Name: measuring spray droplet size from agricultural nozzles using laser diffraction
Uploaded: 2016-09-16T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 14 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Measuring Spray Droplet Size from Agricultural Nozzles Using Laser Diffraction at JoVE.com

This study was supported in part by a grant from the Deployed War-Fighter Protection (DWFP) Research Program, funded by the U.S. Department of Defense through the Armed Forces Pest Management Board (AFPMB). Mention of trade names or commercial products in this publication is solely for the purpose of providing specific information and does not imply recommendation or endorsement by the U.S. Department of Agriculture. USDA is an equal opportunity employer.

1. Ön Kurulum ve Hizalama <ol><li> Önceden herhangi bir test, doğru sistem işlevsellik ve veri kalitesini sağlamak için üretici tarafından sağlanan yönergeleri izleyerek lazer difraksiyon sistem bileşenlerinin aynı hizaya getirin. </li><li> doğrudan göz temasından kaçınarak Sınıf illa lazer kullanımı ile ilgili uygun güvenlik önlemlerini izleyin. aktif madde, kimyasal sprey çözümleri kullanılıyorsa uygun Kişisel Korunma Ekipmanları kullanın. </li></ol> 2. Zemin Meme Damlacık Boyutlandırma <ol><li> 47.5 ml ekleyerek &quot;aktif boş&quot; hazırlayın 19 L su ve bir akülü matkap bir karıştırma çubuğu kullanarak iyi karıştırma için% 90 non-iyonik yüzey (% 0.25 v / h karışımı oranını yansıtır). yapılması gereken test miktarına bağlı olarak, etkin boşluğun daha büyük hacimler gerekli olabilir. </li><li> Paslanmaz çelik basınç tankları içine &quot;aktif blank&quot; sprey karışımı dökün tankı mühür ve giriş hava basıncı hortumu ve giden aramalara takmakPüskürtme memesi besleme, sıvı hortum. </li><li> Meme çıkışından ve ölçüm bölgesi arasındaki mesafe bir mezura kullanılarak 30.5 cm (12 inç) olduğunu onaylayın. Eğer öyleyse, devam edin. Aksi takdirde, lazer difraksiyon sisteminin hem de nozül taşıyarak ayarlayın. </li><li> travers sisteme bağlı meme vücutta (bir XRC11005 memesi olarak belirtildiği) a 05 deliği ile standart 110 derecelik düz yelpaze meme takın. düz yelpaze meme uzun ekseni tünelinde dikey olarak yönlendirilmiş, ancak her iki çekvalf montaj halkası içinde veya meme döndürülebilir edilememesi halinde çek valf pozisyonunu değiştirerek memeyi döner, öyle ki meme yönünü ayarlayın doğru pozisyon. </li><li> rüzgar tünelinin açın ve fan hızını ayarlayarak ve sıcak tel anemometre ile tünelinde boranasi onaylayarak 6,7 m / sn boranasi ayarlayın. </li><li> Bir satır içi basınç kirecin muntazam kullanarak gelen hava basıncını ayarlayarak 276 kPa (40 psi) sprey basıncı ayarlamalator. püskürtme ağzının hemen üst akışında monte elektronik basınç göstergesi ile basınç onaylayın. </li><li> aktive ve ölçüm işlemini başlatmadan önce en üstteki konuma lineer traversi çalıştırarak tünelin üst kısmında meme yerleştirin. </li><li> Tüm deney parametreleri (meme, basınç, çözelti, vb) düzgün Kullanıcı Parametreleri arayüzü penceresinde kaydedilen parametreler test koşullara uyan onaylayarak lazer difraksiyon sistem veri kayıt yazılımı kayıt emin olun. Not: Bu veriler parametre kayıt ekranı lazer difraksiyon aleti göre değişebilir. </li><li> toz veya arka plan partikülleri için hesap işletim yazılımı Referans Ölçüm simgesini seçerek bir referans ölçümü başlatın. </li><li> Ölçüm döngüsünün başlangıcı başlatın. Kullanılan lazer difraksiyon sistemine bağlı olarak, birkaç saniye tipik sensörü önce başlatılışının odağı için gereklidirÖlçüm işlemi ating. </li><li> Sistem ölçüm işlemini başlatmak için hazır olduğunu belirtir sonra, basınç tankı sıvı besleme vanasını açarak sprey etkinleştirin. Sprey başladıktan sonra, tüm sprey tüy ölçüm bölgesinden geçtikten kadar travers mekanizmasını kullanarak lazer ışını ile meme indirin. Sıvı besleme vanasını kapatarak sprey devre dışı bırakın. NOT: Ölçüm bölgesi geçen sprey% 0.5 optik konsantrasyonunu elde ve 10-12 saniyelik bir geçen zaman geçene kadar devam dek yazarlar tarafından kullanılan lazer difraksiyon sisteminde, gerçek ölçüm işlemi başlatmaz. Bu ayarlar lazer difraksiyon sistem ve kullanıcı ayarları ile değişecektir. </li><li> 3 çoğaltır en az 2.11 - Tekrar 2.7 adımları. Ek çoğaltır D v0.1, D v0.5 için ortalama ve standart sapma hesaplanarak gerekli olup olmadığını belirlemek ve üç tekrarın D v0.9ve standart sapma sağlamak ortalama% 10 ya da daha azdır. kriterleri karşılamak için gerektiği gibi ek çoğaltır gerçekleştirin. </li><li> 414 kPa (60 psi) sprey basıncını ayarlamak ve tekrar 2.7 adımları - 2.12. </li><li> ilgi her ek meme ve basınç kombinasyonu için 2.12 - Tekrar 2.6 adımları. </li><li> İhracat ve işletim yazılımı içinde sağlanan yöntem kullanılarak damlacık boyutu verileri kaydetmek. </li></ol> 3. Hava Memesi Damlacık Boyutlandırma <ol><li> Hazırlama su 19 litrelik bir% 90 iyonik olmayan yüzey aktif madde 47.5 ml ekleyerek ve bir telsiz matkap bir karıştırma çubuğu kullanılarak, iyi karıştırma ile &quot;Boş bir&quot;. Not: yapılması gereken test miktarına bağlı olarak etkin boşluğun daha büyük hacimler gerekli olabilir. </li><li> Paslanmaz çelik basınç tankları içine &quot;aktif blank&quot; sprey karışımı dökün tankı mühür ve giriş hava basıncı hortumu ve püskürtme memesi besleyen giden sıvı hortumu takmak. </li><li> mesafe b onaylamaketween meme çıkışı ve ölçüm bölgesi bir mezura kullanılarak 45.7 cm (18) &#39;dir. Eğer öyleyse, devam edin. Değilse, memeden lazer difraksiyon sistem gerekli mesafeyi hareket ettirerek ayarlayın. </li><li> rüzgar tüneli çıkışında patlama travers bölümü üzerine bir çek valf ve meme vücutta (2015 yılında meme olarak belirtildiği) bir 15. deliği ile standart 20 derece düz yelpaze meme takın. Meme doğru hava akımı yatay ve paralel yönlendirilmiş meme gövdesinin konumlandırılmış olduğundan emin olun. </li><li> rüzgar tüneli üfleyici açın ve 53,6 m / sn (120 mph) tünel çıkışında boranasi ayarlamak ve bir hava hızı göstergesi bağlı pitot tüpü kullanılarak hız onaylayın. </li><li> bir satır içi basınç regülatörü kullanarak gelen hava basıncını ayarlayarak 207 kPa (30 psi) sprey basıncı ayarlayın. </li><li> Ölçüm işlemini başlatmadan önce travers üst konumda memeyi yerleştirin. </li><li> Emin olun tüm deneysel parametreleri (meme, basınç o,Çözelti, vb) düzgün Kullanıcı Parametreleri arayüzü penceresinde kaydedilen parametreler test koşullara uyan onaylayarak lazer difraksiyon sistem veri kayıt yazılımı kaydedilir. Not: Bu veriler parametre kayıt ekranı lazer difraksiyon aleti göre değişebilir. </li><li> toz veya arka plan partikülleri için hesap işletim yazılımı Referans Ölçüm simgesini seçerek bir referans ölçümü başlatın. </li><li> Ölçüm döngüsünün başlangıcı başlatın. Kullanılan lazer difraksiyon sistemine bağlı olarak, birkaç saniye tipik önce ölçüm işlemi başlamadan sensörü odaklanmak gereklidir. </li><li> Sistem ölçüm işlemini başlatmak için hazır olduğunu belirtir sonra, basınç tankı sıvı besleme vanasını açarak sprey etkinleştirin. Sprey başladıktan sonra, tüm sprey tüy ölçüm bölgesinden geçtikten kadar travers mekanizmasını kullanarak lazer ışını ile meme indirin. deSıvı besleme vanasını kapatarak sprey etkinleştirin. NOT: Ölçüm bölgesi geçen sprey% 0.5 optik konsantrasyonunu elde ve 5-7 sn geçen zaman geçene kadar devam dek yazarlar tarafından kullanılan lazer difraksiyon sisteminde, gerçek ölçüm işlemi başlatmaz. Bu ayarlar lazer difraksiyon sistem ve kullanıcı ayarları ile değişecektir. </li><li> 3 çoğaltır en az 3.11 - Tekrar 3.7 adımları. Ek çoğaltır D v0.1, D v0.5 ve üç kez tekrarlanmış olan D v0.9 için ortalama ve standart sapmayı hesaplamak ve standart sapma sağlamak için gerekli olan ise ortalama% 10 ya da daha az olduğunu belirler. kriterleri karşılamak için gerektiği gibi ek çoğaltır gerçekleştirin. </li><li> Her ek meme, basınç, meme yönelim ve ilgi havadaki kombinasyonu için 3.12 - Tekrar 3.4 adımları. </li><li> böylece işletme içinde sağlanan yöntem kullanılarak ihracat ve tasarruf damlacık boyutu verileriftware. </li></ol>

