EKİM MAKİNALARINDA ELEKTRONİK TABANLI TOHUMLAR ARASI UZAKLIK ÖLÇME SİSTEMİ *

Transkript

1 EKİM MAKİNALARINDA ELEKTRONİK TABANLI TOHUMLAR ARASI UZAKLIK ÖLÇME SİSTEMİ * Electronıc-Based Measurement System In Drılls For Seed Spacıng Measurements Kadir YİĞİT Tarım Makinaları Anabilim Dalı Zeliha B. BARUT Tarım Makinaları Anabilim Dalı ÖZET Bu araştırmada, tek tohum ekim makinasında, ardışık düşen tohumlar arası uzaklığı kolay ve hassas bir şekilde ölçebilen elektronik tabanlı bir ölçme sistemi geliştirilmeye çalışılmıştır. Geliştirilen elektronik tabanlı ölçme sistemi, makinadan atılan ve serbest düşen tohumları algılayıcılar vasıtasıyla algılamıştır. Bu algılamayla, elektronik ölçme sistemi içinde bulunan mikrokontroller ünitesi yardımıyla zaman geçişleri belirlenmiştir. Mikrokontroller ünitesinde tasarlanan program yardımıyla ardışık düşen tohumların zaman farkları mesafeye dönüştürülüp, bu ünitede bulunan seri port yardımıyla bilgisayara aktarılmıştır. Denemelerde kontrol faktörü olarak yapışkan bant sistemiyle ölçülen sıra üzeri tohum aralığı verileri kullanılmıştır. Toplanan sıra üzeri tohum aralığı verileri, tek tohum ekim makinasının etkinliğini ortaya koyacak ortalama sıra üzeri tohum aralığı, tohum aralıklarının standart sapması ve varyasyon katsayıları değerlerinin hesaplanmasında kullanılmıştır. Karşılaştırılan iki test sisteminin sonuçları arasında varyans analizine göre istatistiksel olarak %1 önem seviyesinde farklılık belirlenmiştir. Bu farklılık ilerleme hızı ve dane atım frekansına bağlı olarak değişmiştir. Elektronik tabanlı ve yapışkan bant ölçüm sisteminde elde edilen tohum aralıkları değerlerinin regrasyon katsayısı (R 2 ) olarak bulunmuştur. Bu değer, elektronik tabanlı bir ölçme sisteminin ardışık düşen tohumlar arası uzaklığı kolay ve hassas bir şekilde ölçebileceğini ortaya koymaktadır. Anahtar Kelimeler: Ekim Makinaları, tohumlar arası uzaklık, algılayıcılar, mikrokontroller ABSTRACT In this study, an electronic-based measurement system is used in order to determine the seed spacing uniformity in the single seed drill. The sensor located on the drop point of measurement unit of a planter is connected to a computer system the spacings of the dropped seeds are measured on time scale. These measured time data are calculated as seed spacings by a computer programmer. The results, obtained on electronic-based measurement system, are compared with the results of spacing uniformity on the grease belt under the same working conditions and the time differences are transferred to a computer via serial port. *Yüksek Lisans Tezi - MSc. Thesis 39

2 The data measured on the band with grease are used as a control factor. The collected data of seed spacing are used to calculate the performance of single seed drill, which gives average seed spacing, standard deviation and coefficient of variation in seed spacing. Statistically 1% significant difference is found between the results of the two measurement systems (grease belt and electronic-based measurement systems) when variation analyzing is applied. The difference in variation analyzing results changes depending on forward