专利名称：小粒径种子精量排种器的漏播检测装置的制作方法
技术领域：
本发明属于农业机械技术领域，具体涉及一种小粒径种子精量排种器漏播检测装置，该装置适用于油菜、苜蓿等小粒径种子精量排种器作业时在线漏播检测，或用于实验室排种器性能检测，本发明也可用于大豆、玉米、小麦等大中粒径种子精量排种器的漏播检测。
背景技术：
农作物的机械化种植，精量播种机势在必行。其中排种器是播种机的关键部件，当各种原因导致排种器一行或多行不能正常播种时会出现漏播、甚至“断条”情况，严重影响播种作业质量和农作物的产量。目前国内报导的漏播检测装置一般仅限于检测土豆、玉米等大粒径种子，针对小粒径种子排种器的漏播检测，因制造成本高、检测难度系数大等原因尚无成熟技术。目前国内外尚无专门用于小粒径种子精量排种器的漏播检测装置的报道。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种小粒径种子精量排种器漏播检测装置。该装置主要由传感器系统、单片机控制系统、外设备组和控制箱组成，适用于油菜等小粒径种子精量排种器的漏播检测，且其结构紧凑、使用范围广、性能可靠。本发明包括传感器系统、单片机控制系统、外设备组和控制箱，能实现排种器转速和排种频率的检测。单片机将传感器采集的转速和排种频率信号进行处理、存储和计算判断漏播程度，并将实时数据结果送至显示器显示，同时发出控制信号报警，以达到对排种器漏播检测的目的。本发明的具体技术方案如下所述。申请人:提供了一种小粒径种子精量排种器漏播检测装置，其包括传感器系统100、单片机控制系统200、外设备组300和控制箱400。所述的传感器系统100与控制箱400连接。传感器系统100包括光纤传感器110、光电传感器120和转速盘130 ;光纤传感器110和光电传感器120信号端依次连接在外设备组300插头320处；单片机控制系统200包括直流电池210、降压板220、单片机230。单片机控制系统200安放在控制箱400内；直流电池210、降压板220、单片机230依次连接；所述的降压板220包括导线221和电阻222，导线221和电阻222为串联连接。外设备组300包括电源开关310、插头320、显示器330和按钮340。电源开关310、插头320、显示器330和按钮340依次安装在控制箱400的前侧面板上。控制箱400包括箱体410、箱盖420、程序下载端口 430和数据输出端口 440 ;程序下载端口 430和数据输出端口 440分别设在控制箱400的右侧面板上。本发明的有益效果是
I、本发明采用频率法检测漏播程度，能用于小粒径种子单粒排种器漏播检测，检测精度可靠。2、本发明可用于排种器的性能检测，可应用于实验室试验。3、本发明也可用于大粒径种子排种器的性能检测。
图I :是本发明的结构与电控框图。图2;是降压板示意图。图3 :是传感器系统安装示意图。图4 :是小粒径种子精量排种器的漏播检测装置的工作与连接示意图。图5 :是单片机软件的总流程图。附图标记含义如下100-传感器系统110-光纤传感器，120-光电传感器，130-转速盘，200-单片机控制系统210-直流电池，220-降压板，221-导线，222-电阻230-单片机，300-设备组310-电源开关，320-插头，330-显示器，340-按钮；400-控制箱410-箱体，420-箱盖，430-程序下载端口，440-数据输出端口 ；500-正负气压组合式油菜籽精量排种器(申请人在先的授权专利，专利号200620172781. 3)510-转动轴，520-导种口
具体实施方案下面对照附图，通过实施例对本发明作进一步说明。实施例I本实施例的装置和电控部分参照图I至图4。其软件系统总流程参照图5。本实施例设计的小粒径种子精量排种器漏播检测装置，它包括传感器系统100、单片机控制系统200、外设备组300和控制箱400部分。所述传感器系统100包括光纤传感器110、光电传感器120和转速盘130部分。其中光纤传感器110的检测端与被检测的排种器500的导种口 520连接，用于测量排种频率。转速盘130的边缘穿过光电传感器120检测端的凹槽光电发射处，转速盘130安装在排种器500的转动轴510上,用于测量排种器转速。光纤传感器110和光电传感器120信号端依次连接在外设备组300插头320处；单片机控制系统200包括直流电池210 (12V)、降压板220、单片机230其型号msp430 ;单片机控制系统200安放在控制箱400内；直流电池210、降压板220、单片机230依次连接；所述的降压板220包括导线221和电阻222，导线221和电阻222为串联连接。;单片机230加载检测支持数据库，将传感器采集的转速和排种频率信号进行处理、存储和计算判断漏播程度并将实时数据结果送至显示器330显示，同时发出控制信号报警。外设备组300包括电源开关310、插头320、显示器330和按钮340。外设备组300设在控制箱400前侧面板上；电源开关310、插头320、显示器330和按钮340依次安装在控制箱400前侧面板上。插头320是传感器系统100和单片机控制系统200的纽带，起到连接的作用。显示器330和按钮340可实现人机界面操作，对单片机控制系统200进行内部初始化和显不器初始化。控制箱400包括箱体410、箱盖420、程序下载口端口 430和数据输出口端口 440 ；程序下载端口 430和数据输出端口 440分别设在控制箱400的右侧面板上。程序下载端口430和数据输出口端口 440可直接与计算机连接进行程序下载以及数据输出保存。本实施例的单片机的软件总流程图见图5所示。本发明工作原理单片机控制系统200设置运行前，通过计算机C语言编程加载检测支持数据库至单片机。运行时，先打开电源开关310，通过按钮340和显示器330调节检测模式及窗口大小，单片机230和显示器330开始初始化，其运行流程参照图4所示。漏播系数的判定公式如下w = 3.5714Jl-^--2.75
