小粒徑種子精量排種器的漏播檢測裝置的製作方法
2024-01-20 08:53:15
專利名稱：小粒徑種子精量排種器的漏播檢測裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於農業機械技術領域，具體涉及一種小粒徑種子精量排種器漏播檢測裝置，該裝置適用於油菜、苜蓿等小粒徑種子精量排種器作業時在線漏播檢測，或用於實驗室排種器性能檢測，本發明也可用於大豆、玉米、小麥等大中粒徑種子精量排種器的漏播檢測。
背景技術：
農作物的機械化種植，精量播種機勢在必行。其中排種器是播種機的關鍵部件，當各種原因導致排種器一行或多行不能正常播種時會出現漏播、甚至「斷條」情況，嚴重影響播種作業質量和農作物的產量。目前國內報導的漏播檢測裝置一般僅限於檢測土豆、玉米等大粒徑種子，針對小粒徑種子排種器的漏播檢測，因製造成本高、檢測難度係數大等原因尚無成熟技術。目前國內外尚無專門用於小粒徑種子精量排種器的漏播檢測裝置的報導。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術的缺陷，提供一種小粒徑種子精量排種器漏播檢測裝置。該裝置主要由傳感器系統、單片機控制系統、外設備組和控制箱組成，適用於油菜等小粒徑種子精量排種器的漏播檢測，且其結構緊湊、使用範圍廣、性能可靠。本發明包括傳感器系統、單片機控制系統、外設備組和控制箱，能實現排種器轉速和排種頻率的檢測。單片機將傳感器採集的轉速和排種頻率信號進行處理、存儲和計算判斷漏播程度，並將實時數據結果送至顯示器顯示，同時發出控制信號報警，以達到對排種器漏播檢測的目的。本發明的具體技術方案如下所述。申請人:提供了一種小粒徑種子精量排種器漏播檢測裝置，其包括傳感器系統100、單片機控制系統200、外設備組300和控制箱400。所述的傳感器系統100與控制箱400連接。傳感器系統100包括光纖傳感器110、光電傳感器120和轉速盤130 ;光纖傳感器110和光電傳感器120信號端依次連接在外設備組300插頭320處；單片機控制系統200包括直流電池210、降壓板220、單片機230。單片機控制系統200安放在控制箱400內；直流電池210、降壓板220、單片機230依次連接；所述的降壓板220包括導線221和電阻222，導線221和電阻222為串聯連接。外設備組300包括電源開關310、插頭320、顯示器330和按鈕340。電源開關310、插頭320、顯示器330和按鈕340依次安裝在控制箱400的前側面板上。控制箱400包括箱體410、箱蓋420、程序下載埠 430和數據輸出埠 440 ;程序下載埠 430和數據輸出埠 440分別設在控制箱400的右側面板上。本發明的有益效果是
I、本發明採用頻率法檢測漏播程度，能用於小粒徑種子單粒排種器漏播檢測，檢測精度可靠。2、本發明可用於排種器的性能檢測，可應用於實驗室試驗。3、本發明也可用於大粒徑種子排種器的性能檢測。
圖I :是本發明的結構與電控框圖。圖2;是降壓板示意圖。圖3 :是傳感器系統安裝示意圖。圖4 :是小粒徑種子精量排種器的漏播檢測裝置的工作與連接示意圖。圖5 :是單片機軟體的總流程圖。附圖標記含義如下100-傳感器系統110-光纖傳感器，120-光電傳感器，130-轉速盤，200-單片機控制系統210-直流電池，220-降壓板，221-導線，222-電阻230-單片機，300-設備組310-電源開關，320-插頭，330-顯示器，340-按鈕；400-控制箱410-箱體，420-箱蓋，430-程序下載埠，440-數據輸出埠 ；500-正負氣壓組合式油菜籽精量排種器(申請人在先的授權專利，專利號200620172781. 3)510-轉動軸，520-導種口
