{"id":119593,"date":"2024-07-17T13:22:41","date_gmt":"2024-07-17T13:22:41","guid":{"rendered":"https:\/\/enolife.com.ar\/es\/?p=119593"},"modified":"2024-07-19T11:17:14","modified_gmt":"2024-07-19T11:17:14","slug":"investigadores-franceses-desarrollaron-un-pulverizador-viticola-con-control-digital-de-alta-precision","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/enolife.com.ar\/es\/investigadores-franceses-desarrollaron-un-pulverizador-viticola-con-control-digital-de-alta-precision\/","title":{"rendered":"Investigadores franceses desarrollaron un pulverizador vit\u00edcola con control digital de alta precisi\u00f3n"},"content":{"rendered":"\n

El Institut Fran\u00e7ais de la Vigne et du Vin y el INRAE trabajaron en colaboraci\u00f3n con las sociedades europeas OPTIMA Concept y Berthoud para el perfeccionamiento de un pulverizador con control digital de alta precisi\u00f3n que permite la modulaci\u00f3n autom\u00e1tica del volumen de soluci\u00f3n pulverizada por cada una de las boquillas seg\u00fan mapas con indicaciones georreferenciadas. Este art\u00edculo, publicado en la Technical Reviews de IVES el 12\/7\/24, expone las caracter\u00edsticas t\u00e9cnicas y los niveles de rendimiento de las soluciones estudiadas y traza las perspectivas de despliegue de estas tecnolog\u00edas en viticultura.<\/strong><\/em><\/h4>\n\n\n\n
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Autores: Maude Lewis, S\u00e9bastien Codis, Xavier Delpuech, Xavier Ribeyrolles, Olivier Naud, Adrien Verg\u00e8s (INRAE)<\/em><\/strong><\/p>\n\n\n\n

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Presentaci\u00f3n de las tecnolog\u00edas puestas en obra en el prototipo<\/strong><\/p>\n\n\n\n

El pulverizador de precisi\u00f3n concebido conjuntamente por OPTIMA Concept y Berthoud fue desarrollado bas\u00e1ndose en un aparato de chorro transportado modelo WinAir cara por cara1<\/sup>. El aparato est\u00e1 equipado con 4 brazos que permiten tratar 2 filas en cara por cara. Cada brazo dispone de 4 alturas de boquillas (Figura 1). En t\u00e9rminos de calidad de pulverizaci\u00f3n, el Berthoud WinAir cara por cara en 2 filas fue calificado por el dispositivo PerformancePulv\u00e9\u00ae www.performancepulve.fr. Este obtuvo la clase de Desempe\u00f1o 2, lo que lo clasifica entre los mejores pulverizadores del mercado en cuanto a cantidad de dep\u00f3sito sobre la vegetaci\u00f3n. La ficha detallada del aparato que permite analizar el nivel de desempe\u00f1o de la m\u00e1quina sobre la totalidad de un ciclo de cultivo (estado de inicio, mitad y plena vegetaci\u00f3n) se encuentra accesible v\u00eda el enlace siguiente: https:\/\/www.performancepulve.fr\/downloads\/open\/fiche\/148<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

El pulverizador est\u00e1 equipado con el dispositivo de control de boquillas SRP (Smart Regulation Pressure) desarrollado por OPTIMA Concept. Este dispositivo reposa sobre la tecnolog\u00eda PWM (por \u00abPulse Width Modulation\u00bb o Modulaci\u00f3n por ancho de pulso en espa\u00f1ol)2<\/sup>.<\/p>\n\n\n\n

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Figura 1. Prototipo de pulverizador basado en la tecnolog\u00eda de control de boquillas PWM (dispositivo SRP (Smart Regulation Pressure)). Cr\u00e9dito Foto IFV.<\/em><\/strong><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n
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La tecnolog\u00eda PWM se basa en el principio de un tiempo de apertura modulable de las boquillas, permitiendo hacer variar el flujo pulverizado. A nivel de cada difusor, un porta-boquilla especial que integra un solenoide remplaza al porta-boquilla cl\u00e1sico. La boquilla, en cambio, es la cl\u00e1sica. La frecuencia de funcionamiento (aqu\u00ed 15 Hz) determina el n\u00famero de ciclos de apertura y cierre de la boquilla por segundo. En cada ciclo, un valor de DutyCycle (DC, en %) ajustable permite modificar el flujo pulverizado. El DC corresponde al porcentaje de tiempo durante el cual la boquilla est\u00e1 abierta. El DC se aumenta o disminuye autom\u00e1ticamente seg\u00fan el flujo deseado.<\/p>\n\n\n\n