V2n式中m-漏播系数；f_排种频率，HZ ;n_排种器转速，rpm传感器系统100信号采集排种器500转动排出种子经过光纤传感器110检测区域时，光纤传感器110测量排种频率并提供脉冲信号，通过单片机230的外部中断，定时、计数运算得到排种频率f ;光电传感器120测量转速盘130转速并提供脉冲信号，通过单片机230外部中断，定时、计数运算得到排种器转速η ;导线将光纤传感器110和光电传感器120连接在插头320上。漏播报警过程插头320通过导线与单片机230的I/O 口连接。单片机将传感器采集的转速和排种频率信号进行处理、存储，计算判断漏播程度(参见图4)，并将实时数据结果送至显示器330显示。当排种器500判定为正常播种时，单片机230连续发出脉冲信号，报警装置处于常闭状态；当排种器500判定为漏播情况，单片机230连续发出脉冲信号，报警装置处于开启状态报警。小粒径种子精量排种器的漏播检测装置漏播检测试验应用本实施例所用的排种器是现有的气力式油菜籽精量排种器(申请人自己在先的授权专利，专利号200620172781. 3)，该排种器可实现油菜籽的单粒播种。该气力式油菜籽精量排种器的排种盘型孔数为40个。在本实施例中，漏播程度用漏播系数m表示，漏播系数m是排种盘型孔堵塞数与排种盘型孔数的比值。当定义漏播系数m不大于O. 125时为正常播种状态，漏播系数m大于O. 125且不大于O. 325时为漏播不太严重状态(弱漏播状态)，漏播系数大于O. 325时为漏播严重状态(李明，丁幼春，廖庆喜.气力式油菜精量排种器田间漏播检测方法[J].农业工程学报增刊，2010，26 (10) :27-31)。通过漏播检测装置对不同转速、不同型孔堵塞数的气力式油菜籽精量排种器出口的排种频率数据，判断漏播程度。试验结果表明本发明的一种小粒径种子精量排种器漏播的检测装置能有效实现漏播程度的在线检测。当气力式油菜籽精量排种器的型孔40个被堵塞为O孔时，判定为满播(即无漏播)，报警装置处于常闭状态，检测准确率为100%。当气力式油菜籽精量排种器的型孔40个被堵塞为8孔以上时，判定为弱漏播，报警装置自动启动报警，检测准确率为100%。当气力式油菜籽精量排种器的40个型孔被堵塞15孔以上时，判定为严重漏播，报警装置自动启动报警，检测准确率为100%。
权利要求
1.一种小粒径种子精量排种器的漏播检测装置，其特征在于包括传感器系统(100)、单片机控制系统(200)、外设备组(300)和控制箱(400)；所述的传感器系统(100)与控制箱(400)连接。
2.根据权利要求I所述的小粒径种子精量排种器的漏播检测装置，其特征在于所述的传感器系统(100)包括光纤传感器(110)、光电传感器(120)和转速盘(130);所述的光纤传感器(110)和光电传感器(120)的信号端依次连接在外设备组(300)插头(320)处。
3.根据权利要求I所述的小粒径种子精量排种器的漏播检测装置，其特征在于所述单片机控制系统(200)包括直流电池(210)、降压板(220)和单片机(230)；所述的单片机控制系统(200)安放在控制箱(400)内；直流电池(210)、降压板(220)与单片机(230)依次连接；所述的降压板(220)包括导线(221)和电阻(222)，导线(221)和电阻(222)为串联连接。
4.根据权利要求I所述的小粒径种子精量排种器的漏播检测装置，其特征在于所述的外设备组(300)包括电源开关(310)、插头(320)、显示器(330)和按钮(340)；电源开关(310)、插头(320)、显示器(330)和按钮(340)依次安装在控制箱(400)前侧面板上。
5.根据权利要求I所述的小粒径种子精量排种器的漏播检测装置，其特征在于所述的控制箱(400)包括箱体(410)、箱盖(420)、程序下载端口(430)和数据输出端口 (440)；所述的程序下载端口(430)和数据输出端口(440)分别设在控制箱(400)的右侧面板上。
全文摘要
本发明属于农业机械技术领域，具体涉及一种小粒径种子精量排种器的漏播检测装置。其包括传感器系统(100)、单片机控制系统(200)、外设备组(300)和控制箱(400)，能实现排种器转速和排种频率的检测。单片机将传感器采集的转速和排种频率信号进行处理、存储和计算判断漏播程度，并将实时数据结果送至显示器(330)显示，同时发出控制信号报警，以达到对排种器漏播检测的目的。本发明操作简单方便，可实现自动在线检测全过程。本发明不仅适用于油菜、苜蓿等小粒径种子精量排种器作业时在线漏播检测，也可用于实验室排种器性能检测。同时可用于大豆、玉米、小麦等大中粒径种子精量排种器的漏播检测。本发明结构紧凑、适用范围广、性能可靠。
文档编号A01C7/20GK102948288SQ20111025134
公开日2013年3月6日 申请日期2011年8月30日 优先权日2011年8月30日
发明者廖庆喜, 丁幼春, 李明, 黄海东, 田波平, 段宏兵, 廖宜涛 申请人:华中农业大学