GPS destekli hareketli bir otomatik toprak örnek alma makinasının tasarımı

Abstract

Bu çalışmada, 30 cm derinliğe kadar toprak örneği alarak barkodlu kutulara yerleştiren, kutu ve toprak örneğinin konum bilgileriyle birlikte kayıt yapabilen otomatik toprak alma makinasının tasarımı gerçekleştirilmiştir. Otomatik toprak örnek alma makinası 4x2 çekiş sistemine sahip arazi aracı üzerine monte edilmiştir. Makina iki adet 3 fazlı asenkron motor ile çalıştırılmaktadır. Bu motorların kontrolleri elektronik motor sürücü üniteleri tarafından yapılmıştır. Birinci motor dikey eksende hareketi gerçekleştirmiştir. İkinci motor örnek almak için kullanılan burguyu döndürmek için kullanılmıştır. İşlem sırası dahilinde, her iki motorun hareket kontrolleri otomatik ve manuel olmak üzere iki ayrı çalışma şeklinde PLC tarafından gerçekleştirilmektedir. Yatay eksende toprak örneklerinin istiflendiği döner tabla bulunmaktadır. Burgu ile çıkarılan toprak örneği tablanın üzerindeki barkodlu kutuların içerisine istiflenmiştir. Tablanın hassas hareketi adım motoru ve elektronik sürücü devre kullanarak gerçekleştirilmiştir. İstif kutularının barkod bilgileri, döner tabla sayısı, arazi bilgisi, toprak örneğinin coğrafi konum bilgisi mikro denetleyici vasıtası ile SD karta kayıt edilmiştir. Makinanın genel durum bilgilerini kullanıcıya aktarmak ve örnekleme kaydı için gerekli bilgilerin kullanıcı tarafından girilmesi adına yaklaşık 7 cm genişliğinde dokunmatik ekran tasarımı gerçekleştirilmiştir. Arazi taşıtı üzerinde kullanıcı kontrol ve elektrik kontrol panosu olmak üzere iki adet pano bulunmaktadır. Çalışmada, tasarımı tamamlanan makina ile 12 dekarlık anız halindeki arazi üzerinde 30 toprak örneği alma çalışması yapılmıştır. Alınan toprak örnekleri analiz edilmiş ve analiz sonuçları ile makinada kaydedilen arazi bilgileri ArgGIS 10.5 programında uydu görüntüsü üzerinde haritalandırılmıştır. Tasarımı gerçekleştirilen makina ile geniş arazilerde yorucu ve zaman alıcı olan toprak örneği alma işleminin daha kısa sürede rahatlıkla yapılabileceği söylenebilir.