<ol>
	<li>Bouse, L. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+nozzle+type+and+operation+on+spray+droplet+size.">Effect of nozzle type and operation on spray droplet size.</a> Trans. ASAE. 37 (5), 1389-1400 (1994).</li><li>Hewitt, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Droplet+size+and+agricultural+spraying,+Part+I:+Atomization,+spray+transport,+deposition,+drift+and+droplet+size+measurement+techniques.">Droplet size and agricultural spraying, Part I: Atomization, spray transport, deposition, drift and droplet size measurement techniques.</a> Atomization Spray. 7 (3), 235-244 (1997).</li><li>Black, D. L., McQuay, M. Q., Bonin, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Laser-based+techniques+for+particle-size+measurement:+A+review+of+sizing+methods+and+their+industrial+applications.">Laser-based techniques for particle-size measurement: A review of sizing methods and their industrial applications.</a> Prog. Energy Combust. Sci. 22 (3), 267-306 (1996).</li><li>SDTF (Spray Drift Task Force). <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Study+No+A95-010,+Miscellaneous+Nozzle+Study.">Study No A95-010, Miscellaneous Nozzle Study.</a> EPA MRID, No. 44310401. , (1997).</li><li>Dodge, L. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+performance+of+drop-sizing+instruments.">Comparison of performance of drop-sizing instruments.</a> Appl. Optics. 26 (7), 1328-1341 (1987).</li><li>Arnold, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+comparative+study+of+drop+sizing+equipment+for+agricultural+fan-spray+atomizers.">A comparative study of drop sizing equipment for agricultural fan-spray atomizers.</a> Aeronaut. Sci. Tech. 12 (2), 431-445 (1990).</li><li>Teske, M. E., Thistle, H. W., Hewitt, A. J., Kirk, I. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conversion+of+droplet+size+distributions+from+PMS+optical+array+probe+to+Malvern+laser+diffraction.">Conversion of droplet size distributions from PMS optical array probe to Malvern laser diffraction.</a> Atomization Spray. 12 (1-3), 267-281 (2002).</li><li>Fritz, B. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measuring+droplet+size+of+agricultural+spray+nozzles+-+Measurement+distance+and+airspeed+effects.">Measuring droplet size of agricultural spray nozzles - Measurement distance and airspeed effects.</a> Atomization Spray. 24 (9), 747-760 (2014).</li><li>ANSI. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> ASAE S572.1 Spray Nozzle Classification by Droplet Spectra. 4, 1-3 (2009).</li><li>Fritz, B. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+drop+size+data+from+ground+and+aerial+nozzles+at+three+testing+laboratories.">Comparison of drop size data from ground and aerial nozzles at three testing laboratories.</a> Atomization Spray. 24 (2), 181-192 (2014).</li><li>Fritz, B. K., Hoffmann, W. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Update+to+the+USDA-ARS+fixed-wing+spray+nozzle+models.">Update to the USDA-ARS fixed-wing spray nozzle models.</a> Trans ASABE. 58 (2), 281-295 (2015).</li><li>Sympatec Inc. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> HELOS Central Unit Operating Instructions. , (2002).</li><li>Elbanna, H., Rashed, M. I., Ghazi, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Droplets+from+liquid+sheets+in+an+airstream.">Droplets from liquid sheets in an airstream.</a> Trans ASAE. 27 (3), 677-679 (1984).</li><li>Box, G. E. P., Behnken, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Some+new+three-level+designs+for+the+study+of+quantitative+variables.">Some new three-level designs for the study of quantitative variables.</a> Technometrics. 2 (4), 455-475 (1960).</li><li>Myers, R. H., Montgomery, D. C., Anderson-Cook, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Response Surface Methodology: Process and Product Optimization Using Designed Experiments. , 704 (2009).</li><li>Fritz, B. K., Hoffmann, W. C., Anderson, J., Goss, G. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Response+surface+method+for+evaluation+of+the+performance+of+agricultural+application+spray+nozzles.">Response surface method for evaluation of the performance of agricultural application spray nozzles.</a> Pesticide Formulation and Delivery Systems: 35th Volume, ASTM STP1587. , 61-76 (2016).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