具體實施方案下面對照附圖，通過實施例對本發明作進一步說明。實施例I本實施例的裝置和電控部分參照圖I至圖4。其軟體系統總流程參照圖5。本實施例設計的小粒徑種子精量排種器漏播檢測裝置，它包括傳感器系統100、單片機控制系統200、外設備組300和控制箱400部分。所述傳感器系統100包括光纖傳感器110、光電傳感器120和轉速盤130部分。其中光纖傳感器110的檢測端與被檢測的排種器500的導種口 520連接，用於測量排種頻率。轉速盤130的邊緣穿過光電傳感器120檢測端的凹槽光電發射處，轉速盤130安裝在排種器500的轉動軸510上,用於測量排種器轉速。光纖傳感器110和光電傳感器120信號端依次連接在外設備組300插頭320處；單片機控制系統200包括直流電池210 (12V)、降壓板220、單片機230其型號msp430 ;單片機控制系統200安放在控制箱400內；直流電池210、降壓板220、單片機230依次連接；所述的降壓板220包括導線221和電阻222，導線221和電阻222為串聯連接。;單片機230加載檢測支持資料庫，將傳感器採集的轉速和排種頻率信號進行處理、存儲和計算判斷漏播程度並將實時數據結果送至顯示器330顯示，同時發出控制信號報警。外設備組300包括電源開關310、插頭320、顯示器330和按鈕340。外設備組300設在控制箱400前側面板上；電源開關310、插頭320、顯示器330和按鈕340依次安裝在控制箱400前側面板上。插頭320是傳感器系統100和單片機控制系統200的紐帶，起到連接的作用。顯示器330和按鈕340可實現人機界面操作，對單片機控制系統200進行內部初始化和顯不器初始化。控制箱400包括箱體410、箱蓋420、程序下載口埠 430和數據輸出口埠 440 ；程序下載埠 430和數據輸出埠 440分別設在控制箱400的右側面板上。程序下載埠430和數據輸出口埠 440可直接與計算機連接進行程序下載以及數據輸出保存。本實施例的單片機的軟體總流程圖見圖5所示。本發明工作原理單片機控制系統200設置運行前，通過計算機C語言編程加載檢測支持資料庫至單片機。運行時，先打開電源開關310，通過按鈕340和顯示器330調節檢測模式及窗口大小，單片機230和顯示器330開始初始化，其運行流程參照圖4所示。漏播係數的判定公式如下w = 3.5714Jl-^--2.75
V2n式中m-漏播係數；f_排種頻率，HZ ;n_排種器轉速，rpm傳感器系統100信號採集排種器500轉動排出種子經過光纖傳感器110檢測區域時，光纖傳感器110測量排種頻率並提供脈衝信號，通過單片機230的外部中斷，定時、計數運算得到排種頻率f ;光電傳感器120測量轉速盤130轉速並提供脈衝信號，通過單片機230外部中斷，定時、計數運算得到排種器轉速η ;導線將光纖傳感器110和光電傳感器120連接在插頭320上。漏播報警過程插頭320通過導線與單片機230的I/O 口連接。單片機將傳感器採集的轉速和排種頻率信號進行處理、存儲，計算判斷漏播程度(參見圖4)，並將實時數據結果送至顯示器330顯示。當排種器500判定為正常播種時，單片機230連續發出脈衝信號，報警裝置處於常閉狀態；當排種器500判定為漏播情況，單片機230連續發出脈衝信號，報警裝置處於開啟狀態報警。小粒徑種子精量排種器的漏播檢測裝置漏播檢測試驗應用本實施例所用的排種器是現有的氣力式油菜籽精量排種器(申請人自己在先的授權專利，專利號200620172781. 3)，該排種器可實現油菜籽的單粒播種。該氣力式油菜籽精量排種器的排種盤型孔數為40個。在本實施例中，漏播程度用漏播係數m表示，漏播係數m是排種盤型孔堵塞數與排種盤型孔數的比值。