velocity and seed drop frequency. The regression coefficient of the value of seed spacing as a result of electronic-based measurement and grease belt system is calculated (R 2 ) The regression coefficient result shows that the two systems are correlated and it shows the reliability of the electronic-based measurement system. Key words: Drill, seed Spacing, Sensor, micro-controller Giriş Modern tarım; kaynağa dayalı üretimden, teknoloji ve organizasyona dayalı üretime geçişi ifade eder. Bu süreçte tarımsal mekanizasyon kavram olarak, tarımsal üretim işlemlerinin mekanik araçlarla yapılmasıdır. Bir başka deyişle tarımsal mekanizasyon; toprak işleme, ekim, dikim, gübreleme, sulama, bitki koruma, hasat, harman gibi üretim işlemlerini hızlandıran bir üretim teknolojisidir. (Yavuzcan ve ark., 2001). Üretimin artırılması demek; birim alandan daha çok ürün elde etmek demektir. Bunun için birim alandaki bitki sayısının artırılması ve her bitkinin yararlanabileceği "Yaşama Alanının" küçültülmesi gerekir. Ancak bir bitkinin yaşama alanı ise istenildiği kadar küçültülemez. Çünkü her bitkinin gelişebilmesi için yeteri kadar ışık, hava, nem, sıcaklık ve besin maddelerini sağlayabilecek optimum bir yaşama alanına ihtiyacı vardır (Barut, 2006). Optimum yaşam alanı için tohumların sıra üzeri uygun aralıklarla bırakılması gerekmektedir. Özelikle pamuk, mısır, soya, ayçiçeği gibi çaba bitkilerinin ekiminde sıra üzeri tohum aralıkları büyük önem taşımaktadır (Kumar ve Durairaj, 2000).Üreticinin bir ekim makinasını ekim öncesi istenilen değerlere göre ayarlaması, ekim esnasında bazı değerleri görebilmesi, kötü performans durumunda üreticiyi uyarması ve bu değerleri kaydetmesi verim açısından önemlidir. Sanayide ve endüstriyel üretimin birçok evresinde elektronik ve mikroişlemci tabanlı cihazlarla iç içe yaşıyoruz. Bu cihazlar aynı zamanda çok düşük hatayla çalışmakta, yüksek verim elde edilmekte ve herhangi bir makinanın düzgün ayarda çalışıp çalışmadığı test edilebilmektedir. Bu teknoloji, tarımda tohum ekiminde, tohumların düzgün şekilde ve düzgün aralıklarla toprağa yerleştirilmesi açısından önemlidir. Bu tür cihazların otomatik olarak çalışmasını sağlamak için algılayıcı ve dönüştürücü adı verilen devre elemanlarından faydalanılır. Günümüzde bütün küçük nesneleri algılayabilecek algılayıcılar imal edilmiştir. Algılanan bu nesneler kolaylıkla mikroişlemciyi uyaracak elektronik sinyallerine dönüştürülebilir (Raheman, ark., 2003). 40

3 Materyal Mikrodenetleyiciler ve Max232 Basit bilgisayar olarak tanımlayabileceğimiz mikrodenetleyici bu çalışmada fiber optik algılayıcıdan gelen veriyi toplama, saklama, hesaplama ve istenilen noktaya veri gönderme işleminde kullanılmıştır. Dünyada çeşitli firmalar tarafından değişik isimlerde mikrodenetleyiciler üretmekle beraber uygulamada daha çok 8051 ve 8052 seri mikrodenetleyici ailesi kullanılmaktadır. Bu çalışmada 8052 ailesinden Atmel tipi AT89S8252 mikrodenetleyici entegresi kullanılmıştır (Axelson, 2000). Çalışmada kullanılan algılayıcılardan gelen lojik 1 seviyesindeki bilgiler volt arası, lojik 0 seviyesinde ise volt değerindedir. Bu değerler