一种卷盘式喷灌机pe管层数检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于卷盘式喷灌机技术领域，具体涉及一种卷盘式喷灌机PE管层数检测
目.ο
【背景技术】
[0002]卷盘式喷灌机是一种自动化程度较高的中小型灌溉机械，单位面积投资低，在我国东北、西北等地广泛使用，近年来其自动化程度不断提高。在喷灌机的研宄方面，国内外学者都对卷盘式喷灌机的均匀性进行了研宄，农业机械学报“喷灌和软管灌溉两用机组水量分布特性与试验”(2009年第11期)研宄了采用折射式喷头和软管灌溉的桁架式卷盘喷灌机的水量分布特性及其影响因素，指出灌水器的行走速率是影响机组水量分布均匀性的主要因素之一。因此，对喷灌机PE管和喷头车回收速度的监测尤为重要。
[0003]随着喷灌机自动化程度的提高，近年来国内学者提出了除水涡轮以外的其它驱动装置，农机化研宄“卷管式喷灌机绞盘速度自动控制系统的研宄”(2007年第I期)采用51单片机控制步进电机驱动卷盘，实现了喷头车速度的调节；农机化研宄“平移式喷灌机太阳能驱动自动控制装置的研制”(2014年第8期)采用直流伺服电机驱动卷盘式喷灌机组中喷头车和卷盘运动。在采用电驱动实现喷头车速度回收控制时需要进行喷头车或PE管速度的检测。另外，在卷盘式喷灌机实际运行过程中，使用者往往希望知道喷灌机的运行速度以估计喷灌机剩余的运行时间。
[0004]为检测田间PE管回收速度，可以采用同时检测卷盘的转速和PE管层数，再经过计算这种间接测量方法来实现。发明专利201510015574.0公开了一种速度测量装置，采用一个霍尔传感器检测减速齿轮箱测速轴的转速，根据传动比换算到卷盘的转速；通过分别安装在绞盘支撑架两侧的霍尔开关与导向丝杠套上的磁铁的相互作用判断PE管层数，结合卷盘转速和PE管层数对应的卷绕半径计算田间PE管的线速度。采用该方法确定卷盘上PE管层数存在一定的缺陷，主要表现在:
[0005]1、当前PE管层数的判断依赖于喷洒开始时PE管展开的长度，不能适应不同PE管初始展开长度的变化；
[0006]2、当前PE管层数的判断可靠性较低，绞盘支撑架两侧的霍尔开关在整个喷灌机运行过程中由于外部干扰或检测的不稳定会导致PE管层数判断的错误；当单片机系统在整个喷灌机运行过程中出现死机或断电后重新启动时，容易导致历史传感信息的丢失而使后期检测不准确。
【发明内容】
[0007]本发明的目是为了克服现有技术的不足，而提供一种低成本，可靠性高的卷盘式喷灌机PE管层数检测装置，实现了实时监测卷盘上PE管层数，给间接式的田间PE管速度检测提供可靠的PE管层数信息。
[0008]本发明的技术方案是:一种卷盘式喷灌机PE管层数检测装置，所述卷盘式喷灌机PE管层数检测装置安装在所述卷盘式喷灌机上，所述卷盘式喷灌机包括卷盘、若干层PE管、机架、压杆轴和安装在所述压杆轴上的压杆，所述卷盘式喷灌机PE管层数检测装置包括动片、静片、信号发射装置、信号接收装置和信号检测系统；
[0009]所述动片安装在喷灌机压杆轴的一端，所述静片安装在所述机架上，所述动片与静片相互靠近且互相平行，所述信号发射装置和所述信号接收装置安装在所述动片或所述静片上，所述信号检测系统与所述信号接收装置电连接，所述压杆绕压杆轴转动，所述压杆压在所述PE管上，所述PE管层数变化引起所述压杆位置变化，所述压杆位置变化引起所述压杆轴转动，从而使所述动片位置发生变化，所述动片的位置变化使得所述信号接收装置接收到不同的信号，所述信号检测系统根据所述信号确定所述PE管的层数。
[0010]上述方案中，所述信号检测系统包括电源模块、信号处理模块、单片机模块和显示模块；
[0011]所述电源模块用于供电；
[0012]所述信号接收装置根据是否检测到信号发射装置发出的信号而输出不同的电压，所述信号处理模块将所述电压处理成标准高低电平信号组合；所述单片机模块读取所述标准高低电平信号组合，根据所述标准高低电平信号的组合判断当前所述PE管的层数，并控制所述显示模块显示当前所述PE管的层数。