當定義漏播係數m不大於O. 125時為正常播種狀態，漏播係數m大於O. 125且不大於O. 325時為漏播不太嚴重狀態(弱漏播狀態)，漏播係數大於O. 325時為漏播嚴重狀態(李明，丁幼春，廖慶喜.氣力式油菜精量排種器田間漏播檢測方法[J].農業工程學報增刊，2010，26 (10) :27-31)。通過漏播檢測裝置對不同轉速、不同型孔堵塞數的氣力式油菜籽精量排種器出口的排種頻率數據，判斷漏播程度。試驗結果表明本發明的一種小粒徑種子精量排種器漏播的檢測裝置能有效實現漏播程度的在線檢測。當氣力式油菜籽精量排種器的型孔40個被堵塞為O孔時，判定為滿播(即無漏播)，報警裝置處於常閉狀態，檢測準確率為100%。當氣力式油菜籽精量排種器的型孔40個被堵塞為8孔以上時，判定為弱漏播，報警裝置自動啟動報警，檢測準確率為100%。當氣力式油菜籽精量排種器的40個型孔被堵塞15孔以上時，判定為嚴重漏播，報警裝置自動啟動報警，檢測準確率為100%。
權利要求
1.一種小粒徑種子精量排種器的漏播檢測裝置，其特徵在於包括傳感器系統(100)、單片機控制系統(200)、外設備組(300)和控制箱(400)；所述的傳感器系統(100)與控制箱(400)連接。
2.根據權利要求I所述的小粒徑種子精量排種器的漏播檢測裝置，其特徵在於所述的傳感器系統(100)包括光纖傳感器(110)、光電傳感器(120)和轉速盤(130);所述的光纖傳感器(110)和光電傳感器(120)的信號端依次連接在外設備組(300)插頭(320)處。
3.根據權利要求I所述的小粒徑種子精量排種器的漏播檢測裝置，其特徵在於所述單片機控制系統(200)包括直流電池(210)、降壓板(220)和單片機(230)；所述的單片機控制系統(200)安放在控制箱(400)內；直流電池(210)、降壓板(220)與單片機(230)依次連接；所述的降壓板(220)包括導線(221)和電阻(222)，導線(221)和電阻(222)為串聯連接。
4.根據權利要求I所述的小粒徑種子精量排種器的漏播檢測裝置，其特徵在於所述的外設備組(300)包括電源開關(310)、插頭(320)、顯示器(330)和按鈕(340)；電源開關(310)、插頭(320)、顯示器(330)和按鈕(340)依次安裝在控制箱(400)前側面板上。
5.根據權利要求I所述的小粒徑種子精量排種器的漏播檢測裝置，其特徵在於所述的控制箱(400)包括箱體(410)、箱蓋(420)、程序下載埠(430)和數據輸出埠 (440)；所述的程序下載埠(430)和數據輸出埠(440)分別設在控制箱(400)的右側面板上。
全文摘要
本發明屬於農業機械技術領域，具體涉及一種小粒徑種子精量排種器的漏播檢測裝置。其包括傳感器系統(100)、單片機控制系統(200)、外設備組(300)和控制箱(400)，能實現排種器轉速和排種頻率的檢測。單片機將傳感器採集的轉速和排種頻率信號進行處理、存儲和計算判斷漏播程度，並將實時數據結果送至顯示器(330)顯示，同時發出控制信號報警，以達到對排種器漏播檢測的目的。本發明操作簡單方便，可實現自動在線檢測全過程。本發明不僅適用於油菜、苜蓿等小粒徑種子精量排種器作業時在線漏播檢測，也可用於實驗室排種器性能檢測。同時可用於大豆、玉米、小麥等大中粒徑種子精量排種器的漏播檢測。本發明結構緊湊、適用範圍廣、性能可靠。
文檔編號A01C7/20GK102948288SQ20111025134
公開日2013年3月6日 申請日期2011年8月30日 優先權日2011年8月30日
發明者廖慶喜, 丁幼春, 李明, 黃海東, 田波平, 段宏兵, 廖宜濤 申請人:華中農業大學