bilgisayara, mikrodenetleyicilere, kumanda panosuna ve göstergelere zarar verebilir. Bu nedenle çok yaygın olarak kullanılan MAX-232 entegresi kullanılmıştır. Şema ve baskı devre çizimleri labcenter elektronik firmasının tasarladığı Proteus 6 Lite programıyla yapılmıştır. Mikrodenetleyici entegresinin işlev ve programını tasarlamak içinde Bascom programı kullanılmıştır. Karşılıklı Fiber-Optik Fotesel Algılayıcı İnfra firması tarafından imal edilen ve araştırmada kullanılan bu algılayıcı da; butonla ayarlanan algılama, yüksek hassasiyet, yüksek anahtarlama frekansı, dar alanlarda kullanım kolaylığı, yüksek performans, 10mm genişlik, 600mm maksimum algılama mesafesi, saydam cisim algılanması için yüksek çözünürlük, OFF-Delay zamanlayıcı, Light-ON yada Dark-ON çalışma, bitişik çalışabilme özelliği, ters polarite, kısa devre korumalı ve güçlendirilmiş gibi teknik özellikleri bulunmaktadır. Ölçüm setinde 2 adet karşılıklı fiber-optik algılayıcı kullanılmış olup tohumların geçebileceği alanlar taranmıştır. Hava Emişli Hassas Ekim Makinası ve Kullanılan Tohumlar Denemelerde Ç.Ü.Ziraat Fakültesi Tarım Makinaları Bölümü atölyesinde bulunan Sönmezler PM-01 model hava emişli, 4 sıralı hassas ekim makinasının bir ünitesi kullanılmıştır. Değişik tür ve cinslerdeki bitki tohumlarını istenilen sıra üzeri aralığında ekebilecek şekilde imal edilen makinanın ekici ünitesi delikli, düşey tohum plakasından oluşmuştur. Çalışmada delik çapı 5 mm olan 4, 8 ve 16 delikli tohum plakaları kullanılmıştır. Ekim makinası 80 mbar basınç uygulanmış olup 3 farklı sıra üzeri tohum aralığında çalışılmıştır. Bu aralıklar 10.75, 21.5 ve 43 cm dir. Çalışmada Çukurova yöresinde tarımı yoğun yapılan mısır bitkisi tohumları kullanılmıştır. Tohumlara ilişkin bazı fiziksel özellikler Çizelge 1 de verilmiştir. Çizelge 1. Denemelerde kullanılan tohumların bazı fiziksel özelikleri Boyutlar (mm) KO BDA Tohum a b c (%) (g/1000 toh.) Mısır 9.85 ± ± ± a: Tohum uzunluğu, b: Tohum genişliği, c: Tohum kalınlığı, KO: Küresellik oranı 41

4 Yöntem Çalışmada oluşturulan elektronik tabanlı ölçüm düzeni hassas ekim makinası, mikrokontroller ünitesi, tohum algılama ünitesi, bellek ünitesi ve bilgisayar gibi ana kısımlardan meydana gelmektedir (Şekil.1). Has. Ekim Mak. Serbest Düşen Tohuml Tohum Algılama Ünitesi Bilgisa. MCU Mikrokontroller Ünitesi Bellek Ünitesi AT89S8252 Şekil 1. Elektronik tabanlı tohumları arası uzaklık ölçme test cihazı blok şeması Ekim makinasından serbest şekilde düşürülen tohumlar, algılama ünitesine karşılıklı olarak yerleştirilen fiber-optik algılayıcı tarafından algılanmıştır. Algılayıcıdaki tohumla ilgili veriler ve bilgiler, tasarlanan uygun programla mikrokontrol ünitesinde değerlendirilmiştir. Her ünitenin ayrı bir görevi olup görevleri ve elektronik devre çizimleri aşağıda açıklanmıştır. 42

