专利名称：漏播自动补偿装置及其漏播自动补偿方法
技术领域：
本发明涉及一种农业机械，具体地说，涉及一种用于精密播种机的漏播自动补偿装置及其漏播自动补偿方法。
背景技术：
我国的机械化播种已经日益普遍，相对人畜力播种，劳动生产率和播种质量都得到了很大提高。对玉米等中耕作物的精密播种，更有利于幼苗生长，同时节省种子、节约间苗用工。但是，由于排种系统的设计局限和制造误差、以及种子大小不一、播种地面条件的不均匀性，播种中常常出现漏播现象。要依靠改进排种系统设计和提高制造水平来克服漏播是非常困难的，甚至是不可能的。现有的做法通常是播种机上站一名农具手经常进行观察，当发现输种管没有种子落下时，通知驾驶员停车检查和进行补种。这种做法使得农具手处于恶劣的工作条件之下，需要频繁地停车检查，导致了生产率的低下和播种质量的降低，如果没有观察到，则将出现大量漏播。如能实现漏播的自动检测和自动补偿，可以节省农具手，实现播种机不停车作业，从而进一步改善播种质量和效率，这也是实现农业机械化自动化的重要发展方向。但目前关于漏播发生后如何进行自动补种的研究文献，国内外尚未见报道。
发明内容
本发明要解决的技术问题之一是提出一种用于精密播种机的漏播自动补偿装置，使之可以提前检测漏播，迅速地进行补种，提高生产效率，保证播种质量。
本发明要解决的另一个技术问题是提出一种漏播自动补偿方法，可准确地预测漏播，迅速地完成漏播自动补种。
本发明提出的漏播自动补偿装置，包括中央处理器、第一传感器、补种排种器、U型管、U型管传感器、压缩空气阀；所述中央处理器分别连接第一传感器、补种排种器、U型管传感器、压缩空气阀；所述第一传感器安装在主排种器出口处，用于检测到一定时间内没有种子从主排种器排出时，立即向中央处理器发出信息，打开压缩空气阀、进行补种；所述U型管传感器安装在U型管的上部，用于检测到U型管的没有种子后，输出信号给所述中央处理器，所述中央处理器控制所述补种排种器将种子送往U型管，并控制压缩空气阀开启将种子补种。
如上所述的漏播自动补偿装置，还包括安装在输种管出口处并与中央处理器相连接的第二传感器，用于检测实际落种数，同时检测因输种管泄漏、堵塞等而引起的漏播、并上报中央处理器进行补种。
如上所述的漏播自动补偿装置，还包括与中央处理器相联接的连续漏播报警器，用于控制当出现缺种、主排种器被卡死或输种管堵死等故障时，发出报警信号提醒驾驶员停车处理。
本发明提出的一种漏播自动补偿方法，包括如下步骤在U型管的管内放置一粒待命的种子；第一传感器监测主排种器有无种子；若无种子，向中央处理器上报该信息；当央处理器接收第一传感器监测到的主排种器无种子排出信息，指挥压缩空气阀开启，使得压缩空气进入U型管，将U型管内待命的一粒种子迅速吹送到输种管，并从输种管强制吹入种沟、完成补播。
如上所述的漏播自动补偿方法，还包括在待命种子离开后，U型管传感器监测到U型管中没有种子，通过中央处理器启动补种排种器，排出新一粒种子到U型管内待命。
如上所述的漏播自动补偿方法，还包括当第二传感器检测到没有种子下落时，中央处理器指挥压缩空气阀开启，压缩空气进入U型管，将U型管内待命的一粒种子迅速吹送到输种管，并从输种管强制吹入种沟、完成补播。
如上所述的漏播自动补偿方法，还包括预先设置连续补播次数，当连续补播次数超过了设置值时，发出停车报警提示。
本发明采取了在排种器出口加设传感器，提前获得漏播信息；并设置U型管，管内时刻放置一粒种子待命，接到信号立即送出，送出后又补充一粒种子待命；以及采用压缩空气输送种子，速度比自由落体快等技术手段，依靠微电子技术、气动技术和计算机技术的结合，解决了精密播种机漏播的这一难题。经试验，本发明的补种率达到90％。在主排种器的排种率为92％(漏播率8％)的情况下，在本发明漏种自动补偿装置的协同下，总排种率可以提高到99％。
图1是本发明所述漏播自动补偿播种机的结构原理图。
具体实施例方式
本发明所述的带有漏播自动补偿装置的播种机，可以实现漏播的自动监测和自动补种，所补的种子能落在合格的株距范围内，从而大幅度改善播种质量，并可取消农具手，提高播种机生产率而降低作业成本。
合格补种的技术关键是补种时间。例如玉米株距20cm，拖拉机前进速度6km/h时，走过20cm需要0.12秒，即收到漏播信号后必须在这样短的时间内完成补种工作。
本发明提出的漏播自动补偿装置结构可以参见图1。包括中央处理器6、补种排种器10、U型管8、U型管传感器9、压缩空气阀5；所述U型管传感器9安装在U型管8的上部，所述中央处理器6分别连接补种排种器10、U型管传感器9、压缩空气阀5，所述U型管传感器9检测到U型管8没有种子后，输出信号给所述中央处理器6，所述中央处理器6控制所述补种排种器10将种子送往U型管8，并控制压缩空气阀开启将种子补种。图1中，还包括与中央处理器6相联接的用于控制连续漏播次数的连续漏播报警器7。
图1所示为本发明的一个具体实施例，即一种具有漏播自动补偿装置的播种机，包括由中央处理器、补种排种器、U型管、U型管传感器、压缩空气阀组成的漏播自动补偿装置，还包括；主排种器，用于装纳种子；输种管，与主排种器下部相连、用于将种子顺利排出到土壤里。