El dispositivo SRP de OPTIMA Concept integra la funci\u00f3n FPAE (flujo proporcional al avance electr\u00f3nico) a nivel de cada una de las 16 boquilla que equipan el aparato. Este permite mantener un volumen\/ha con indicaciones definido a nivel de cada una de las boquillas para diferentes rapideces de avance del tractor. El flujo pulverizado por cada boquilla es piloteado independientemente a nivel de su porta-boquilla PWM gracias a la modificaci\u00f3n del DC. El circuito de pulverizaci\u00f3n fue adaptado de manera tal que la modificaci\u00f3n de los flujos en la rampa se efect\u00faa a presi\u00f3n constante, sea cual sea el n\u00famero de alturas de boquillas o de brazos abiertos, y para una amplia gama de calibres y de modelos de boquillas utilizadas. Se testearon diferentes categor\u00edas y calibres de boquillas: XR80\u00b0, Teejet; IDK90\u00b0, Lechler; AD90\u00b0, Lechler. Con la utilizaci\u00f3n de boquillas hasta el calibre ISO 04 (color rojo), la variaci\u00f3n de presi\u00f3n en el circuito se limita a 0,2 bar para todo el conjunto de DC, asegurando la homogeneidad de la pulverizaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

Para regular el volumen\/ha a nivel de las porta-boquillas PWM se necesitan curvas de calibraci\u00f3n3<\/sup>. Estas curvas de calibraci\u00f3n relacionan, para una presi\u00f3n dada en el circuito, el valor de flujo pulverizado por la boquilla (expresado en ml\/min) con el valor de DC (expresado en %). Debe definirse una curva de calibraci\u00f3n espec\u00edfica para cada modelo de boquilla (Figura 2). Las calibraciones se efect\u00faan en un rango de DC que va del 15 al 90 %. Por encima de un DC de 90 % el flujo es constante y por debajo de 15 % el espectro de gotas ya no se forma de manera siempre correcta seg\u00fan el modelo de boquillas, y son susceptibles de aparecer diferencias de flujo entre las boquillas. A modo de ejemplo, en el rango de DC que va entre 20 % y 90 %, retenido como el rango de funcionamiento de la soluci\u00f3n SRP, el flujo de las boquillas AD90\u00b003 a 4 bar var\u00eda entre 0,32 l\/m (DC = 20 %) y 1,37 l\/min (DC = 90 %), es decir un rango de variaci\u00f3n de flujo pulverizado de 1 a 4.<\/p>\n\n\n\n

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Figura 2. Curvas de calibraci\u00f3n de la boquilla AD90\u00b003 a 3 presiones (3,5, 4,0 y 4,5 bar).<\/em><\/strong><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n
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Hasta el calibre ISO 04 de las boquillas, el flujo pulverizado var\u00eda linealmente en funci\u00f3n del DC. La curva de calibraci\u00f3n es independiente del n\u00famero de alturas de boquillas abiertas y del brazo.<\/p>\n\n\n\n

El pulverizador est\u00e1 equipado con una consola (modelo Xenius, OPTIMA Concept) que permite leer mapas con indicaciones georreferenciadas en formato shapefile. Este est\u00e1 equipado con un receptor GNSS RTK que permite obtener una geolocalizaci\u00f3n con resoluci\u00f3n de cent\u00edmetros y con un m\u00f3dem 4G para la recepci\u00f3n de las correcciones (www.reseau-teria.com<\/a>). El seguimiento en tiempo real y el registro de los par\u00e1metros de aplicaci\u00f3n se hacen gracias a la presencia de un captor de presi\u00f3n y de cuatro caudal\u00edmetros electromagn\u00e9ticos (marca IFM) para cada brazo del aparato. Un registro georreferenciado de los flujos instant\u00e1neos y de la presi\u00f3n a frecuencia de 10 Hz permite controlar la precisi\u00f3n de la aplicaci\u00f3n de los vol\u00famenes\/ha indicados.<\/p>\n\n\n\n

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An\u00e1lisis de la precisi\u00f3n de aplicaci\u00f3n<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Con el fin de probar la capacidad del prototipo para aplicar precisamente las dosis indicadas, se ejecutaron varios mapas con indicaciones usando el sistema de comando del pulverizador. Estos mapas estaban constituidos de 7 pol\u00edgonos, con indicaciones de vol\u00famenes\/hect\u00e1rea definidas para cada una de las 16 boquillas. Los mapas con indicaciones fueron concebidos de manera de explotar un muy amplio rango de variaci\u00f3n del DC en modo FPAE. Durante la aplicaci\u00f3n, los par\u00e1metros de pulverizaci\u00f3n (flujo, presi\u00f3n, rapidez de avance) fueron registrados y georreferenciados.<\/p>\n\n\n\n