5 Mikrokontroller ve Tohum Algılama Ünitesi Mikrokontreller ünitesine Atmel tipi AT89S8252 tipi entegre kullanılmıştır. Geliştirilen test cihazı hassas ekim makinasından serbest şekilde düşen tohumu sayma, düşen ardışık tohumları arası uzaklığı hesaplama ve uzun süreli tohumsuz geçişlerde operatörü uyarma işlemini yapmaktadır. Tohum algılama ünitesinde fiber optik algılayıcı amfisi ve karşılıklı fiber optik kablo kullanılarak ekim makinasından geçen tohumlar algılanmıştır. Algılamanın hassasiyetini arttırmak için 2 adet fiber optik algılayıcı ve 2 adet karşılıklı fiber kablo kullanılmıştır. Algılama sonucunda anfi devresi bir gerilim üretmiş olup bu gerilim mikrokontrollerı tetiklemiştir. Kontrol Ünitesi, Bellek Ünitesi ve Bilgisayar Mikroişlemcideki ve bellekteki veriler, RS-232 den bilgisayarın seri portuna gelmekte ve Bascom 2.0 programında bulunan Terminal Emilatör menüsünden gözlenmektedir. Gösterdiği değerler kartta tasarlanan programla istenilen yere, istenilen dosya isminde ve text uzantılı şekilde kayıt edilmektedir. Ekim Makinası Deneme Düzeni Bu çalışmada tasarlanıp geliştirilen elektronik tabanlı ölçüm cihazının kullanabilirliğini test etmek için, ekim makinası deneme düzeneğinden yararlanılmıştır. Bu düzenekte tohumlar arası uzaklık, elektronik tabanlı test cihazı ile belirlenirken aynı anda yapışkan bant sistemiyle de ölçülebilmiştir. Elektronik Tabanlı Ölçüm Sistemindeki Algılayıcıların Yerleştirilmesi Çalışma yapılan elektronik tabanlı ölçüm sisteminin algılayıcı ünitesi iki fiber-optik sensörden oluşmuştur. Algılayıcı ünite ekici ünitenin alt kısmına, tohumun serbest düştüğü yapışkan bant sisteminin üstüne, algılayıcıların kayıpsız olarak algılayabileceği seviyede yerleştirilmiştir. Algılayıcılar kısmında bulunan fiber kablo arasından geçen tohumlar algılayıcılar tarafından algılanmakta ve algılayıcı kısmının anfi devresinde oluşan analog sinyal elektronik kartta bulunan analogdigital dönüştürücü kısmına iletilmektedir. Yapışkan Bant Sistemi Elektronik tabanlı ölçüm sisteminin güvenirliğini ortaya koymak amacıyla tohumlar arası uzaklık ölçümleri yapışkan bant sisteminde de yapılmıştır. Yapışkan bant ölçüm sistemi; devri ayarlanabilen güç kaynağı (elektrik motoru), bant ve ekim düzeninden oluşmuştur. Ekici düzen için gerekli 80 mbar lık vakum basıncı bir negatif basınç üretecinden sağlanmıştır. Bu bant sisteminde istenen dane atım frekansında ve ilerleme hızında tohumlar gresli bant üzerine düşürülmüş, banda yapışan tohumların arası cm cinsinden şerit metre ile ölçülmüştür. 43

6 Denemelerde Kullanılan Dane Atım Frekansı ve Tohum Aralığının Hesaplanması Denemeler 0.5 ve 1 m/s lik ilerleme hızlarında yürütülmüştür. Bu hızları sağlayacak bant sistemin devir sayısı aşağıdaki eşitlikler yardımıyla hesaplanmıştır (Schrottmair, 1976). n p =60*V b /( *D b ) n p = i*n b V p = n p 6* * D p /60 Burada; n b :Banda hareket veren milin devir sayısı (min -1 ), V b :Bant (ilerleme hızı) hızı (m/s), D b :Banda hareket veren silindirin çapı (m), n p :Tohum plakasının devir sayısı (min -1 ), V p :Deliklerin bulunduğu dairenin (tohum plakasının ) çevre hızı (m/s), D p :Tohum plakası deliklerinin merkezinden geçen dairenin çapı (m), i :İletim Oranı Test sisteminde banda hareket veren milinin çapı (D b ) 27.3 cm olarak ölçülmüştür. Denemelerde kullanılacak ilerleme hızlarını veren bant mili devir sayısı Çizelge 2 de verilmiştir. Çizelge 2. İlerleme Hızlarına Göre Yapışkan Bant Milinin Devirleri Hız(m/s) Devir Sayısı(min -1 ) Elektronik tabanlı ölçüm sisteminde ardışık düşen tohumların arası uzunluk olarak değil zaman olarak ölçülmüş ve aşağıdaki eşitlikler yardımıyla sıra üzeri tohum aralığı hesaplanmıştır (Barut, 1996). t i =1/(n*p) V= *d*n/(i*60) S o = ( *d)/(i*p) t i =S o / V b S o = V b * t i Burada: t i :Ardışık iki tohum arasındaki zaman (s), n :Ekici plakanın devir sayısı (min -1 ), p :Plakadaki delik sayısı (adet), i :İletim oranı, m :Ekim makinası tekerleğinin devri (min -1 ), d :Ekim makinasının tekerleğinin çapı (m), V b :İlerleme hızı (m/s), :İstenen sıra üzeri tohum aralığı (m) dir. S o 44

7 Yapışkan banda hareket veren silindir ile ekici mil arasındaki iletim oranı 0.5 olup ilerleme hızı ve plaka üzerindeki delik sayısına göre dane atım frekansları Çizelge 3 de verilmiştir. Çizelge 3. İlerleme Hızı ve Delik Sayılarına Göre Dane Atım Frekansları (toh/s) İlerleme hızı Delik sayısı Tohumlar arası mesafe Dane atım frekansı (m/s) (adet) (cm) (toh/s) ARAŞTIRMA BULGULARI VE TARTIŞMA Sıra Üzeri Tohum Dağılımına Etkili Parametreler Ölçüm sistemlerinin karşılaştırıldığı bu çalışma, iki farklı ilerleme hızına bağlı olarak üç farklı dane atım frekansında yapılmıştır. Ölçme sitemi, dane atım frekansı ve ilerleme hızının tekli, ikili ve üçlü interaksiyon halinde sıra üzeri tohum aralığı düzgünlüğüne etkilerini ortaya koymak için yapılan varyans analizinin sonuçları Çizelge 4 de verilmiştir. Çizelge 4. Dağılım Düzgünlüğü Parametrelerin Varyans Analizi Sonuçları Varyasyon Serbestlik Kareler Ortalamaların F Olasılık Kaynağı Derecesi Toplamı Kareleri Değeri Ölçme sistem(a) Hız(B) (AxB) Dane atım frekansı(c) (AxC) (BxC) (AxBxC) Hata Toplam Varyasyon Katsayısı : %10.45 Yapılan varyans analizine göre ölçme sistemi, ilerleme hızı ve dane atım frekansı tohum aralığını istatistiksel olarak %1 önem seviyesinde etkilemiştir. Bu etki tekli (A, B ve C), ikili (AxB, AxC ve BxC) ve üçlü (AxBxC) interaksiyon şeklinde devam etmiştir. 45

8 Varyasyon Katsayısı (%) Ç.Ü Fen Bilimleri Enstitüsü Yıl:2008 Cilt:18-1 Ölçüm Sistemlerine Göre Dane Atım Frekansının Sıra Üzeri Tohum Dağılımına Etkisi Ölçüm sistemlerine göre dane atım frekansının değişimi ortalama tohum aralığı değerleri arasında istatistiksel olarak farklılık yaratmıştır (P<0.01). Sistemlerde varyasyon katsayısı %22.26-%5.07 arasında değişmiştir. Elektronik sistemdeki varyasyon katsayısı % aralığında gözlemlenirken yapışkan bant sisteminde ise % aralığında gözlemlenmiştir (Çizelge 5). Çizelge 5. Ölçme Sistemlerine Göre Dane Atım Frekansının (DAF) Tohum Aralığına Etkisi (P<0.01) SİSTEM DAF X VK (tohum/s) (cm) (%) a 8.39 B (Bant Sistemi) c e b E (Elektronik Sistem) d e Yapılan LSD testine göre elektronik tabanlı ölçüm sisteminden elde edilen ortalama değerler ile yapışkan bant ölçüm sisteminden elde edilen ortalama değerler arasında istatistiksel olarak farklılık oluştuğu belirlenmiştir. Her iki sistemde de 2.27 tohum/s dane atım frekanslarında düşük varyasyon katsayısı (<%5.3) elde edilmesine karşın 1.19 tohum/s DAF ında elektronik tabanlı ölçüm sisteminde %22.26 gibi yüksek bir varyasyon katsayısı değeri hesaplanmıştır B(cm) E(cm) Dane Atım Frekansı (toh/s) Şekil 2.Ölçüm sistemlerinin DAF na göre sıra üzeri tohum dağılımına etkisi 46