Bu yöntemi uygularken uyulması gereken kritik adımlar vardır. hem hava ve kara meme değerlendirmeleriyle, ölçüm hattına memenin çıkışından mesafe herhangi bir ölçüm öncesinde kontrol edilmelidir. Bu mesafe herhangi bir sapma sonuçları üzerinde önemli bir etkiye sahip olabilir. Benzer bir şekilde, yer meme testinde kullanılan aynı anda hava hızı belirlenmiş ve tavsiye edilen 6.7 m / sn ayarlanmalıdır. tavsiye gelen hava hızı farklılıklar anlamlı bağlı alt hava hızlan de önyargı sorunlarını örnekleme sonuçları etkilemek ve potansiyel olarak daha yüksek hava hızlan ikincil dağılmasından artacaktır. Ayrıca, lazer difraksiyon sistem bileşenlerinin doğru hizalama üreticisi tarafından onaylanmış doğruluk ve hassasiyet şartname ucunda çalışan sistemi sağlamak amacıyla kritik öneme sahiptir. eşzamanlı hava akımı göre uygun kurulum ve memeleri hizalama bile hafif olarak, kaliteli veri sağlamak için önemlidirmemeleri konumlandırma birkaç derecelik açı kaymaları ortaya çıkan damlacık boyutu verilerine önemli etkilere neden olabilir. sunulan yöntemler zemin ve hava sistemi hem de bir püskürtme memesi konfigürasyonu veya püskürtme çözeltisine uygulanabilir. Zemin püskürtme ile, püskürtme zira damlacık boyutundaki değişiklikler, genellikle meme tipi ve boyutu, püskürtme basıncı ve püskürtme solüsyonu tipte bir fonksiyonudur. Hava püskürtücü ile hava hızı değişim hava dalgasının çevreleyen memenin yönlendirme ek rol Nihai damlacık boyutu açısından önemlidir. Bu yöntem, son damla boyutuna, bu faktörlerin kombine etkisini değerlendirmek için kullanılabilir. Ancak tavsiye edilen yöntemlere bazı değişiklikler gerekli olan nadir durumlar vardır. Özel olarak, püskürtme çözeltileri veya ayrı ayrı parçacıklar halinde bir sprey tam dağılmasından için ağızlıktan fazla mesafe gerektiren püskürtme memesi ve ölçüm poin arasındaki mesafeyi ayarlamaya gerektirirt. havadan uygulama test koşullarında ölçüldüğünde Bugüne kadar, ayar bu tür gerekli olan tek meme / sprey çözüm tedavileri, çözüm viskozitesini arttıran sprey katkı maddeleri ile tüm operasyonel ayarları ve dar açılı düz yelpaze memeleri de düz akım memeleri olmuştur. Lazer difraksiyon sisteminin yine de sprey bulutu eksik parçalanma durumunda damlacık boyutu verileri döndürür, ancak elde edilen veriler, tipik olarak sistem tarafından ölçülen püskürtme ligamanların bir sonucu olarak çok daha büyük damlacık boyutları doğru eğilimli olacaktır. Bu ligamanlar çıplak gözle kolayca anlaşılır olmasa da, onların varlığı genellikle damlacık boyutu ölçeğinde (Şekil 3) daha büyük ucunda ikincil tepe noktası olarak dağıtım arsa görsel görünecektir. Dikkat bu ikincil tepe dış titreşimlerin veya neden olabilir lazer difraksiyon sistemi ile diğer müdahale olarak, bağların varlığı sonucu olduğunu varsayarak tavsiye edilir rağmenBenzer bir yanıt. Bir kullanıcının deneyim seviyesi artar, hatalar dayalı ikisi arasındaki ayrımı yapmak gibi kolay olur. Sprey atomizasyon eksik olması durumunda, biz (hava püskürtme memeleri için) 1,8 m örnekleme mesafesi uzanan sorunu ve döner kalite verilerini giderir bulduk. Bu 1,8 m mesafe aslında bizim grup havadan uygulama koşullarında tüm düz akım memeleri değerlendirdiği standart mesafedir. Zemin püskürtücü memeleri ile çalışırken, bir ikiz kullanmak meme tasarımları sınıf vardır, düz yelpaze delik çıkış lazer difraksiyon sistem lensleri kirlenme olmadan tüm sprey tüy örnekleme alanı geçer sigortalamak için kurulum montaj memeye değişiklik gerektirebilir . Bu yöntem sayesinde lazer difraksiyon sistemleri ile ilişkili uzamsal önyargılara örnekleme verevi en aza indirmek için tasarlanmış olsa da, tamamen damlacık boyu değerleri Retu, yani bunları ortadan kaldırmazrn &quot;mutlak&quot; olarak alınamaz. Lazer kırınım ölçmek için bir araç sağlamak ve kompozit sprey bulutu farklı damlacık boyutları arasında homojen olmayan damlacık hızları için, ortaya çıkan damlacık büyüklüğü verilerini ayarlamak değil. laboratuarlar arası veri setleri, özellikle zemin püskürtme memeleri ile ilgili olarak, karşılaştırıldığında, bu kritik hale gelir. Şu anda laboratuarlar arasında karşılaştırmalar sonucu standardize ve izin kabul edilen bir yöntem damlacık boyutu veri sınıflandırma kategorilerinde bir takım kurmak için kullanılan yüksek kalibre referans püskürtme memeleri, bir dizi kullanır. Bu memelerin değerlendirilmesi her damla boyutlandırma değerlendirmenin bir parçası olarak yapılmalıdır. memeleri ve sınıflandırma tanımları ile ilgili daha fazla detay Tarım ve Biyoloji Mühendisleri (ASABE) Uluslararası Standart (ASAE / ANSI, 2009) &quot;Damlacık Spectra tarafından Püskürtme Memesi Sınıflandırılması&quot; American Society of bulunabilir. In tartışıldığı gibitroduction, lazer difraksiyonu dışında, diğer damlacık boyutlandırma sistemleri bulunmaktadır. lazer difraksiyon tüm sprey tüy boyunca damlacık boyutu bir kompozit ölçüsünü verir durumlarda, bu diğer yöntemler genel sprey bulutu sadece küçük bir bölümünü örnekleme, sprey bulutu ile küçük bir alanda odaklanmanızı. Bu Diğer yöntemler ile tüm tüy bir temsili örneği elde edilmesi oluşturmak için kombine edilmesi gereken alt numunelerin çok sayıda ortaya çıkan püskürtme Plume en kesit alanının çok daha sıkı ve zaman alıcı, çok kiriş traversi gerektirir kompozit sonuç. Bu lazer kırınımı kullanarak çok daha fazla zaman gerektirir. Bu yöntem başarılı bir araştırma programı entegre edilmiştir ve teknikleri kullanıcılar tarafından hakim sonra, bir sonraki zorluk etkisi faktörlerin her damlacık boyutuna oluşumu açısından oynadığı rolü anlamaya yönelik iyi yapılandırılmış deneyler yürütüyor. Bu Bigg olanondan daha er meydan tarımsal uygulama endüstrisi tarafından kullanılan meme tipi, nozul kurulum ve işletme faktörleri, hava hızı ve meme konumunda (havadan ilaçlama) ve gerçek dünya tank karışımları sonsuz kombinasyonu verilen görünüyor. Hatta bir meydan okuma daha kolay kullanılabilir bir biçimde aplikatörler mevcut bu bilgiler bir şekilde yapar bulgudur. Grubumuzun büyük bir başarı ile kullanılan tek seçenek, birden fazla püskürtme nozulları ve çözümleri 14 son derece verimli bir değerlendirme için izin deneysel tedavilerin sınırlı sayıda dayalı damlacık büyüklüğü tahmin modellerinin geliştirilmesi için izin tepki yüzeyleri denilen deneysel tasarımlar sınıf 15. Bu yapısal tasarım yöntemi tarım uygulamacılar tarafından kullanılan en yaygın kullanılan hava 11 ve zemin memeleri 16 damlacık boyutu modelleri bir dizi geliştirmek için kullanılır olmuştur.

