Iedere plant krijgt zijn portie met PWM-techniek

PWM-techniek houdt in dat een spuitdop een variabel percentage van de tijd open staat. Dat gebeurt met een hoge frequentie en bij een constante werkdruk, zodat je de middelafgifte van de dop kunt variëren zonder dat de druppelgrootteverdeling verandert. Daardoor kunnen spuitbeeld en dosering per hectare gelijk blijven terwijl de rijsnelheid toe- of afneemt.

De spuitsystemen zijn voorzien van een gyroscoop. Zo is ook de plaatselijke over- en onderdosering – die bij een conventionele spuit onvermijdelijk ontstaat in bochten – te corrigeren door per dop de afgifte aan te passen. Dat is ook waar deze systemen met name in de Verenigde Staten en Australië al jarenlang voor worden gebruikt. CapstanAG was daar al twintig jaar geleden pionier in; het levert nog steeds techniek aan CNH en Bateman.

Tekst gaat verder onder de foto

De werking van de pulserende ofwel PWM-dophouders is op deze foto goed te zien. De dophouders openen en sluiten razendsnel en daarmee kan de dosering per dop variëren. Bijvoorbeeld als correctie voor het snelheidsverschil van spuitboomdelen in bochten: doppen in de binnenbocht geven dan minder middel af en die in de buitenbocht juist meer. Of je sluit steeds meer doppen af om een geer te spuiten. – Foto: Jan Willem Schouten

Weinig doptypes combineren met PWM-techniek

Op de indeling naar driftreductieklasse heeft PWM geen invloed. Praktisch punt is dat deze techniek zich voor een goed spuitbeeld niet laat combineren met luchtinjectiedoppen. Doppen die wel in aanmerking komen, zijn maximaal 75% driftreducerend. Dus moet je ze veelal combineren met een driftreducerende techniek, zoals 25 centimeter dopafstand met 30 centimeter boomhoogte eventueel aangevuld met luchtondersteuning. In de praktijk ben je bij de PWM-techniek daarom beperkt tot slechts enkele doptypes.

Het principe van PWM-techniek: een regelbaar percentage van de tijd staat de aanvoer naar de dop open of dicht. Zo is met gelijk blijvende druk de afgifte te regelen. – Afbeelding: Agrifac

Steeds meer spuitmachines met PWM-techniek

Leveranciers verkopen spuitmachines steeds vaker met PWM-techniek. Bij de meeste gaat het om enkele stuks. Delvano-importeur Gebr. Weststrate ziet meer belangstelling in België dan in Nederland, waar de klant sneller de voorkeur geeft aan driftreductie.

• Horsch-importeur Zonna verkocht al eerder enkele exemplaren. Dit seizoen levert Zonna ongeveer de helft van de machines met PWM. Horsch werkt met een systeem van Raven dat dertien secties kan aansturen met een verschillende afgifte tijdens het rijden.

• Delvano heeft het op Teejet-techniek gebaseerde DynaJet-spraysysteem met in eigen huis ontwikkelde software.

• Agrifac levert inmiddels de meeste spuiten af met zijn StrictSprayPlus PWM-techniek. Dat regelt de afgifte per dop tot maximaal 100 Hz.

• John Deere kan zijn zelfrijders voorzien van Exact Apply-dophouders. Geschikt voor PWM, maar de machines kunnen ook rijdend conventionele doppen selecteren en combineren. De afgifte binnen de boombreedte variëren is nog niet mogelijk. Op getrokken machines is de Exact Apply-dophouder niet leverbaar.

Achteraf PWM-techniek opbouwen is mogelijk en gebeurt ook. Een bekende leverancier die vooraan staat in de technische ontwikkelingen is het Nederlandse BBLeap.

Hoeveel kost PWM-techniek?

Wat PWM ruwweg kost? Grofweg komt het systeem op € 1.000 per meter werkbreedte. Dat is, afhankelijk van de vergelijking die je maakt, € 250 tot € 500 per meter méér dan de gangbare doptechniek met bijbehorende dophouders, afsluiters en sectiekranen. Reken voor een machine van 39 meter op een extra investering van € 20.000 tot € 25.000.

Van Stelcon-plaat naar stoeptegel

Wie kiest voor PWM-techniek heeft automatisch individuele dopafsluiting. Dan kun je gps-gestuurd netjes een geer spuiten zonder overlap of stukken over te slaan. Dat kan ook met ‘gewone’ spuittechniek met individuele dopafsluiters.