其工作原理如下第一传感器2放置在主排种器1的出口处，当一定时间没有种子从主排种器排出时，立即启动补偿系统，打开压缩空气阀、进行补种。
第二传感器4放置在输种管3的出口，用于检测实际落种数，同时检测因输种管泄漏、堵塞等而引起的漏播。
U型管8内经常放置一粒种子随时待命，以便压缩空气吹出单粒种子、经过输种管3、落入种沟。
通过U形管传感器9检测U形管8中有无种子，如没有种子，将启动补种排种器10向U形管8供种。
压缩空气阀5由中央处理器即CPU6控制，当从第一传感器2或第二传感器4传出需要补种的信息时，由中央处理器(CPU)6控制压缩空气阀5开启，压缩空气进入U形管8将种子吹送到输种管、完成补种。
当补播连续出现时，可能出现缺种、主排种器1卡死或输种管堵死等不能自行排除的问题，必须报警通知驾驶员停车处理。本发明的连续漏播报警器7的预设值是可调的，如设为12、即连续补种超过12粒后报警器鸣响。
本发明的工作过程体现为采用了漏播自动补偿的机制，具体说明如下
首先，在U型管8管内放置一粒待命的种子；当中央处理器6接到第一传感器2监测到的主排种器1无种子排出的信息时，指挥压缩空气阀5开启，压缩空气进入U型管8，将U型管8管内待命的一粒种子迅速吹送到输种管3，并从输种管3强制吹入种沟、完成补播。
可见，本发明利用提早接收信息、单粒种子待命、压力空气传送，保证把种子补到合格的株距范围内。
在待命种子离开后，U型管传感器9监测到U型管8中没有种子，通过CPU6启动补种排种器10，排出新一粒种子到U型管8内待命。
当第二传感器4检测到没有种子下落时，重复上述补种过程，即当中央处理器6接到第二传感器4监测到的主排种器1无种子排出的信息后，指挥压缩空气阀5开启，压缩空气进入U型管8，将U型管8管内待命的一粒种子迅速吹送到输种管3，并从输种管3强制吹入种沟、完成补播。
在多数漏播情况下，本发明将实现自动补偿，播种机可以不停车作业。当连续补播超过预设数值时，就要搞清楚故障的原因，这时，漏播自动补偿装置中的连续漏播报警器7发出蜂鸣响，通知驾驶员停车处理。
最后所应说明的是以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种漏播自动补偿装置，包括中央处理器、第一传感器、补种排种器、U型管、U型管传感器、压缩空气阀；其特征在于所述中央处理器分别连接第一传感器、补种排种器、U型管传感器、压缩空气阀；所述第一传感器安装在主排种器出口处，用于检测到一定时间内没有种子从主排种器排出时，立即向中央处理器发出信息，打开压缩空气阀、进行补种；所述U型管传感器安装在U型管的上部，用于检测到U型管中没有种子后，输出信号给所述中央处理器，所述中央处理器控制所述补种排种器将种子送往U型管，并控制压缩空气阀开启将种子补种。
2.根据权利要求1所述的漏播自动补偿装置，其特征在于，还包括与中央处理器相联接的用于控制连续漏播次数的连续漏播报警器。
3.根据权利要求1或2所述的漏播自动补偿装置，其特征在于，还包括安装在输种管出口处并与中央处理器相连接的第二传感器，用于检测实际落种数，同时检测因输种管泄漏、堵塞等而引起的漏播、并上报中央处理器进行补种。
4.一种漏播自动补偿方法，其特征在于，包括如下步骤在U型管的管内放置一粒待命的种子；第一传感器监测主排种器有无种子；若无种子，向中央处理器上报该信息；当中央处理器接收第一传感器监测到的主排种器无种子排出的信息后，指挥压缩空气阀开启，使得压缩空气进入U型管，将U型管内待命的一粒种子迅速吹送到输种管，并从输种管强制吹入种沟、完成补播。
5.根据权利要求4所述的的漏播自动补偿方法，其特征在于，还包括在待命种子离开后，U型管传感器监测到U型管中没有种子，通过中央处理器启动补种排种器，排出新一粒种子到U型管内待命。
6.根据权利要求4或5所述的漏播自动补偿方法，其特征在于，还包括当第二传感器检测到没有种子下落时，中央处理器指挥压缩空气阀开启，压缩空气进入U型管，将U型管内待命的一粒种子迅速吹送到输种管，并从输种管强制吹入种沟、完成补播。
7.根据权利要求6所述的漏播自动补偿方法，其特征在于，还包括预先设置连续补播次数，当连续补播次数超过了设置值时，发出停车报警提示。
全文摘要
本发明公开了一种漏播自动补偿装置、采用漏播自动补偿的播种机和漏播自动补偿方法，所述漏播自动补偿装置，还包括；主排种器，用于装纳种子；与主排种器下部相连接的输种管，用于将种子顺利播种到土壤里；第一传感器，当一定时间没有种子从主排种器排出时，立即向中央处理器发出信息，打开压缩空气阀、进行补种；第二传感器，用于检测实际落种数，同时检测因输种管泄漏、堵塞等而引起的漏播并上报中央处理器。本发明利用提早接收信息、单粒种子待命、压力空气传送，依靠微电子技术、气动技术和计算机技术的结合，解决了精密播种机漏播的这一难题。在本发明漏种自动补偿装置的协同下，总排种率可以提高到99％。
文档编号A01C7/00GK1568644SQ03150309
公开日2005年1月26日 申请日期2003年7月24日 优先权日2003年7月24日
发明者高焕文, 金衡模, 史智兴 申请人:中国农业大学