声音传感器接受到种子下落与碰撞板碰撞信号后，经数据通讯线路传输给计算机进行存储和实时处理(图1中13)，计算机对声音信号进行处理，判断种子裂颖和非裂颖信息。
[0032]裂颖水稻种子与非裂颖种子分选系统(图1中12所示)，裂颖和非裂颖种子与碰撞板碰撞声音经声音传感器采集声音信号，声音信号数据经计算机(图1中13所示)处理判断种子是否裂颖，与此同时分选系统根据计算机判断的种子裂颖和非裂颖信息使气吹系统动作，执行分选动作把裂颖与非裂颖种子分选进入不同的接种盒(图1中7)。
[0033]水稻种子下落碰撞高度调节系统，水稻种子下落碰撞声音采集系统安装在一能够上下移动的调节机构上部，从而达到调节水稻种子下落位置与碰撞板之间距离即下落高度的目的；此系统通过丝杆机构(图1中10或图3中10)手柄旋转运动转化成丝杆推动上部双向推力球轴承(图1中2或图3中2)上固定平板(图3中16)和支撑台(图1、2和3中18)上下移动，从而实现固定平板和支撑台上安装的水稻种子下落碰撞声音采集系统隔音同心PVC管上下移动，丝杆机构螺母凸台与下固定板(图3中15)在中间通过螺钉固结，下固定板四角与连接支架固结；与此同时为保证隔音管支撑台及其上安装的水稻种子下落碰撞声音采集系统的直线移动稳定性，在丝杆两边设有两个导轨(图1中11或图3中11)，导轨相对滑道上下移动，导轨上端与隔音管支撑台上固定板(图3中16)固结，导轨滑道通过侧板(图1中14)与连接支架(图1中1或图2中1)固结，隔音管支撑台上固定板(图3中16)与轴承的外加套筒装置固结，外加套筒与轴承中间支承座通过过盈配合，轴承上端由端板通过螺杆与丝杆上端螺纹固定连接，从而支撑台与轴承就成为了一个整体，当丝杆通过手柄旋转时，丝杆上下运动带动整个机构上下移动。
[0034]本发明裂颖水稻种子声学检测装置中丝杆机构采用型号SFS02505-3.8，丝杆螺距为5_ ;双向推力轴承型号为52406 ;两者之间采用圆形板加螺钉连接，实现轴承保持架的运动独立。采用滑块滑轨机构型号HGW 20CA。
[0035]声音传感器与碰撞平板之间距离调节系统，由于声音传感器8与碰撞板4之间的距离也是影响裂颖与非裂颖种子声音信号特征的关键因素，通过安装声音传感器Φ50πιπι的PVC内管相对中管和外管上下移动来调整传感器到碰撞板(玻璃板或金属板)之间的距离(图1中9、图2中9或图3中9)，在固定板(图3中16)上部与放置外两层隔音PVC管子支撑台平板(图3中18)之间设置一空间固定距离，支撑台平板与固定板之间通过两支撑台侧板(图3中17)固结并保持两者之间的固定空间距离，内管可通过支撑平板中间孔上下移动，调节时通过在此空间固定板上面增加或减少不同厚度垫块(0.25mm为间隔)而调节内管和声音传感器8 —起上下移动，从而改变与碰撞板4之间的距离，距离调整范围为0 ?3cm0
[0036]连接支架(图1中1或图2中1)，为保证整体系统工作的协调性和稳定性特设计制作一连接支架，连接支架为4根铝塑型材，通过下固定板(图3中15)与型材固结，下固定板(图3中15)通过四个连接螺钉与丝杆螺母固结，从而保证丝杆螺旋运动转化成上部隔音装置上下直线移动；与此同时导轨滑块通过一侧板(图1中14)与连接支架型材固结，从而保证导轨在滑道中上下直线移动；为保证系统支架整体稳定性，在4根铝塑型材支架上部通过固定板固结型材。
[0037]该装置工作过程为，单粒水稻种子下落系统完成种子下落，将一定量需要进行裂颖和非裂颖识别和分选水稻种子放入振动给料装置，打开振动给料装置，并调整振动给料装置振幅和频率，使每粒水稻种子以一定时间间隔均匀给料；种子经振动给料装置和溜槽进入漏斗，经漏斗进一步匀速使种子按照一定速度垂直下落，下落距离由声音传感器与碰撞平板之间距离调节系统完成；下落水稻种子与倾斜碰撞板碰撞后，由具有隔音功能的水稻种子下落碰撞声音采集系统采集声音信号，经计算进行信号实时处理获得水稻种子是否裂颖信息，传输信号至裂颖种子与非裂颖种子分选系统对裂颖和非裂颖水稻种子执行分选动作，从而完成水稻种子裂颖和非裂颖的识别和分选功能；为获得最佳裂颖和非裂颖种子声音信号分离阈值和适应粳稻和籼稻不同品种裂颖和非裂颖种子的识别，设计了声音采集装置与碰撞平板之间距离调节系统和水稻种子下落碰撞高度调节系统。
[0038]上诉各实施案例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所改变的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。
【主权项】
