的粗糙度指数); 地块坡度(例如地块长度每100m升高的米数); 土壤类型(沙土/粘土/泥炭地等); 地面湿度条件(例如湿/干,轮胎扬尘); 有植被覆盖或地表裸露

    6.3喷雾液体相关数据

    应记录水箱混合液的所有成分: 示踪剂(颜色编号的ID;批号),添加剂,使用的化学品(参见附录C); 喷雾剂量(液体、示踪剂、添加剂),包括特定的流体力学参数,例如:在20℃士2℃和试验期间 适宜温度下的粘度和表面张力; 在喷雾前后以及每次重喷前后对采集的喷雾液体的代表性样本(最好在喷头出口处取样)立即 进行分析,以获得示踪剂或植物保护产品(PPP)的浓度情况。 如果在相同的试验中使用不同的示踪剂,则应将其随机分配给每次喷施

    喷雾沉积量可用不同采样点 剂或物质)的量(uL/cm,ng/cm),或与理 论喷雾量的相对百分比%,或覆盖率,或单位面积雾滴数量(雾滴斑点中径)来表示(参见附录D)。沉积 量的变化情况用变异系数(CV)表示。 在使用直线取样方法时,可以建立沉积量与行驶距离或沿喷杆的距离或喷杆各喷雾分段的函数关 系式,沉积平均值或中值,以及最小沉积量、最大沉积量和偏差都与该函数相关

    以下是用于喷雾沉积测量的收集器: 醋酸纤维板; 铝箔纸; 滤纸; 色谱纸; 过滤材料; 一水敏纸; 培养Ⅲ。 注:收集器混用可能会产生误导性结果

    附录A (资料性) 用于喷雾沉积测量的收集器示例

    附录B (资料性) 收集器布局示例及在田间位置示意图

    A.B 一4.5m长的横向分段式沉积收集区块,9个(0.5m×0.1m)收集器: C.D —4.5m长的纵向分段式沉积收集区块,9个(0.5m×0.1m)收集器; E、F 与前进方向成45°的单个沉积收集器(1.0m×0.1m); X、Y——1m面积的沉积收集区块,包括10个收集器(每个宽0.1m)收集喷杆下方宽1m和长1m区域的沉积 注:这是将收集器放置在喷杆左侧和右侧中心区域的示例,即距喷杆末端和喷雾机(车轮)为1.5m之间的区域。

    24m喷杆喷雾机田间地面沉积收集器位置示意

    B.2用于测试喷杆运动对喷雾沉积影响的收集

    测试喷杆运动对喷囊沉积影响的收集器布置示意

    在图B.2中,额外增加的纵向收集器(C1~C3,D1D3)分别放置在喷雾机附近两侧,喷杆中间 端位置。平均喷雾沉积值通过E和F收集器采集分析。示例为一台24m喷杆喷雾机。

    在图B.2中,额外增加的纵向收集器(C1~C3,D1~D3)分别放置在喷雾机附近两侧,喷杆中间和 末端位置。平均喷雾沉积值通过E和F收集器采集分析。示例为一台24m喷杆喷雾机,

    附录C (资料性) 荧光分析法和沉积量计算

    在使用荧光染色剂作为示踪剂的情况下,重要的是选择合适的荧光仪激发波长和发射波长,最大限 斐地辨别示踪剂和背景荧光。十扰或背景荧光可能来自收集器、稀释液(例如自来水或去离子水的荧光 会随时间变化)以及荧光仪测量池的污染。当收集器放置在地面上时,应注意来自地表灰尘污染的背景 炭光。 用稀释液浸泡收集器,使示踪剂进人溶液。应尽可能减少稀释液的体积,最大限度提高荧光剂回收 率,但这取决于采样面积和收集到的喷雾液量。收集器上的稀释液体积和示踪剂的量决定了从收集器 表面回收示踪剂的回收率,应预先了解示踪剂溶液最佳稀释量和稀释时间。 荧光仪的读数与溶液中示踪剂量的关系通过校准曲线表达。该曲线在一定范围内是一条直线(例 如在0~1000范围内,10<<950),并通过取样已知浓度的示踪剂溶液来测定。 根据荧光仪的读数、校准曲线、收集器的收集面积、喷雾液体中的示踪剂浓度、背景荧光(收集器和 稀释液)以及稀释液的体积,计算单位面积的喷雾沉积量,例如:按照公式(C.1)计算,单位uL/cm。通 过将喷雾沉积量与在相同单位面积上的施用量相关联,可以根据公式(C.2)计算收集器上喷雾沉积率。