herhangi bir zirai ilaç sprey uygulaması yaparken herhangi bir hedef dışı hareketi ve ilişkili olumsuz çevresel etkilerini ya da diğer hedef dışı biyolojik zarar en aza indirirken, birincil kaygıları maksimum biyolojik etkinliğini sağlamak vardır. Herhangi bir püskürtücü kurarken temel faktörlerden biri dikkate önce bir uygulama, uzun genel sprey birikimi, etkinlik ve sürüklenme etkileyen birincil parametrelerden biri olarak kabul edilmiştir damlacık büyüklüğü vardır. Potansiyel sprey birikimi ve sürüklenme etkisi diğer bir dizi faktör varken, damlacık büyüklüğü, belirli bir uygulama senaryosu ihtiyaçlarına uyacak şekilde değiştirmek için en kolay biridir. Herhangi bir tarımsal sprey memesinden Damlacık boyutu da dahil olmak üzere bir dizi faktöre etkilenir ama meme tipi, nozul ağzı boyutu, sprey basıncı ve püskürtme solüsyonu fiziksel özellikleri, bunlarla sınırlı değildir. Hava uygulamalarda, hava kesme ilave etkisi, uçak ve havadaki kaynaklananBu airshear için meme oryantasyon akraba, memeleri 1 bırakarak spreyler ikincil parçalanmasının neden olur. tüm bu faktörlerin birlikte, aplikatörler ortaya çıkan sprey damlacık boyutu hedefe birikimi ve biyolojik etkinlik korunur şekilde olduğunu tüm pestisit ürünleri etiketleri karşılandığını sigorta ve uygun nozul seçimi ve operasyonel kurulum karar verme zor bir görev ile karşı karşıyayız hareketi hedef dışı en aza indirirken. Bu yöntemin amacı, bir aplikatör operasyonel kararları desteklemek için etkileyen faktörler çeşitli kombinasyonlarda kaynaklanan damlacık boyutuna açık, özlü bilgi vermektir. Spreyler damlacık boyutunu ölçmek için uygun bir dizi araç vardır birlikte, tarımla ilgili kimyasal madde püskürtme memelerinden ölçümleri, genellikle lazer kırınımı, görüntü ya da 2 göre Phase Doppler ya da vardır. görüntüleri ve faz doppler temelli yöntemler, tek parçacık sayıcı yöntemleriSprey bulut içinde küçük alanlar bireysel parçacıklar ile, odaklanmış yani 3 ölçülmüştür. Lazer difraksiyon yöntemleri parçacıkların bir grup dağılımını, yani bir topluluk ölçü almak Oysa hızla 3 ölçülür. Bu yöntemler prensip olarak farklı olsa da, uygun bir kurulum ve kullanım ile benzer sonuçlar 4 elde edilebilir. Lazer kırınım yöntemleri yaygın nedeni kullanım kolaylığı, yetenek hızla ölçüm yüksek sayıyla yoğunlukta sprey ve geniş dinamik ölçüm aralığı için tarımsal uygulama topluluk tarafından kabul edilmiştir. bir topluluk ölçümü yapılır gibi, ölçüm hattı üzerinden bir püskürtme tüy tek bir şaryo tüm bu, tüm sprey bileşik damlacık boyutu için yeterlidir. Bu püskürtme memeleri ve operasyonel parametre kombinasyonlarının çok sayıda damlacık boyutu etkin bir şekilde değerlendirme sağlar. Karşılaştırıldığında, tek parçacık sayıcı yöntemleri mutlaka çok daha küçük alanlarda zekâ odaklanmakamacıyla bir spreyli bulut hin birden fazla ölçüm yerleri değerlendirildi ve bir kompozit sonucu geri dönmek için kombine edilmelidir, yani tek tek parçacıklar yakalamak. Bu lazer difraksiyon tabanlı yöntemlere göre tek bir sprey tüyü değerlendirmek için çok daha fazla zaman, emek ve sprey çözümü gerektirir. yüksek püskürtme hacmi asıl pestisit ürünlerin artan kullanılan malzeme maliyetleri ve elden çıkarma maliyetleri sonucu test edilen ise önemli bir sorun teşkil edebilir gerekiyor. Ancak, tek parçacık sayıcı yöntemleri ölçüm damlacıkları sayısı içinde orantılı olarak lazer difraksiyon mekansal örnek sağlar oysa ki onlar, bir örnek hacmi geçen birim zamanda damlacıkların sayısını ölçmek, bir zamansal örnek sağlama avantajına teklif belirli bir ses 5. Belirli bir içindeki tüm damlacık hızları aynı sprey edildi yöntemler aynı sonuçları sağlayacak. Ancak, çoğu püskürtme sistemleri için damlacık hızları ilişkilidirmekansal örnekleme yöntemleri 6 ile bir önyargı ile sonuçlanan boyutunu damlacık için. Uygun test metodolojisi ile lazer difraksiyon ölçümleri bu mekansal önyargı üstesinden gelmek tarımsal sprey memeleri 4 sprey damlacık büyüklüğü değerlendirilerek önemli bir parçasıdır. Sprey bulut 4 genelinde homojen damlacık hızlarında bu iki parametre sonuçların birleşimi olarak, 13 m / sn eşzamanlı airstream ve memeden uygun bir mesafe bulunan ölçüm konumu ile memeleri test ederken mekansal önyargı azalır. Dahası, mekansal önyargı nedeniyle 7,8 değerlendirilen yüksek eşzamanlı hava hızları için hava meme testi için (% 5 ya da daha az) küçüktür. Mevcut düşük ve yüksek hızda rüzgar tüneli tesisleri ile mekansal önyargı, 9 tarımsal sprey boyutu sınıflandırmaları belirlemek için kullanılan referans memelerin dizi azaltmak için en uygun test yöntemi belirlemek için damlacık boyutu u değerlendirildiLazer kırınımı ve görüntüleme yöntemleri 10 hem şarkı. Boyutlandırma değerlendirmeler eşzamanlı hava hızı ve ölçüm mesafesi (ölçüm noktasına meme çıkış mesafe), mevcut tesislerin işletme aralığının temsilcisi çoklu kombinasyonlar altında gerçekleştirilmiştir. Lazer kırınım ölçümleri potansiyel mekansal önyargı ve ölçüm mesafesi optimal bileşimini belirlemek için görüntüleri sonuçlarla karşılaştırılmıştır ve eşzamanlı hava hızı standart operasyonel prosedür olarak seçildi. 30.5 sm kadar bir ölçüm uzaklığı ve düşük hızlı rüzgar tünelinde zemin püskürtme memelerinin değerlendirilmesi için 6.7 m / sn&#39;lik bir hava hızı aynı anda% 5 10 veya daha az uzaysal eğilim azalır. Tüm hızlar test için% 3 ya da daha az mekansal önyargılar 45.7 cm, 10 ölçüm mesafesi ile, yüksek hızlı tünelinde havadan meme değerlendirmeler için elde edilmiştir. Bu standart yöntemler kullanılarak, yazarlar da laboratuar variabi bu laboratuvarı göstermek başardıkvasıflı tutarlı laboratuvarlar arası damlacık boyutu verileri 11 sağlayan, minimize edilebilir. Bu çalışmanın bir parçası olarak gösterdi Tüm damlacık büyüklüğü test USDA-ARS-Havadan Uygulama Teknoloji Araştırma Biriminin sprey atomizasyon araştırma tesisinde gerçekleştirilmiştir. Bir lazer difraksiyonu sistemi Protokolü bölümünde belirtilen mesafelerde memenin aşağı akış yönünde yerleştirildi. Zemin meme testi için lazer kırınım sistemi 18-3,500 mikron 31 arasında bidonları 12 dinamik bir boyut aralığı var, üreticinin talimatlarına, yapılandırıldı. Aynı şekilde sisteminin test havadan meme için 31 bidonları 12 karşısında da, 9 mikron 1750 için bir dinamik boyutu aralığı ile yapılandırıldı. Hava göre püskürtme memesi değerlendirmeler, havai koşullarını simüle etmek için, yüksek hızlı hava içinde gerçekleştirilmiştir. Zemin püskürtücü memeleri spa en aza indirmek için tek bir eşzamanlı hava hızı ile daha büyük bir rüzgar tüneli bölümünde test edildilazer kırınımı gelen önyargı TIAL. Memeler Protokol bölümünde verilen mesafelerde lazer difraksiyon sisteminin akış yukarı konumlandırılmış test edilir. Memeler sprey dumanı Belirli bir ölçüm devresi sırasında ölüm bölgesi boyunca dikey olarak geçtiği olması için izin veren bir lineer travers üzerine monte edilmiştir. havadan meme testi, iki sprey basınçları ve üç hava hızlan iki tipik püskürtme nozulları inceleyen bir deney açıklar iken zemin meme testi için protokol iki püskürtme basınçlarında üç tipik memeleri inceleyen bir deney anlatılmaktadır. Her ikisi de test senaryoları gerçek dünya sprey çözümlerinin etkilerini taklit etmek değil, su sadece daha &quot;aktif blank&quot; sprey çözümü kullanın.

<table><tbody><tr><td>90% Non-ionic surfactant</td><td>Wilbur-Ellis</td><td>R11</td><td>R11 is the trade name of Wilbur-Ellis non-ionic surfactant.&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>HELOS-VARIO/KR</td><td>Sympatec GmbH System-Partikel-Technik</td><td>HELOS-VARIO/KR</td><td>This system is available with several different lens options that change the effective measurement size range.&amp;nbsp;&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Wind Tunnel/Blower systems</td><td>Custom built</td><td></td><td>Airspeed range of Low speed system is 0-7 m/sec and high speed from 18-98 m/sec</td></tr><tr><td>Air Compressor</td><td></td><td></td><td>There is no specific air compressor needed to feed the system.&amp;nbsp; However, the larger the tank volume and the higher the working volumetric flow rating, the better it will keep up with the testing.</td></tr><tr><td>2015 and 4015 Aerial Nozzles</td><td>CP Products</td><td>CP11TT and CP05 swivel with 2015 and 4015 tips</td><td>These were the aerial nozzles detailed in the methods, however, any number of spray nozzles can be evaluated by this method.</td></tr><tr><td>11005, AI11005 and TTI11005 Ground Nozzles</td><td>Spraying Systems</td><td>XR11005, AI11005 and TTI11005</td><td>As with the aerial spray nozzles, these were the nozzles detailed in the Protocol, but this method is not limited to these nozzles</td></tr><tr><td>200 psi Stainless Steel pressure tank</td><td>Alloy Products Corp.</td><td>B501-0328-00-E-R</td><td>There are a number of suppliers with similar pressure vessels that can be used.&amp;nbsp; This suppliers had the highest pressure rated tanks on the market</td></tr><tr><td>Various plumbing and air fittings and hoses</td><td></td><td></td><td>Liquid and air plumbing fittings and hoses as needed to plumb the entire system</td></tr><tr><td>200 psi Pressure regulator</td><td>Coilhose Pneumatics</td><td>8803GH</td><td>Any pressure regulator will work, this one was size to meet the high pressure needs as well as the plumbing used</td></tr><tr><td>Pressure transducer</td><td>Omega&amp;nbsp;</td><td>PX419-150GV</td><td>This pressure transducer was selected to fit the higher pressure loads we use.&amp;nbsp; There are other pressure ranges available from the manufacturer</td></tr><tr><td>Airspeed Indicator</td><td>Aircraft Spruce</td><td>Skysports dual dial airspeed indicator 30-250 mph.</td><td>Any airspeed indicator can be used. This one was selected to fit the speed range of our high speed aerial nozzle testing tunnel.&amp;nbsp; &lt;br /&gt;&amp;nbsp; &lt;br /&gt;</td></tr><tr><td>Hot Wire anemometer</td><td>Extech</td><td>407119</td><td>There are also a variety of options for measureing the airspeed in the low speed wind tunnel used for testing ground nozzles.&amp;nbsp;</td></tr></tbody></table>