1.一种裂颖水稻种子声学检测装置，该装置包括6个系统组成部分: S1.单粒水稻种子下落系统，由电磁振动给料装置、溜槽和漏斗组成。 S2.水稻种子下落碰撞声音采集系统，由声音传感器、倾斜碰撞板、隔音装置和计算机组成。 S3.裂颖水稻种子与非裂颖种子分选系统，由气吹装置、计算机和接种盒组成。 S4.水稻种子下落碰撞高度调节系统，由丝杆螺旋机构、导轨滑道和双向推力球轴承组成。 S5.声音传感器与碰撞平板之间距离调节系统，由隔音管支撑台、轴承座固定板和支撑台侧板组成。 S6.连接支架，由四根铝塑型材组成。2.如权利1所述的裂颖水稻种子声学检测装置，其特征在于，S1中所述的单粒水稻种子下落系统包括: S1.1采用电磁振动原理设计一振动给料装置，此装置能够通过调节结构调节振动给料的频率和振幅，从而保证每粒种子能够按照一定时间间隔依次均匀给料和种子下落； S1.2为进一步降低水稻种子下落速度的均匀性，从振动给料装置出口流出的种子籽粒进入溜槽，从溜槽下端进入漏斗，进一步使其速度均匀并且保证其垂直下落并与下部碰撞板相碰，从而保证了声音采集装置采集信号的连续性和生产实验效率。3.如权利1所述的裂颖水稻种子声学检测装置，其特征在于，S2中所述的水稻种子下落碰撞声音采集系统包括: S2.1选用3个同心放置的PVC管，直径分别为110mm(外管)、75mm(中管)、50mm(内管)，并且在各管之间合适的空间位置填入泡沫剂，外管和中管长度一致，并同心通过泡沫剂固结，内管与中管间一定位置处填充泡沫剂，但内管可与中管相对移动，此为隔音装置； S2.2 Φ 50mm的PVC管放置在最里面，并在其中放置声音传感器从而起到隔绝外部噪音的效果。管子可上下移动来调整声音传感器到碰撞板(玻璃板或金属板)之间的距离； S2.33个PVC管上端被切割成30°的倾斜面，碰撞板安装在管子倾斜面上，以保证水稻种子在撞击碰撞板(玻璃板或金属板)之后进入裂颖与非裂颖水稻种子分选系统； S2.4声音传感器接收种子下落碰撞声音信号经数据线传输到计算机，计算机对声音信号进行处理，判断种子裂颖和非裂颖信息。4.如权利1所述的裂颖水稻种子声学检测装置，其特征在于，S3中所述的裂颖水稻种子与非裂颖种子分尚系统包括: S3.1裂颖和非裂颖种子与碰撞板碰撞声音经声音传感器采集声音信号，声音信号数据经计算机处理判断种子是否裂颖； S3.2与此同时分离系统根据计算机判断的种子裂颖和非裂颖情况信息使气吹系统动作，执行分选动作把裂颖与非裂颖种子分选进入不同的接种盒。5.如权利1所述的裂颖水稻种子声学检测装置，其特征在于，S4中所述的水稻种子下落碰撞高度调节系统包括: S4.1水稻种子下落碰撞声音采集系统安装在一能够上下直线移动的调节机构上部，从而达到调节水稻种子下落位置与碰撞板之间距离即下落高度的目的，此系统通过丝杆机构旋转运动转化成丝杆推动上部双向推力球轴承上固定平板和支撑台上下移动，从而实现固定平板上安装的水稻种子下落碰撞声音采集系统隔音同心PVC管上下移动，调整种子下落碰撞高度； S4.2为保证固定平板及其上安装的稻种子下落碰撞声音采集系统的直线移动稳定性，在丝杆两边设有两个导轨，导轨上端与固定平板固结，导轨滑块与丝杆螺母分别通过侧板和下固定板与连接支架固结。6.如权利1所述的裂颖水稻种子声学检测装置，其特征在于，S5中所述的声音传感器与碰撞平板之间距离调节系统包括: S5.1由于声音传感器与碰撞板之间的距离也是影响裂颖与非裂颖种子声音信号特征的关键因素，通过安装声音传感器Φ50πιπι的PVC内管上下移动来调整声音传感器到碰撞板(玻璃板或金属板)之间的距离，在固定板上部与放置外两层隔音PVC管子支撑台平板之间设置一空间固定间隔距离，内管可通过平板中间孔上下移动，调节时通过在此空间增加或减少不同厚度垫块而调节内管中声音传感器与碰撞板之间的距离。7.如权利1所述的裂颖水稻种子声学检测装置，其特征在于，S6中所述的连接支架包括: S6.1为保证整体系统工作的协调性和稳定性特设计制作一连接支架，连接支架为4根铝塑型材，通过下固定板与型材固结，下固定板通过四个连接螺钉与丝杆螺母固结，从而保证丝杆螺旋运动转化成上部隔音装置上下直线移动； S6.2与此同时导轨滑块通过一侧板与连接支架型材固结，从而保证导轨在滑道中上下直线移动； S6.3为保证系统支架整体稳定性，在4根铝塑型材支架上部通过固定板固结型材。
【专利摘要】本发明涉及一种裂颖水稻种子声学检测装置，本发明由以下系统构成：1)单粒种子下落系统，水稻种子从振动给料装置经溜槽进入接种漏斗中；2)种子下落碰撞声音采集系统，种子从漏斗漏管下落撞击在碰撞板上，板下的声音传感器采集种子撞击声音，利用计算机实时处理声音信号；3)裂颖种子分选系统，种子沿着碰撞斜面下落过程中根据种子裂颖声音信号特征对裂颖与非裂颖种子进行分选；4)种子下落碰撞高度调节系统，通过丝杆机构和导轨滑道调节隔音系统上部碰撞板上下移动位置；5)声音传感器与碰撞板间距调节系统，在支撑台预留空间加装垫块调节隔音系统中间管的上下移动位置；6)连接支架。本装置用于生产和实验中裂颖水稻种子的检测和分选。
【IPC分类】A01C1/02
【公开号】CN105432182
【申请号】CN201510504173
【发明人】李毅念, 魏昌成, 丁启朔, 丁为民
【申请人】南京农业大学
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年8月14日