9 Tohum Aralığı (cm) Ç.Ü Fen Bilimleri Enstitüsü Yıl:2008 Cilt:18-1 Ölçüm sistemlerinin DAF na bağlı olarak tohum aralığı ortalama değerlerinin varyasyon katsayısı farklarının düşük olması nedeniyle ölçüm sistemleri arasında ilişkiyi ortaya koyacak regrasyon analizine gereksinim duyulmuştur. Bu analiz sonucuna göre elektronik tabanlı ölçüm sisteminde dane atım frekanslarında elde edilen ortalama tohum aralıkları değerlerinin regrasyon katsayısı (R 2 ) olarak bulunmuş olup yapışkan bant isteminde ise ortalama tohum aralıkları değerlerinin regresyon katsayısı (R 2 ) dir. Her iki sistemde dane atım frekansı ile tohum aralığı arasında ters orantılı doğrusal bir ilişki vardır. Bu da olması gereken beklenen bir durumdur. Dane atım frekansı arttıkça ölçüm sistemleri arasındaki ölçüm farklılığı azalmıştır (Şekil 2 ve 3) Bcm Ecm B X = DAF R 2 = E X = DAF R 2 = Dane Atım Frekansı (toh/s) Şekil 3. Ölçüm sistemlerine göre DAF nın tohum aralığına etkisi Ölçüm Sistemlerine Göre İlerleme Hızının Sıra Üzeri Tohum Dağılımına Etkisi Ölçüm sistemlerine göre ilerleme hızının değişimi, tohum aralığı ortalama değerleri arasında istatistiksel olarak farklılık yaratmıştır (P<0.01). Sistemlerde varyasyon katsayısı % arasında gözlemlenmiştir. Elektronik sistemdeki varyasyon katsayısı % aralığında gözlemlenirken yapışkan bant sisteminde ise % aralığında gözlemlenmiştir. Varyasyon katsayıları farkı 0,5 m/s ilerleme hızında %14.40 olurken 1 m/s ilerleme hızında %15.70 değerinde gözlemlenmiştir (Çizelge 6). Çizelge 6. Ölçme Sistemine Göre İlerleme Hızının Tohum Dağılım Düzgünlüğüne Etkisi SİSTEM Hız(m/s) X(cm) VK(%) B (Bant Sistemi) a a E (Elektronik Sistem) b c X: Sıra üzeri tohum aralığı, VK: Varyasyon katsayısı 47

10 İlerleme hızı 0.5 m/s den 1 m/s ye yükseltildiğinde, ölçüm sistemlerin dağılım düzgünlükleri arasındaki fark artmaktadır. Diğer taraftan sistemler kendi içinde değerlendirildiğinde, 1 m/s lik ilerleme hızında sıra üzeri tohum dağılım düzgünlüğü 0.5 m/s lik hıza göre iyileşmektedir. Ölçüm Sistemlerine Göre Dane Atım Frekansı ve İlerleme Hızının Sıra Üzeri Tohum Dağılımına Etkisi Ölçüm sistemlerine göre ilerleme hızı ve dane atım frekansının ikili interaksiyonu ortalama tohum aralığı değerleri arasında istatistiksel olarak farklılık yaratmıştır (P<0.01). LSD testine göre elektronik ölçüm sisteminin sıra üzeri tohum aralığı değerleri ile yapışkan bant ölçüm sisteminin değerleri arasında istatistiksel olarak farklılık oluştuğu belirlenmiştir. Her iki ölçme sisteminde de aynı ilerleme hızlarında ve 1.19 toh/s frekansında elde edilen tohum aralığı değerleri arasında önemli farklılık vardır (P<0.01). Ölçüm sisteminin aynı hızlar için diğer iki frekansın tohum aralığı değerleri arasında istatistiksel olarak farklılık saptanmamıştır (Çizelge 7). Çizelge 7. Ölçme Sistemine Göre Dane Atım Frekansı Ve İlerleme Hızının Tohum Aralığına Etkisi SİSTEM V DAF X VK (Bant ve Elek. Sistem) (m/s) (tohum/s) (cm) * (%) a , c 1.02 Bant Sistemi d a c d b 0,96 0, c 1.47 Elektronik Sistem d c 24, c d V: İlerleme Hızı, DAF: Dane atım frekansı, X: Sıra üzeri tohum