一種用於玉米精播機的漏播檢測裝置的製作方法

2023-05-29 00:26:11

專利名稱：一種用於玉米精播機的漏播檢測裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於玉米精播機的漏播檢測裝置，屬於自動化檢測技術領域。
背景技術：
精密播種技術具有省種、高產的優點，隨著現代農業的發展，農業產業結構的調整，精密播種機越來越受到廣大農民的歡迎，但是目前國內使用的玉米精播機絕大多數是機械式和氣力式播種機，由於玉米精播機在播種作業時具有播種過程全封閉的特點，因此僅憑人的視聽無法直接監視其作業質量，如在播種作業時發生種箱排空、屬種管雜物堵塞、排種器故障、開溝器被土塊堵塞或排種傳動失靈等工藝性故障現象均會導致一行或數行下種管不能夠正常播種，造成「斷條」漏播現象，尤其是大型寬幅玉米精播機，其作業速度高、播幅寬，如發生上述現象則會造成大面積的漏播，導致農業的大幅減產。隨著電子技術的迅猛發展，現代玉米精播機上一般安裝有電子檢測系統，它由光電傳感器、報警控制和信號顯示裝置構成，光電傳感器的作用是將輸種管內種子的流動情況轉變成電信號，通過種子不斷的下降遮斷光束，使光電轉換裝置輸出電脈衝信號，如專利CN2483717所涉及的以半導體雷射二極體為光源的光電傳感器，檢測原理為:當排種器堵塞無法正常播種，種子不再通過傳感器時，持續輸出高電平信號，此時電子檢測系統對漏播進行提示，該方法雖然能夠實現自動檢測，但檢測靈敏度較低，只能在無法落種時，才會發出報警，而無法對落種不均勻等情況進行檢測。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種用於玉米精播機的漏播檢測裝置，以解決目前檢測靈敏度低以及無法對落種不均勻等情況進行檢測的問題。本實用新型為解決上述技術問題而提供一種用於玉米精播機的漏播檢測裝置，該檢測裝置包括光電傳感器、信號接收和調理模塊、處理器和語音報警模塊，光電傳感器的輸出端通過信號接收和調理模塊與處理器的輸入端相連，處理器的輸出端控制連接語音報警模塊，光電傳感器用於安裝在玉米精播機的排種管上，以檢測排種管中種子的流動情況，處理器用於根據玉米精播機的行進速度、排種速度和所要求的玉米株間距，確定相應的播種時間間隔，並根據播種時間間隔確定漏播報警時間靈敏度和不均勻播種報警時間靈敏度，在相應的報警時間靈敏度內，判斷玉米精播機是否是出現漏播或不均勻播種現象。所述的語音報警模塊包括漏播報警單元和不均勻播種單元，分別用於對漏播現象和不均勻播種現象進行報警。所述的光電傳感器的個數與玉米精播機的排種管的行數相同，每一個光電傳感器對應連接一個信號接收和調理模塊。所述的漏播檢測裝置還包括液晶顯示器，該液晶顯示器的輸入端與處理器的輸出端相連，用於顯示正常工作和非正常工作的行數。[0009]所述的每個信號接收和調理模塊都包括LM324放大器和斯密特觸發器，LM324放大器的輸入端與所對應光電傳感器的輸出端相連，LM324放大器的輸出端與斯密特觸發器的信號端相連。本實用新型的有益效果是:本實用新型根據玉米精播機的行進速度、排種速度和所要求的玉米株間距，確定相應的播種時間間隔，並根據播種時間間隔確定漏播報警時間靈敏度和不均勻播種報警時間靈敏度，在相應的報警時間靈敏度內，根據所檢測到的前後電量脈衝電平狀態，判斷是否有種子落下，如果沒有種子落下則報警，本實用新型能夠充分考慮玉米播種作業的具體條件，檢測準確，功能實用，性能穩定可靠，比以往的漏播檢測具有更好的可靠性和實時性，滿足與精密播種機配套使用的要求。