    C.1 P sprny X Aol βde ×100

    βdep 喷雾沉积量,单位为微升每平方厘米(uL/cm): βdep% 喷雾沉积率,%; βv 喷雾量,单位为升每公项(L/hm"); Psmpl 样品的荧光仪读数; Pblk 空白的(收集器十稀释水)荧光仪读数; Feal 荧光仪读数与示踪剂浓度(ug/L/荧光仪刻度单位)之间的关系系数; Val 用于溶解收集器上示踪剂的稀释液体(如自来水或去离子水)的体积,单位为升(L); Pspry 喷头处采样的喷雾液体中示踪剂浓度,单位为克每升(g/L); Al 收集器捕捉喷雾的投影面积,单位为平方厘米(cm)。

    C.2收集器的背景荧光

    收集器的背景荧光通过测定至少10个收集器来确定;用最佳体积的稀释液浸泡收集器;根据规程 测定荧光值。背景荧光平均值由全部独立的荧光仪读数计算。 建议在试验区喷雾沉积量收集器队列的开头和结尾加入空白水样和空白收集器,用于背景荧光的 测定。

    C.3收集器的示踪剂回收率

    所有收集器回收的示踪 剂与示踪剂总量的比率即为收集器的示踪剂回收率, 配置的示踪剂溶液的浓度最好与田间喷雾沉积试验使用的喷雾液浓度接近

    D.1地面收集器上喷雾沉积量的测量

    喷雾沉积量的测定值应表示为单位面积的喷雾液体量。如有必要,使用确定面积的收集器。为对 不同的施药情况进行比较,需要对给定的施药量进行归一化。因此,测量喷雾液中的示踪剂浓度时,应 在喷雾前后在喷头出口处取样。 平均喷雾沉积量(s)应表示为单位面积喷雾量(μL/cm)或占喷雾机喷雾量的百分数。 采样点上喷雾沉积的均匀性应以测得的喷雾沉积量的变异系数(CV)或最大偏差(dmax)记录在报 告中。

    平均喷雾沉积量(c):

    附录E (资料性) 水平喷杆喷雾机气流辅助系统的说明

    在水平喷杆喷雾机使用气流辅助系统时,应测量每个出风口处的风量,并规定出风口的尺寸,根据 这些参数计算总送风量的指示值

    通过出风口(槽、孔或喷口)的尺寸, 及工作幅宽上的槽、孔或喷口的数量对气流辅助系统进行描述 计算每个槽、孔或喷口的出风口面积并求和,即得到总出风口面积

    在气流辅助系统的出风孔或喷口处测量风速。风速测量装置(例如杯式风速计,超声波风速计)保 等在出风口的气流中并稍微移动以确定最大风速(风速会沿着出口边缘发生变化)。沿喷杆的不同点测 量风速时设计图纸,每节喷杆至少测量一次。记录测量结果并计算平均值,得到平均风速。出风口风速一般以 m/s表示。 计算出风口总风量: 出风口总风量(m/h)三出风口平均风速(m/s)×出风口槽面积(m)×3600

    F.1用于测量喷需分布的收集器示例

    市售的水敏纸(WSP),尺寸为50mm×25mm和500mm×25mm 卡罗米特纸(KC),单面和双面,不同尺寸的纸张均有市售

    F.2在地面上用收集器测得的喷零分布

    喷雾分布可以通过将水敏纸(WSP)或卡罗米特纸(KC)放置在收集器位置来测量。喷洒喷雾液 后,滴沉积在水敏纸或卡罗来特纸上变成看得见的斑点图案。水敏纸上的斑点图案将黄色卡纸变成 黄底蓝点,蓝点即雾滴接触试纸的位置。可使用图像分析系统分析这种斑点图案,并获得以雾滴覆盖率 和单位面积上雾滴数表示的喷雾分布参数。 喷雾分布的测定值应表示为雾滴覆盖面积的百分比(覆盖率/%),雾滴数量应表示为单位面积的雾 滴数(滴/cm)。 平均喷雾覆盖率应以占地面面积的百分比给出。 平均雾滴数应以滴/cm表示。 采样点上喷雾分布的均匀性应以测得的喷雾分布值(覆盖率%或雾滴数)的变异系数(CV)或最大 偏差(dmax)记录。

    平均喷雾分布(覆盖率或雾滴数)(元):

    电气设备标准规范范本式中: n——收集器数量; 第i个收集器上收集的雾滴覆盖率或雾滴数。 最大偏差(dm):

    dmax =max ( F.2 CV : d, ×100 F.3

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