measuring spray droplet size from agricultural nozzles using laser diffraction

Böyle bir herbisit veya pestisit gibi herhangi bir bitki koruma malzemesi bir uygulama yaparken, aplikatör malzeme hedef sitesini (yani, bitki) ulaşacak şekilde bir uygulama yapmak için beceri ve çeşitli bilgiler kullanır. Bu süreçte kritik bilgi damlacık boyutu büyük ölçüde ürün etkinliğini ve nasıl ortamı üzerinden sprey hamle etkilediği gibi belirli bir püskürtme memesi, sprey basıncı ve sprey çözüm kombinasyonu oluşturur damlacık boyutu. Araştırmacılar ve ürün üreticileri genellikle laboratuar rüzgar tünellerinde sprey damlacık boyutunu ölçmek için lazer difraksiyon ekipmanları kullanın. Burada sunulan çalışma lazer difraksiyon sistemleri ile ilişkili numune önyargı en aza indirirken içi ve laboratuar hassas sağlamak için kullanılabilir zemin ve hava uygulaması her iki senaryo için lazer difraksiyon ekipmanlara püskürtme damlacık boyutu ölçümleri yapımında kullanılan yöntemleri tarif eder. Kritik ölçüm di bakımıTest süreci boyunca tutumları ve eşzamanlı hava akımı bu hassasiyet anahtarıdır. Gerçek zamanlı veri kalitesi analizi de verilerdeki aşırı varyasyon veya hatalı verilerin yabancı dahil önlenmesi için çok önemlidir. Bu yöntemin bazı sınırlamaları atipik püskürtme memeleri, püskürtme çözeltileri veya tam olarak tartışıldığı ölçüm mesafeler içinde atomize olmayan püskürme akımlarının neden uygulama koşulları içerir. Bu yöntemin başarılı adaptasyon işlevsel ayarların çeşitli altında agrokimyasal sprey uygulama memelerinin performansının değerlendirilmesi için son derece etkili bir yöntem sağlar. Ayrıca tartışılan toplanan verilerin işlevselliğini artırmak için dahil edilebilir potansiyel deneysel tasarım hususlar vardır.

