衝撃センサを利用した施肥量測定方法

※アーカイブの成果情報は、発表されてから年数が経っており、情報が古くなっております。
同一分野の研究については、なるべく新しい情報を検索ください。

要約

施肥機から繰出される肥料の流量を市販の衝撃センサを利用してリアルタイムに測定する方法である。本方法では、10%以内の誤差で施肥量の測定が可能である。

近年、農村地域で地下水汚染などの環境問題の面から窒素の過剰施用を防ぐために、必要に応じた合理的な施肥が求められている。現在、可変施肥を行っても施肥量をリアルタイムで簡易に測定できる手段はなく、途中での施用量を表示することはできない。そこで、衝撃センサを利用し、簡易に肥料の流量の測定を行う。

本測定方法を構成する機器は、圧電セラミック振動式センサ(田植機欠粒警報装置で使用の衝撃センサ)とシーケンサ(FX-1N;M社製)である(図1)。
本測定方法の特徴は、肥料粒が衝撃センサに衝突し出力されるパルスを0.1秒ごとに積算し1秒間隔で移動平均した値と時間当たりの実測流量との関係が高い正の相関を示すことを利用して、施肥機から繰出される断続的な肥料の流量を測定することである。そのため、実測流量と流量計の出力を較正するだけでよく、測定対象となる様々な粒状肥料の物性値の測定が不要である(図1)。
流量の誤差の最大値は、流量計1個当たり150g/min程度(作業速度1m/s換算で約1kg/10a)である(図1)。
可変施肥を想定し肥料の流量を変化させたとき追従性は良く、実測流量と流量計の流量はほぼ一致する(図2)。
トラクタ装着の接地輪駆動式播種・施肥機(A社製)および水田管理ビークル装着DC12Vモータ駆動施肥機(A社製改造)で圃場において施肥作業を行うと、本流量計による測定誤差は10%以内である(図3,4)。