圖1是本實用新型的用於玉米精播機的漏播檢測裝置的結構框圖；圖2是玉米種子經過光電傳感器的脈衝波形圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步的說明。本實用新型的一種用於玉米精播機的漏檢檢測裝置的實施例如圖1所示，本實用新型的用於玉米精播機的漏檢監測裝置包括光電傳感器、信號接收和處理模塊、處理器、直流電源、液晶顯示器和語音報警模塊，光電傳感器的輸出端通過信號接收和處理模塊與處理器的輸入端相連，處理器的輸出端與液晶顯示器和語音報警模塊相連接，語音報警模塊包括漏播報警單元和不均勻播種單元，分別用於對漏播現象和不均勻播種現象進行報警。直流電源為整個檢測裝置提供5V的直流工作電源，光電傳感器用於安裝在玉米精播機的各行輸種管上，以檢測輸種管中種子的流動情況，當播種機正常工作時，得到的是連續、規則的電脈衝信號；當種箱缺種時，得到的信號為持續、較大的直流電壓；當排種器的一行或數行落種不均勻時，得到的電信號為連續、不規則的電脈衝信號；當某一行的開溝器由於某種原因發生堵塞時，種子在排種管內堆積上擁，這時電脈衝不再發生變化，表現為持續、非常小的直流電壓。信號接收和處理模塊將光電傳感器採集到的電脈衝經過LM324放大、再經過斯密特觸發器74LS14整形後，得到規則的電脈衝，當沒有種子經過光電傳感器檢測截面時切斷光路，調理後的信號為持續的高電平+5V電壓；當種子經過光電傳感器檢測截面時切斷光路，調理後的信號為低電平OV電壓，整形後信號輸入處理器進行分析判斷，並將檢測結果輸出，液晶顯示器分別顯示出正常和不正常工作的行數，如果出現漏播或者堵塞的情況，語音報警模塊立即發出報警聲音。處理器的具體工作流程如下:根據玉米精播機的行進速度、排種速度和所要求的玉米株間距，確定相應的播種時間間隔。根據播種時間間隔t確定漏播報警時間靈敏度和不均勻播種報警時間靈敏度；例如玉米精播機行駛速度為3.6km/h (即lm/s)，選擇時間靈敏度為0.8s就等於連續0.8s沒有落種就報警，判斷是否有種子落下的過程如下:根據種子通過光電傳感器時產生的脈衝寬度，確定採樣周期小於二分之一的脈衝寬度；在每個採樣周期內，對玉米精播機各排種管產生的電量脈衝電平狀態進行檢測和保存，對每個排種管中連續兩個採樣周期所測電平狀態進行邏輯運算，邏輯運算公式為:
P=Ft^F1-1 AFm其中Fi表示脈衝電平現態A-1表示脈衝電平原態； 為「異或」運算符，Λ為「與」運算符，P為運算結果，結果標誌位P=I時，表示檢測到脈衝下降沿，有種子落下，對某路電量脈衝進行計數；當標誌位P=O時,表示在脈衝上升沿、低電平持續或高電平持續期間，沒有種子落下不進行脈衝計數。表I列出了各種運算結果P與脈衝計數的關係(單路的結果)表I
權利要求1.一種用於玉米精播機的漏播檢測裝置，其特徵在於:該檢測裝置包括光電傳感器、信號接收和調理模塊、處理器和語音報警模塊，光電傳感器的輸出端通過信號接收和調理模塊與處理器的輸入端相連，處理器的輸出端控制連接語音報警模塊，光電傳感器用於安裝在玉米精播機的排種管上，以檢測排種管中種子的流動情況，處理器用於根據玉米精播機的行進速度、排種速度和所要求的玉米株間距，確定相應的播種時間間隔，並根據播種時間間隔確定漏播報警時間靈敏度和不均勻播種報警時間靈敏度，在相應的報警時間靈敏度內，判斷玉米精播機是否是出現漏播或不均勻播種現象。
2.根據權利要求1所述的用於玉米精播機的漏播檢測裝置，其特徵在於:所述的語音報警模塊包括漏播報警單元和不均勻播種單元，分別用於對漏播現象和不均勻播種現象進行報警。
3.根據權利要求1所述的用於玉米精播機的漏播檢測裝置，其特徵在於:所述的光電傳感器的個數與玉米精播機的排種管的行數相同，每一個光電傳感器對應連接一個信號接收和調理模塊。
4.根據權利要求1所述的用於玉米精播機的漏播檢測裝置，其特徵在於:所述的漏播檢測裝置還包括液晶顯示器，該液晶顯示器的輸入端與處理器的輸出端相連，用於顯示正常工作和非正常工作的行數。
5.根據權利要求1所述的用於玉米精播機的漏播檢測裝置，其特徵在於:所述的每個信號接收和調理模塊都包括LM324放大器和斯密特觸發器，LM324放大器的輸入端與所對應光電傳感器的輸出端相連，LM324放大器的輸出端與斯密特觸發器的信號端相連。
專利摘要本實用新型涉及一種用於玉米精播機的漏播檢測裝置，屬於自動化檢測技術領域。該檢測裝置包括光電傳感器、信號接收和調理模塊、處理器和語音報警模塊，還包括液晶顯示器。本實用新型根據玉米精播機的行進速度、排種速度和所要求的玉米株間距，確定相應的播種時間間隔，並根據播種時間間隔確定漏播報警時間靈敏度和不均勻播種報警時間靈敏度，在相應的報警時間靈敏度內，判斷玉米精播機是否是出現漏播或不均勻播種現象。本實用新型能夠充分考慮玉米播種作業的具體條件，檢測準確，功能實用，性能穩定可靠，比以往的漏播檢測具有更好的可靠性和實時性，滿足與精密播種機配套使用的要求。
文檔編號A01C7/20GK203040162SQ201320045360

公開日2013年7月10日 申請日期2013年1月28日 優先權日2013年1月28日
發明者王俊, 張伏, 李樹強, 邱兆美, 毛鵬軍 申請人:河南科技大學