Bu yöntemle elde edilen veriler, kullanıcının tercihine ve lazer difraksiyon sistemin çalışma özelliklerine bağlı olarak, çeşitli biçimlerde ifade edilebilir. Tipik olarak, bu veri hacminin ağırlıklı damlacık boyutu dağılımı bir arsa (Şekiller 1 ve 2) ya da tanımlayıcı damlacık boyutu metrikleri olarak sunulur (Tablo 1 ve 2). Bu sonuçlar, daha sonra elde edilen püskürtme damlacık boyutuna sahip meme veya işletme parametreleri değiştiren etkisini incelemek için kullanılabilir. Aynı delik boyutu ile ancak farklı sprey fanı açıları hem iki farklı hava püskürtme nozulları incelendi. Bu iki hava memeleri, biz de püskürtme basıncı etkisini incelemiş ve damlacık boyutuna hava hızı. 207 kPa&#39;lık bir püskürtme basıncında çalıştırılan 2015 meme incelenmesi ve hacim Weig karşılaştırırkenAynı memeden kaynaklanan hted dağılımları 71.5 m / sn hava hızı karşısında 53,6 m / sn işletilmektedir, hemen açıktır ki küçük damlacık çapları doğru artan ve kümülatif dağılımları dramatik bir değişim daha yüksek hızlar sonuçları (Şekil 1 ve 2) bu da daha yüksek hava hızı sprey damlacıklarının artan dağılmasından sonucudur. Sonuçların grafiksel gösterimi sonuçlarının bir çok görsel temsilini sağlamak olsa da, bu dağılımların türetilen sayısal değerler daha büyük veri kümeleri için daha pratiktir. Tarımsal sprey araştırmalarında kullanılan tipik damlacık boyutu metrikleri içerdiği püskürtme hacmi damlacık çapına karşılık gelen D v0.1, D v0.5 ve D, v0.9 değerleri (sırasıyla), öyle ki 10, 50 ve% 90 içerir eşit veya daha az bir çapa sahip damlacıklar halinde. Bu veriler, grafik dağılımları gösterilenlerle aynıdır ancak fo daha uygun sağlarveri ifade rmat. Her iki basınçta 2015 ve 4015 püskürtme nozulları ve her üç hava hızlan hem verileri karşılaştırarak, genel eğilimler (Tablo 1) görülebilir. Küçük hacimli ağırlıklı çapları (D v0.1, D V0.5 ve D v0.9) ve artış ile gösterildiği gibi, aynı basınç ve hava hızı 2015 daha küçük damlacık boyutları bölgesi 4015, düz fanlı bir meme sonuçları 100 um ya da daha az damlacık oluşan sprey hacmi. Toplam püskürtme hacmi eşit ya da daha düşük çaplı damlacıklarının oluşur D v0.1 D V0.5 ve D v0.9 sırasıyla öyle ki 10, 50 ve% 90 damlacık çapı bulunmaktadır. Bu sıvı fan açısı dış kenarlarında daha dağılmasından görme artışı sprey fanı açısının sonucudur. Aynı meme tipi ve püskürtme basıncı içinde, her damlacık boyutu metrikleri highe de damlacıkların parçalanması artan bir sonucu olarak, yine artan hava hızlan ile azalırr hızlar. Her meme ve hava hızı kombinasyonu içinde püskürtme basıncı etkilerine bakıldığında havadan püskürtme nozulları ile ilginç bir fenomen görülür. Her şeyin bu kadar damlacık boyutu 11 yapar, basınç arttıkça, eşit kalan. Bu basınç artışı (Tablo 1) 13 sıvı çıkış hızı arttıkça, memeden çıkan sıvının ve çevredeki hava akımının arasındaki nispi hız farkı bir azalmaya neden olur. Test zemin memeleri ve püskürtme basınçlarında elde edilen sonuçlara bakıldığında, damlacık boyutuna meme tipinin etkisi XRC11003 ve AI11003 damlacık boyutları, diğer ortasında düşen iki katından daha fazla olan damlacık boyutları ile sonuçlanan TTI11003 ile önemli iki (Tablo 2). Her meme türü içinde, basınç etkisi artan püskürtme basıncı ile azalan damlacık boyutları ile görülebilir. 207 kPa ve 53.6 m / sn bir hava hızı işletilen bir 15. deliği ile 20 derecelik bir düz yelpaze hava püskürtme memesi için Şekil 1. Artan damlacık boyutu dağılımı. Mavi eğri yüzdesini sağlayan artan hacim ağırlıklı dağılımını temsil eder lazer difraksiyon sistemiyle ölçüldüğü üzere, tüm sprey hacmi, her bir ölçüm kutusu aralığı düşen damlacıklara ihtiva etmiştir. kırmızı eğri aynı veri, ancak kümülatif veri olarak temsil etti. toplam veri tespit edilecek toplam püskürtme hacmi belirli bir yüzdesine özel hacim ağırlıklı çapları sağlar. Şekilde gösterildiği gibi, kümülatif eğri ile ilişkili damlacık çapı% 50 noktası yerleştirildikten D V0.5 hacim çapı elde edilen toplam püskürtme hacmi% 50 püskürtme dropl içerdiği göstermektedirçapı ets 551 mikron veya daha küçük. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54533/54533fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="şekil 2" src="/files/ftp_upload/54533/54533fig2.jpg" /> 207 kPa ve 71.5 m / sn bir hava hızı işletilen bir 15. deliği olan 40 derecelik düz yelpaze hava püskürtme memesi için Şekil 2. Artan damlacık boyutu dağılımı. Şekil 1&#39;de olduğu gibi, mavi eğri artan hacim ağırlıklı dağılımını temsil eder ve kırmızı eğri kümülatif dağılım olduğunu. Şekil 1 &#39;de gösterilen sonuçlara kıyasla, artan dağılımı, bir yüksek hava hızı sonucunda ve bu nedenle, ikincil damlacık dağılmasını daha küçük damlacık çapı doğru önemli bir değişim gösterir. D V0.5 hacim çapına belirlenmesi bu sprey hacminin% 50 C olduğunu göstermektedirçapı 350 mikron ya da daha küçük damlacıklar halinde ontained. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54533/54533fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 3," src="/files/ftp_upload/54533/54533fig3.jpg" /> Yanlış pik Örnek arsa ile Şekil 3. Artan damlacık boyutu dağılımı. Sağda orta küçük tepe damlacık boyutu ölçeği daha büyük ucuna doğru, tipik olarak, ya titreşimler ya da sistemdeki diğer gürültü ya da ilişkili ligamentlerin varlığının sonucudur sprey bulut içinde eksik atomizasyon ile. Püskürtme memeleri, ve çözeltiler tipik tarımsal için damlacık boyutu dağılımları, genellikle log-normal dağılım olarak, dağıtım ikincil tepe varlığı atipik sprey çözeltisi ve / veya meme kombinasyonundan geçerli bir sonuç, ama daha çok bir indica MayısÖlçüm sürecinde bazı karıştırıcı sorunu tor. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54533/54533fig3large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td rowspan="2"> ağızlık </td><td rowspan="2"> Basınç (kPa) </td><td rowspan="2"> Hava hızı (m / sn) </td><td colspan="3"> Cilt Ağırlıklı çapı (mikron) [± Aziz Dev ortalama.] </td><td rowspan="2"> Yüzde Sprey Hacmi 100 um&#39;den </td></tr><tr><td> D v0.1 </td><td> D V0.5 </td><td> D v0.9 </td></tr><tr><td rowspan="6"> 2015 </td><td rowspan="3"> 207 </td><td> 53.6 </td><td> 243,5 ± 2,5 </td><td> 551,8 ± 4.6 </td><td> 903,0 ± 25.4 </td><td> 1.4 ± 0.05 </td></tr><tr><td> 62.6 </td&gt; <td> 192.1 ± 0.5 </td><td> 444,5 ± 1,5 </td><td> 781,7 ± 7,0 </td><td> 2.4 ± 0.04 </td></tr><tr><td> 71.5 </td><td> 147.0 ± 2.8 </td><td> 350.6 ± 6.1 </td><td> 673,3 ± 14,6 </td><td> 4.5 ± 0.18 </td></tr><tr><td rowspan="3"> 414 </td><td> 53.6 </td><td> 289.1 ± 3.1 </td><td> 655,6 ± 2,1 </td><td> 1208,7 ± 11.6 </td><td> 0.8 ± 0.03 </td></tr><tr><td> 62.6 </td><td> 237.6 ± 0.1 </td><td> 542,7 ± 1,7 </td><td> 1072,5 ± 13.7 </td><td> 1.3 ± 0.01 </td></tr><tr><td> 71.5 </td><td> 170.8 ± 1.1 </td><td> 400.6 ± 3.3 </td><td> 732,1 ± 6.4 </td><td> 3.2 ± 0.05 </td></tr><tr><td rowspan="6"> 4015 </td><td rowspan="3"> 207 </td><td> 53.6 </td><td> 230.2 ± 1.3 </td><td> 514,9 ± 1.9 </td><td> 863,3 ± 1.2 </td><td> 1.5 ± 0.03 </td></tr><tr><td> 62.6 </td><td> 175.1 ± 2.0 </td><td> 404.5 ± 2.6 </td><td> 714,2 ± 3.0 </td><td> 3.1 ± 0.10 </td></tr><tr><td> 71.5 </td><td> 146.6 ± 0.8 </td><td> 344.5 ± 2.4 </td><td> 656,4 ± 9,5 </td><td> 4.6 ± 0.05 </td></tr><tr><td rowspan="3"> 414 </td><td> 53.6 </td><td> 255,2 ± 2.4 </td><td> 557,3 ± 2,3 </td><td> 994,9 ± 8,1 </td><td> 1 ± 0,04 </td></tr><tr><td> 62.6 </td><td> 200.1 ± 2.6 </td><td> 449,4 ± 7,0 </td><td> 774,9 ± 10.7 </td><td> 2.1 ± 0.06 </td></tr><tr><td> 71.5 </td><td> 165.5 ± 1.4 </td><td> 383,5 ± 2.6 </td><td> 696,8 ± 4.9 </td><td> 3.4 ± 0.08 </td></tr></tbody></table> Tablo 1. Cilt ağırlıklı çapları 207 ve 414 kPa püskürtme basınçlarında çalışan 2015 ve 4015 düz yelpaze hava püskürtme memeleri ve 53.6, 62,6 ve 71,5 m / sn hava hızlan (üç tekrarlı ölçümlerde genelinde standart sapma ± ortalamalar). <table border="1" fo:keep-together.within-page = &quot;1&quot; fo: keep-ile-next.within-page = &quot;always&quot;&gt; <tbody><tr><td rowspan="2"> ağızlık </td><td rowspan="2"> Basınç (kPa) </td><td colspan="3"> Cilt Ağırlıklı çapı (mikron) [± Aziz Dev ortalama.] </td><td rowspan="2"> Yüzde Sprey Hacmi 100 um&#39;den </td></tr><tr><td> D v0.1 </td><td> D V0.5 </td><td> D v0.9 </td></tr><tr><td rowspan="2"> XRC11005 </td><td> 276 </td><td> 115.1 ± 2.1 </td><td> 268.2 ± 5.6 </td><td> 451.0 ± 18.0 </td><td> 7.2 ± 0.28 </td></tr><tr><td> 414 </td><td> 101.0 ± 0.0 </td><td> 244,2 ± 0.7 </td><td> 424,3 ± 4.3 </td><td> 9.8 ± 0.01 </td></tr><tr><td rowspan="2"> AI11005 </td><td> 276 </td><td> 227,6 ± 1.9 </td><td> 468.9 ± 4.1 </td><td> 763,0 ± 22.0 </td><td> 1.1 ± 0.03 </td></tr><tr><td> 414 </td><td> 183.4 &amp; #177; 0.6 </td><td> 399,6 ± 0.9 </td><td> 668,6 ± 2,5 </td><td> 2.2 ± 0.05 </td></tr><tr><td rowspan="2"> TTI11005 </td><td> 276 </td><td> 365,3 ± 5.3 </td><td> 711,9 ± 16,9 </td><td> 1013,8 ± 26.1 </td><td> 0.1 ± 0.00 </td></tr><tr><td> 414 </td><td> 311,5 ± 4,0 </td><td> 645,7 ± 12.3 </td><td> 992,7 ± 24,7 </td><td> 0.2 ± 0.01 </td></tr></tbody></table> Tablo 2. Cilt ağırlıklı çapları üç zemin püskürtücü memeleri (XRC11005, AI11005 ve TTI11005) için (üç tekrarlı ölçümlerde genelinde standart sapma ± ortalamalar) 276 ve 414 kPa püskürtme basınçlarında işletilmektedir.

Watch this Scientific Journal Video about Measuring Spray Droplet Size from Agricultural Nozzles Using Laser Diffraction at JoVE.com

Measuring Spray Droplet Size from Agricultural Nozzles Using Laser Diffraction

Bu protokoller hava ve toprak bazlı agro-kimyasal uygulamalarda kullanılan tarımsal memelerinin püskürme damlacık boyutuna ölçümünde kullanılmak üzere sunulmaktadır. sunulan bu yöntemler lazer difraksiyon sistemlerini kullanırken içi ve laboratuar hem tutarlı ve tekrarlanabilir damlacık boyutu verilerini sağlamak üzere geliştirilmiştir.