aralığı, VK: Varyasyon katsayısı; * P<0.01 Sistemlerin sıra üzeri tohum aralığı ortalamalarının varyasyon katsayıları (VK) %24.13-%0.29 arasında değişmiştir. Elektronik sistemdeki varyasyon katsayısı %24.13 in altında olurken yapışkan bant sisteminde ise %12.12 nin altında olmuştur. Her iki sistemdeki en büyük varyasyon katsayısı 1 m/s ilerleme hızındaki 2.27 toh/s dane atım frekansında oluşmuştur. Diğer 0.5 m/s hızındaki dane atım frekanslarında ve 1 m/s hızındaki toh/s frekanslarında 48

11 Elektronik Sistem ile Ölçülen Tohumlar Arası Aralık (cm) Ç.Ü Fen Bilimleri Enstitüsü Yıl:2008 Cilt:18-1 varyasyon katsayısı farkları %4.5 seviyesindedir. En düşük varyasyon katsayısı her iki ölçüm sisteminde de 0.5 m/ ilerleme hızı ve 1.19 tohum/s dane atım frekansında elde edilmiştir. Söz konusu hız ve frekanslarda varyasyon katsayısı %1 in altında bulunmuştur. Elektronik Tabanlı Ölçüm Sistemi ve Bant Ölçüm Sisteminin Karşılaştırılması Çizelge 7 de verilen varyans analiz sonuçlarına göre elektronik ölçüm değerleri ile yapışkan bant ölçüm değerleri arasında istatistiksel. olarak farklılık oluştuğu için ölçüm sistemleri arasında ilişkiyi ortaya koyacak regrasyon analizine gereksinim duyulmuştur (Şekil 4). Bu analiz sonucuna göre elektronik tabanlı ölçüm sistemi ile yapışkan bant ölçüm sisteminde (B) elde edilen tohum aralıkları değerlerinin regrasyon katsayısı (R 2 ) olarak bulunmuş ve aralarındaki ilişki; E=0.4392B Denklemiyle ortaya konmuştur. Elektronik tabanlı ölçme sistemi (E) ile yapışkan bant ölçme sistemde oluşan sayısal farklılık nedeniyle yukarıdaki eşitlik elektronik tabanlı ölçme sisteminin kalibrasyonu için önemlidir E= 0,4392B + 6,6629 R 2 = 0, Bant Sistemi ile Ölçülen Tohumlar arası aralık (cm) Şekil Şekil 4. Elektronik tabanlı ölçme sistemi (E) ile yapışkan bant ölçme sistemi (B) arasındaki ilişki SONUÇLAR VE ÖNERİLER Sonuçlar Bu araştırmada tek tohum ekim makinalarında kullanılmak üzere tohumlar arası uzaklığı ölçebilen, algılayıcı, mikrokontroller ve bilgisayardan meydana gelen elektronik tabanlı bir ölçme sistemi geliştirilmeye çalışılmıştır. Geliştirilen elektronik tabanlı ölçme sistemi, düşen tohumları algılayıcılar vasıtası ile algılamaktadır. 49

12 Ardışık düşen tohumların zaman geçişleri mikrokontroller yardımıyla zaman geçişleri belirlenmekte ve yine bu çalışma kapsamında tasarlanan program yardımıyla ardışık düşen tohumların zaman farkları mesafeye dönüştürülmektedir. Bu araştırma kapsamında geliştirilen elektronik tabanlı ölçüm sisteminin güvenirliliğini ortaya koymak için elde edilen tohum aralıklarının ortalama değerleri yapışkan bant sisteminde elde edilen tohum aralıklarının ortalama değerleri ile karşılaştırılmıştır. Karşılaştırılan iki test sisteminin sonuçları arasında varyans analizine göre istatistiksel olarak %1 önem seviyesinde farklılık belirlenmiştir. Benzer farklılık ölçüm sistemine bağlı olarak ilerleme hızı ve dane atım frekansında da bulunmuştur. Sistemler arasında en büyük fark, düşük dane atım frekansında ve düşük hızda meydana gelmiştir. Bu durum, düşük frekansta bir tohum algılayıcı tarafından algılanmadığı zaman tohumlar arası aralığın diğer frekanslardaki