[0013]上述方案中，所述动片与所述静片为刚性薄板；所述动片为扇形，所述静片为矩形，所述动片与所述静片之间的距离不超过5厘米。
[0014]上述方案中，所述信号发射装置为红外发射管，所述信号接收装置为红外接收管；
[0015]所述静片上安装一个红外发射管F1，所述动片沿圆周方向安装四个红外接收管，所述四个红外接收管依次为红外接收管A1、红外接收管A2、红外接收管A3、红外接收管A4;所述四个红外接收管与所述红外发射管的位置相对使得所述四个红外接收管能接收到所述红外发射管发射的红外信号。
[0016]进一步的，相邻的所述红外接收管之间均设有隔板避免相邻的所述红外接收管在接收所述红外发射管发射的红外信号时互相受到干扰。
[0017]上述方案中，所述信号发射装置和所述信号接收装置组合成光电收发对管。
[0018]进一步的，所述动片沿圆周方向安装四对所述光电收发对管，所述四对所述光电收发对管依次为光电收发对管D1、光电收发对管D2、光电收发对管03和光电收发对管D 4，所述静片的横向宽度能挡住一对所述光电收发对管，当所述静片依次与所述光电收发对管位置相对时能将所述光电收发对管发射的红外信号反射回去。
[0019]进一步的，每对所述光电收发对管之间均设有隔板。
[0020]上述方案中，所述静片横向依次放置两对所述光电收发对管，所述光电收发对管分别为光电收发对管05和光电收发对管D 6，所述动片开有两个小孔，所述小孔的位置对应于所述光电收发对管的位置，当所述光电收发对管与所述小孔位置重叠时，所述信号发射装置发射的信号穿过所述小孔，所述光信号接收装置不能接收到信号，当所述光电收发对管与所述小孔位置错开时，所述信号发射装置发射的信号被所述动片反射回来，所述信号接收装置能接收到信号，通过所述动片和所述静片的相对位置不同，产生四种所述标准高低电平信号组合，所述信号检测系统根据四种所述标准高低电平信号组合确定所述PE管的层数。
[0021]上述方案中，所述静片纵向放置两对所述光电收发对管，分别为所述光电收发对管叫和光电收发对管08，所述动片4上开有四个小孔，所述小孔的位置对应于所述光电收发对管的位置，当所述光电收发对管与所述小孔位置重叠时，所述信号发射装置发射的信号穿过所述小孔，所述光信号接收装置不能接收到信号，当所述光电收发对管与所述小孔位置错开时，所述信号发射装置发射的信号被所述动片反射回来，所述信号接收装置能接收到信号，通过所述动片和所述静片的相对位置不同，产生四种所述标准高低电平信号组合，所述信号检测系统根据四种所述标准高低电平信号组合确定所述PE管的层数。
[0022]本发明的有益效果是:与现有技术相比本发明利用压杆在不同PE管层数时位置的变化，设计所述动片和所述静片，并在所述动片或所述静片上安装所述信号发射装置和所述信号接收装置，通过所述信号检测系统使所述信号接收装置接收的信号转换为标准高低电平信号组合来判断当前所述PE管的层数，其中，采用“二进制”编码时可以使用最少的所述光电收发对管实现所述PE管的层数的实时监测，而不受外部干扰信号或系统断电等因素的影响，该回卷层检测装置可靠性高，能实现实时测量，抗外部干扰能力强，检测方式直接有效，不受喷灌机运行过程历史参数的影响。
【附图说明】
[0023]图1为本发明的原理示意图。
[0024]图2?图5为本发明实施例一的动片和静片相互作用不意图，分别对应所述动片从Pl?P4的位置变化。
[0025]图6?图9为本发明实施例二的动片和静片相互作用不意图，分别对应所述动片从Pl?P4的位置变化。
[0026]图10?图13为本发明实施例三的动片和静片相互作用示意图，分别对应所述动片从Pl?P4的位置变化。
[0027]图14?图17为本发明实施例四的动片和静片相互作用示意图，分别对应所述动片从Pl?P4的位置变化。
[0028]图18为本发明信号检测系统结构示意图。
[0029]图中，1、卷盘；2、PE管；3、压杆；4、动片；5、静片；6、压杆轴；7、机架；8、红外发射管F1;9、红外接收管A 1;10、红外接收管A2、ll、红外接收管A3、12、红外接收