Lazer difraksiyonu kullanılarak tarım memelerden Ölçüm Sprey damlacık boyutu

When making an application of any crop protection material such as an herbicide or pesticide, the applicator uses a variety of skills and information to ...

measuring-spray-droplet-size-from-agricultural-nozzles-using-laser

Research

JoVE Journal

Engineering

16.9K Görüntüleme.  USDA ARS.  Bu protokoller hava ve toprak bazlı agro-kimyasal uygulamalarda kullanılan tarımsal memelerinin püskürme damlacık boyutuna ölçümünde kullanılmak üzere sunulmaktadır. sunulan bu yöntemler lazer difraksiyon sistemlerini kullanırken içi ve laboratuar hem tutarlı ve tekrarlanabilir damlacık boyutu verilerini sağlamak üzere geliştirilmiştir. 

Video: Measuring Spray Droplet Size from Agricultural Nozzles Using Laser Diffraction

A Protocol for Conducting Rainfall Simulation to Study Soil Runoff

Rainfall is a driving force for the transport of environmental contaminants from agricultural soils to surficial water bodies via surface runoff. The objective of this study was to characterize the effects of antecedent soil moisture content on the fate and transport of surface applied commercial urea, a common form of nitrogen (N) fertilizer, following a rainfall event that occurs within 24&#160;hr&#160;after fertilizer application. Although urea is assumed to be readily hydrolyzed to ammonium and therefore not often available for transport, recent studies suggest that urea can be transported from agricultural soils to coastal waters where it is implicated in harmful algal blooms. A rainfall simulator was used to apply a consistent rate of uniform rainfall across packed soil boxes that had been prewetted to different soil moisture contents. By controlling rainfall and soil physical characteristics, the effects of antecedent soil moisture on urea loss were isolated. Wetter soils exhibited shorter time from rainfall initiation to runoff initiation, greater total volume of runoff, higher urea concentrations in runoff, and greater mass loadings of urea in runoff. These results also demonstrate the importance of controlling for antecedent soil moisture content in studies designed to isolate other variables, such as soil physical or chemical characteristics, slope, soil cover, management, or rainfall characteristics. Because rainfall simulators are designed to deliver raindrops of similar size and velocity as natural rainfall, studies conducted under a standardized protocol can yield valuable data that, in turn, can be used to develop models for predicting the fate and transport of pollutants in runoff.

A rainfall simulator was used to apply a consistent rate of uniform rainfall to packed soil boxes in a study of the fate and transport of urea, a nonpoint source environmental contaminant. Under uniform soil and rainfall conditions, antecedent soil moisture content exerted strong control over urea loss in surface runoff.

Toprak Debinin Eğitim için Yağmur Simülasyon yürütülmesi için protokol

Rainfall is a driving force for the transport of environmental contaminants from agricultural soils to surficial water bodies via surface runoff. The ...

Çevre

Dispersion of Nanomaterials in Aqueous Media: Towards Protocol Optimization

The sonication process is commonly used for de-agglomerating and dispersing nanomaterials in aqueous based media, necessary to improve homogeneity and stability of the suspension. In this study, a systematic step-wise approach is carried out to identify optimal sonication conditions in order to achieve a stable dispersion. This approach has been adopted and shown to be suitable for several nanomaterials (cerium oxide, zinc oxide, and carbon nanotubes) dispersed in deionized (DI) water. However, with any change in either the nanomaterial type or dispersing medium, there needs to be optimization of the basic protocol by adjusting various factors such as sonication time, power, and sonicator type as well as temperature rise during the process. The approach records the dispersion process in detail. This is necessary to identify the time points as well as other above-mentioned conditions during the sonication process in which there may be undesirable changes, such as damage to the particle surface thus affecting surface properties. Our goal is to offer a harmonized approach that can control the quality of the final, produced dispersion. Such a guideline is instrumental in ensuring dispersion quality repeatability in the nanoscience community, particularly in the field of nanotoxicology.

Here, we present a step-wise protocol for the dispersion of nanomaterials in aqueous media with real-time characterization to identify the optimal sonication conditions, intensity, and duration for improved stability and uniformity of nanoparticle dispersions without impacting the sample integrity.

Nanomalzemeler sulu ortamda dağılımı: doğru iletişim kuralı en iyi duruma getirme

The sonication process is commonly used for de-agglomerating and dispersing nanomaterials in aqueous based media, necessary to improve homogeneity and ...

Quantitative Locomotion Study of Freely Swimming Micro-organisms Using Laser Diffraction

Soil and aquatic microscopic organisms live and behave in a complex three-dimensional environment. Most studies of microscopic organism behavior, in contrast, have been conducted using microscope-based approaches, which limit the movement and behavior to a narrow, nearly two-dimensional focal field.1 We present a novel analytical approach that provides real-time analysis of freely swimming C. elegans in a cuvette without dependence on microscope-based equipment. This approach consists of tracking the temporal periodicity of diffraction patterns generated by directing laser light through the cuvette. We measure oscillation frequencies for freely swimming nematodes.
Analysis of the far-field diffraction patterns reveals clues about the waveforms of the nematodes. Diffraction is the process of light bending around an object. In this case light is diffracted by the organisms. The light waves interfere and can form a diffraction pattern. A far-field, or Fraunhofer, diffraction pattern is formed if the screen-to-object distance is much larger than the diffracting object. In this case, the diffraction pattern can be calculated (modeled) using a Fourier transform.2
C. elegans are free-living soil-dwelling nematodes that navigate in three dimensions. They move both on a solid matrix like soil or agar in a sinusoidal locomotory pattern called crawling and in liquid in a different pattern called swimming.3 The roles played by sensory information provided by mechanosensory, chemosensory, and thermosensory cells that govern plastic changes in locomotory patterns and switches in patterns are only beginning to be elucidated.4 We describe an optical approach to measuring nematode locomotion in three dimensions that does not require a microscope and will enable us to begin to explore the complexities of nematode locomotion under different conditions.

Microscopic organisms like the free-swimming nematode C. elegans, live and behave in a complex three-dimensional environment. We report on a novel approach that provides analysis of C. elegans using diffraction patterns. This approach consists of tracking the temporal periodicity of diffraction patterns generated by directing laser light through a cuvette.

Serbestçe Mikro-organizmalar Yüzme Kantitatif Locomotion Eğitim Lazer Kırınım kullanma

Soil and aquatic microscopic organisms live and behave in a complex three-dimensional environment. Most studies of microscopic organism behavior, in ...

Biyomühendislik

Controlled Synthesis and Fluorescence Tracking of Highly Uniform Poly(N-isopropylacrylamide) Microgels

Stimuli-sensitive poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAM) microgels have various prospective practical applications and uses in fundamental research. In this work, we use single particle tracking of fluorescently labeled PNIPAM microgels as a showcase for tuning microgel size by a rapid non-stirred precipitation polymerization procedure. This approach is well suited for prototyping new reaction compositions and conditions or for applications that do not require large amounts of product. Microgel synthesis, particle size and structure determination by dynamic and static light scattering are detailed in the protocol. It is shown that the addition of functional comonomers can have a large influence on the particle nucleation and structure. Single particle tracking by wide-field fluorescence microscopy allows for an investigation of the diffusion of labeled tracer microgels in a concentrated matrix of non-labeled microgels, a system not easily investigated by other methods such as dynamic light scattering.

Controlled Synthesis and Fluorescence Tracking of Highly Uniform PolyN-isopropylacrylamide Microgels

Non-stirred precipitation polymerization provides a rapid, reproducible prototyping approach to the synthesis of stimuli-sensitive poly(N-isopropylacrylamide) microgels of narrow size distribution. In this protocol synthesis, light scattering characterization and single particle fluorescence tracking of these microgels in a wide-field microscopy setup are demonstrated.

Kontrollü Sentezi ve yüksek Düzgün Poli Floresan Takibi (<em&gt; K</em&gt; -isopropylacrylamide) Mikrojeller

Stimuli-sensitive poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAM) microgels have various prospective practical applications and uses in fundamental research. In this ...