aralıklardan büyük olmasından kaynaklanmıştır. Elektronik tabanlı ölçüm sistemi ile yapışkan bant ölçüm sisteminde elde edilen tohum aralıkları değerlerinin regrasyon katsayısı (R 2 ) olarak bulunmuştur. Regresyon katsayısının çıkması sistemlerin ilişkili olduğu anlamına gelmekte olup sistemin kullanabilirliği hakkında fikir vermektedir. Bu çalışma ile elektronik ölçüm sistemlerinin ekim makinalarının etkinliklerinin (tohum aralığı, tohum atım frekansı, ekim normu, atılan tohum miktarı gibi) belirlenmesinde kullanılabileceği ortaya konmuştur. Öneriler Çalışma sonuçları göz önüne alınarak bundan sonraki çalışmalara ışık tutması açısından aşağıdakiler önerilebilir: 1. Hata oranın azaltılması için elektronik tabanlı ölçüm sisteminde tasarlanan mikrokontroller entegresinde tasarlanan programdaki zaman gecikmelerinin minimuma indirilmesi, 2. Zaman gecikmesine neden olduğundan dolayı mikrokontroller entegresi programı tasarlanırken amacın dışında ek programlardan kaçınılmalı, test analizi amacı dışında ilave programlar yapılmamalı, 3. Tohumların geçtiği bölgeler iyi analiz edilmeli ve algılayıcılar uygun yere konulmalı, 4. Tüm tohumları algılayabilecek sayıda algılayıcı kullanılmalı ve yüksek dane atım frekansında hassas algılama yapabilecek algılayıcıların geliştirilmesi, 5. Algılayıcı teknolojisinin gelişmesi ile daha az hata ile ekim makinaları test edilebilecektir. 6. Tasarlanan elektronik tabanlı ölçüm sisteminin performansını test edebilmek için cihazın farklı tohumlar ve farkı makinalarda kullanılması uygun olacaktır. 50

13 KAYNAKLAR AXELSON, J., DİNÇER, G., Her Yönüyle 8051/52, Bileşim Yayıncılık, İstanbul, p223. BARUT, Z.B., ÖZMERZİ, A., Hava Akımlı Hassas Ekim Makinalarında Tohum Plakası Delik Şeklinin Ekim Düzgünlüğüne Etkisi. Tarımsal Mekanizasyon 17. Ulusal Kongresi Bildiri Kitabı, Eylül, Tokat. s: BARUT, Z.B., TARIM MAKİNALARI 2., Bölüm II., Ekim Makinaları, Ed: Öztekin, S., Nobel Kitabevi, Adana, s: HOFMAN, V., STAFNEY, J An Optical Sensor for Rapid Measurement of Planter Seed Spacing Accuracy. Research Specialist Ag and Biosystems Engineering. North Dakota State University. KOCHER, M.F., LAN, Y., CHEN, C., SMİTH, J.A., Opto-electronic sensor system for rapid evaluation of planter seed spacing uniformity. Transactions of the ASAE, 41(1): KUMAR, V., DURAİRAJ, C.D., Influence of Head Geometry on the Distributive Performance of Air-assisted Seed Drills. J. Agric. Engng. Res., 75 (2), ÖNAL, İ., Bir Pnömatik Hassas Ekim Makinası ile Mısır Tohumunun Ekim Olanakları Üzerinde Bir Araştırma. TÜBİTAK V. Bilim Kongresi TOAG Tebliğleri, 29 Eylül-2 Ekim, İzmir. s: ÖZMERZİ, A., BARUT, Z.B., Antalya Yöresinde Pamuk Tarımında Kullanılan Tarım Alet ve Makinalarının Zaman Tüketimleri Üzerinde Bir Araştırma.Tarımsal Mekanizasyon 13. Ulusal Kongresi, Konya, s: RAHEMAN, H., SİNHG, U., A Sensor for Seed Flow from Seed Metering Mechanisms. IE(I) Journal-AG, 84(1): 6-8. SCHROTTMMAIER, J., Elektronisches Mebverfahren zur Bestimmung der Körnerverteilung von Saemeschinen. Forschungsberichte der Bundesversuchsund Prüfungsanstalt für landwirtschaftliche Maschinen und Geraete, Wieselburg, Heft 4. 51