La figura 3 presenta un ejemplo de aplicaci\u00f3n con la comparaci\u00f3n entre el volumen\/ha instant\u00e1neo aplicado y el volumen\/ha indicado (en l\/ha) para uno de los 4 brazos en los 7 pol\u00edgonos. El mapa con indicaciones fue hecho con variaciones de volumen\/ha indicados en los 7 pol\u00edgonos que van de 1 a 3 (de 50 l\/ha a 150 l\/ha para un brazo, es decir de 100 a 300 l\/ha para la fila entera tratada).<\/p>\n\n\n\n

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Figura 3. Comparaci\u00f3n entre el vol\/ha instant\u00e1neo aplicado por uno de los brazos del pulverizador (l\u00ednea amarilla) y el vol\/ha indicado (l\u00ednea roja) en las 7 zonas.<\/em><\/strong><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n
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El an\u00e1lisis de los archivos de registro de los valores de flujos instant\u00e1neos muestra una muy buena precisi\u00f3n en la aplicaci\u00f3n de los vol\u00famenes\/ha indicados. En todas las configuraciones probadas -que corresponden a 42 puntos de comparaci\u00f3n- el error de volumen\/ha aplicado a escala de la fila tratada es inferior a 5,4 % (error m\u00e1ximo) con un promedio de los valores absolutos de los errores cercano a 2,5 %.<\/p>\n\n\n\n

Pruebas complementarias permitieron evaluar otros par\u00e1metros de rendimiento de la m\u00e1quina. Con respecto a la reactividad del prototipo, el tiempo necesario para abrir, cerrar la pulverizaci\u00f3n o cambiar el volumen\/ha aplicado es cercano a 100 ms. En cuanto a la precisi\u00f3n del posicionamiento geogr\u00e1fico de la aplicaci\u00f3n de indicaciones previamente georreferenciadas en mapas con indicaciones, pruebas realizadas a 7,4 km\/h mostraron que la imprecisi\u00f3n era inferior en todos los casos a 26 cm (promedio de 23 cm en 12 pruebas) e inferior a 19 cm a 4,0 km\/h (promedio de 14 cm en 12 pruebas).<\/p>\n\n\n\n

Las soluciones tecnol\u00f3gicas desarrolladas por OPTIMA Concept y desplegadas con Berthoud con el prototipo parecen prometedoras y deber\u00edan desarrollarse en cultivos perennes, teniendo en cuenta el potencial en t\u00e9rminos de precisi\u00f3n, de modularidad (robustez de la calidad de aplicaci\u00f3n a pesar de las variaciones de rapidez y de volumen\/ha aplicado) y de reactividad.<\/p>\n\n\n\n

Las soluciones tecnol\u00f3gicas desplegadas constituyen un real avance hacia el desarrollo de una pulverizaci\u00f3n de precisi\u00f3n que permitir\u00e1 adaptar, una vez que las reglas de ajuste hayan sido definidas, la dosis funci\u00f3n de la vegetaci\u00f3n a tratar. La sociedad OPTIMA Concept acaba de desarrollar un nuevo dispositivo bautizado como AFS (Automatic Foliage Spraying) que consiste en acoplar la tecnolog\u00eda PWM con captores de ultrasonido de manera de cortar autom\u00e1ticamente el chorro en presencia de agujeros en la vegetaci\u00f3n. Esta soluci\u00f3n galardonada en el SITEVI 2023 est\u00e1 en curso de evaluaci\u00f3n por el UMT ECOTECH de Montpellier. Las primeras pruebas muestran que esta soluci\u00f3n podr\u00eda ser una alternativa a los paneles recuperadores para reducir las p\u00e9rdidas de entrantes sin los inconvenientes de saturaci\u00f3n y de limitaciones de limpieza de los paneles.<\/p>\n\n\n\n

Agradecimientos:<\/em><\/strong> Agradecemos a la bodega MasPiquet, bodega pedag\u00f3gica del liceo vit\u00edcola Fr\u00e9d\u00e9ric Bazille de Montpellier (H\u00e9rault, Francia), soporte de nuestras actividades experimentales. Agradecimientos a las sociedades OPTIMA Concept y Berthoud.<\/em><\/p>\n\n\n\n

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