Veel gebruikers kiezen voor PWM omdat je de dosering per hectare of de rijsnelheid heel ruim kunt variëren zonder concessies te doen aan het druppelgroottespectrum. Bovendien is het technisch mogelijk pleksgewijs per dop de afgifte te variëren en zo met een gedetailleerd taakkaartje te werken. Voor velen nog toekomstmuziek, maar die toepassing wordt in de toekomst belangrijker. De vraag is hoe gedetailleerd zo’n taakkaart kan zijn.

Over de hele boombreedte de afgifte variëren kunnen alle PWM-systemen, over de hele boombreedte voor bochten compenseren eveneens. Maar al rijdend de afgifte op stoeptegelniveau wijzigen, kunnen op dit moment alleen de systemen van Agrifac en BBLeap.

Computertechniek beperking voor PWM-techniek

De PWM-techniek op zichzelf is niet de beperking, maar de beschikbare computertechniek: de snelheid van het dataverkeer en het geheugen van de spuitcomputer. Immers, een 39 meter brede spuit met doppen per 25 centimeter heeft 156 doppen. Rijdt de machine 2 meter per seconde (7,2 kilometer per uur) en spuit zij met een grid van 25 bij 25 centimeter, dan praat je over 1.248 acties per seconde.

De praktijk heeft geleerd dat de communicatiecapaciteit via Isobus volstrekt onvoldoende is. Ook de stroomvoorziening (60 ampère max voor Isobus) is een beperking. Zoals een van de deelnemers van Nationale Proeftuin Precisie Landbouw (NPPL) zijn ervaring samenvatte: spuiten op het niveau van Stelcon-platen is voor de meeste systemen nog niet eens mogelijk.

Wachten op hi-speed Isobus

Sinds 2021 heeft machinefabrikant Fendt zijn FendtOne-systeem. Dat kan wat gedetailleerde taakkaarten betreft beduidend meer dan alle andere Isobus-systemen. Precisielandbouwpionier Jacob van den Borne werkt er sinds vorig jaar mee.

Het FendtOne-systeem kan 22 hectare spuiten in een grid van vierkante meters bij 7 tot 8 km/u. Een halve bij een halve meter zou ook kunnen, maar is nog niet gelukt omdat Cloudfarm van Dacom (die de taakkaarten maakt) dit nog niet aankan. Het duurt nog een aantal jaren voor er hi-speed Isobus komt met zo’n snel dataverkeer dat het ook gedetailleerde kaartjes op stoeptegelniveau aankan. Hoe groter het perceel en hoe fijner het grid, hoe meer geheugen nodig is om een taakkaart op te slaan.

BBLeap heeft sinds kort BBCat. Dat communiceert met zes canbussen buiten de Isobus om en werkt met een supersnelle computer in combinatie met een cloudomgeving. Perceelsgrootte en fijnheid van het grid is dan geen beperking meer, volgens BBLeap-oprichter Peter Millenaar. BBCat heeft de capaciteit om minstens 5.000 hectare in tegels van 25 bij 25 centimeter aan te kunnen, bij een spuitmachine met doppen op 25 centimeter afstand.

Agrifac werkt – anders dan de meeste concurrenten – niet met een vaste frequentie. Het bepaalt per dop de optimale frequentie door te kijken naar de afstand die een dop aflegt in de tijd dat hij gesloten is. Wordt die afstand te groot, dan gaat de dop sneller pulseren. Agrifac gebruikt geen Isobus maar een hogesnelheids-CAN-bus en ethernet. Het systeem is geschikt om tot 500 doppen aan te sturen, met allemaal een eigen afgifte. Agrifac werkt met shape-files in plaats van de ISOXML-bestanden van Isobus. Dat spaart veel geheugen.

Tot nu toe is er ervaring opgedaan met percelen van 100 hectare, opgedeeld in vakjes van 25 bij 25 centimeter. In de markt wordt die nauwkeurigheid nog niet veel toegepast. Maar als het werken met taakkaarten doorzet en deze gedetailleerder worden, is PWM dé techniek om daar ook mee te werken.

Auteur: Martin Smits

Lees ook: Spot-spraytechniek bepalender dan merk veldspuit in gewasbescherming