Kimya

Measurement of Particle Size Distribution in Turbid Solutions by Dynamic Light Scattering Microscopy

A protocol for measuring polydispersity of concentrated polymer solutions using dynamic light scattering is described. Dynamic light scattering is a technique used to measure the size distribution of polymer solutions or colloidal particles. Although this technique is widely used for the assessment of polymer solutions, it is difficult to measure the particle size in concentrated solutions due to the multiple scattering effect or strong light absorption. Therefore, the concentrated solutions should be diluted before measurement. Implementation of the confocal optical component in a dynamic light scattering microscope1 helps to overcome this barrier. Using such a microscopic system, both transparent and turbid systems can be analyzed under the same experimental setup without a dilution. As a representative example, a size distribution measurement of a temperature-responsive polymer solution was performed. The sizes of the polymer chains in an aqueous solution were several tens of nanometers at a temperature below the lower critical solution temperature (LCST). In contrast, the sizes increased to more than 1.0 &#181;m when above the LCST. This result is consistent with the observation that the solution turned turbid above the LCST.

A protocol for the direct measurement of particle size distribution in concentrated solutions using dynamic light scattering microscopy is presented.

Dinamik ışık saçılımı Mikroskopi Bulanık Çözümleri Tane Büyüklüğü Dağılımının Ölçümü

A protocol for measuring polydispersity of concentrated polymer solutions using dynamic light scattering is described. Dynamic light scattering is a ...

Film Control to Study Contributions of Waves to Droplet Impact Dynamics on Thin Flowing Liquid Films

Droplet impact is a very common phenomenon in nature and attracts attention due to its aesthetic fascination and wide-ranging applications. Previous studies on flowing liquid films have neglected the contributions of spatial structures of waves to the impact outcome, while this has recently been shown to have a significant influence on the drop impact dynamics. In this report, we outline a step-by-step procedure to investigate the effect of periodic inlet forcing of a flowing liquid film leading to the production of spatiotemporally regular wave structures on drop impact dynamics. A function generator in connection with a solenoid valve is used to excite these spatiotemporally regular wave structures on the film surface while the impact dynamics of uniform-sized droplets are captured using a high-speed camera. Three distinct regions are then studied; viz. the capillary wave region preceding the large wave peak, the flat film region, and the wave hump region. The effects of important dimensionless quantities such as film Reynolds, drop Weber and Ohnesorge numbers parameterized by the film flow rate, drop speed, and drop size are also examined. Our results show interesting, hitherto undiscovered dynamics brought about by this application of film inlet forcing of the flowing film for both low and high inertia drops.

A protocol to study the contributions of waves to droplet impact dynamics on flowing liquid films is presented.

Katkıları için damlacık darbe dinamikleri ince akan sıvı filmler üzerinde dalgaların çalışmaya film denetimi

Droplet impact is a very common phenomenon in nature and attracts attention due to its aesthetic fascination and wide-ranging applications. Previous ...

Mühendislik

Measuring the Interaction Force Between a Droplet and a Super-hydrophobic Substrate by the Optical Lever Method

The goal of this paper is to investigate the interaction force between droplets and super-hydrophobic substrates in the air. A measurement system based on an optical lever method is designed. A millimetric cantilever is used as a force sensitive component in the measurement system. Firstly, the force sensitivity of the optical lever is calibrated using electrostatic force, which is the critical step in measuring interaction force. Secondly, three super-hydrophobic substrates with different grid fractions are prepared with nanoparticles and copper grids. Finally, the interaction forces between droplets and super-hydrophobic substrates with different grid fractions are measured by the system. This method can be used to measure the force on the scale of sub-micronewton with a resolution on the scale of nanonewton. The in-depth study of the contact process of droplets and super-hydrophobic structures can help to improve the production efficiency in coating, film and printing. The force measurement system designed in this paper can also be used in other fields of microforce measurement.

The protocol aims to investigate the interaction between droplets and super-hydrophobic substrates in the air. This includes calibrating the measurement system and measuring the interaction force at super-hydrophobic substrates with different grid fractions.

Optik kol metodu ile bir damlacık ile süper hidrofobik substrat arasındaki etkileşim gücünü ölçme

The goal of this paper is to investigate the interaction force between droplets and super-hydrophobic substrates in the air. A measurement system based on ...

High Throughput Analysis of Liquid Droplet Impacts

Experimental studies of liquid drop impacts on surfaces are often restricted in their scope due to the large range of possible experimental parameters such as material properties, impact conditions, and experimental configurations. Compounding this, drop impacts are often studied using data-rich high-speed photography, so that it is difficult to analyze many experiments in a detailed and timely manner. The purpose of this method is to enable efficient study of droplet impacts with high-speed photography by using a systematic approach. Equipment is aligned and calibrated to produce videos that can be accurately processed by a custom image processing code. Moreover, the file structure setup and workflow described here ensure efficiency and clear organization of data processing, which is carried out while the researcher is still in the lab. The image processing method extracts the digitized outline of the impacting droplet in each frame of the video, and processed data are stored for further analysis as required. The protocol assumes that a droplet is released vertically under gravity, and impact is recorded by a camera viewing from side-on with the drop illuminated using shadowgraphy. Many similar experiments involving image analysis of high-speed events could be addressed with minor adjustment to the protocol and equipment used.

This protocol enables efficient collection of experimental high-speed images of liquid drop impacts, and speedy analysis of those data in batches. To streamline these processes, the method describes how to calibrate and set up apparatus, generate an appropriate data structure, and deploy an image analysis script.

Sıvı Damlacık Etkilerinin Yüksek Elde LiAnalizi

Experimental studies of liquid drop impacts on surfaces are often restricted in their scope due to the large range of possible experimental parameters ...

Fabrication and Characterization of Thickness Mode Piezoelectric Devices for Atomization and Acoustofluidics

We present a technique to fabricate simple thickness mode piezoelectric devices using lithium niobate (LN). Such devices have been shown to atomize liquid more efficiently, in terms of &#64258;ow rate per power input, than those that rely on Rayleigh waves and other modes of vibration in LN or lead zirconate titanate (PZT). The complete device is composed of a transducer, a transducer holder, and a &#64258;uid supply system. The fundamentals of acoustic liquid atomization are not well known, so techniques to characterize the devices and to study the phenomena are also described. Laser Doppler vibrometry (LDV) provides vibration information essential in comparing acoustic transducers and, in this case, indicates whether a device will perform well in thickness vibration. It can also be used to &#64257;nd the resonance frequency of the device, though this information is obtained more quickly via impedance analysis. Continuous &#64258;uid atomization, as an example application, requires careful &#64258;uid flow control, and we present such a method with high-speed imaging and droplet size distribution measurements via laser scattering.

Fabrication of piezoelectric thickness mode transducers via direct current sputtering of plate electrodes on lithium niobate is described. Additionally, reliable operation is achieved with a transducer holder and &#64258;uid supply system and characterization is demonstrated via impedance analysis, laser doppler vibrometry, high-speed imaging, and droplet size distribution using laser scattering.

Atomizasyon ve Acoustofluidics için Kalınlık Modu Piezoelektrik Cihazların İmalatı ve Karakterizasyonu

We present a technique to fabricate simple thickness mode piezoelectric devices using lithium niobate (LN). Such devices have been shown to atomize liquid ...

Measuring Sub-23 Nanometer Real Driving Particle Number Emissions Using the Portable DownToTen Sampling System

The current particle size threshold of the European Particle Number (PN) emission standards is 23 nm. This threshold could change because future combustion engine vehicle technology may emit large amounts of sub-23 nm particles. The Horizon 2020 funded project DownToTen (DTT) developed a sampling and measurement method to characterize particle emissions in this currently unregulated size range. A PN measurement system was developed based on an extensive review of the literature and laboratory experiments testing a variety of PN measurement and sampling approaches. The measurement system developed is characterized by high particle penetration and versatility, which enables the assessment of primary particles, delayed primary particles, and secondary aerosols, starting from a few nanometers in diameter. This paper provides instruction on how to install and operate this Portable Emission Measurement System (PEMS) for Real Drive Emissions (RDE) measurements and assess particle number emissions below the current legislative limit of 23 nm.

Presented here is the DownToTen (DTT) portable emission measurement system to assess real driving automotive emissions of sub-23 nm particles.

Lazer difraksiyonu kullanılarak tarım memelerden Ölçüm Sprey damlacık boyutu

Özet

Daha Fazla Video Keşfet

Bu videodaki bölümler