专利名称：智能监控气吸式精量排种器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种农用机械，即一种智能监控气吸式精量排种器。
背景技术：
气吸式精量排种器是目前比较先进的农用播种器，主要适用于玉米等作物的播种作业。其主要部件是一片周围开有多个吸孔且竖立的吸盘，吸盘可在转轴的带动下转动，吸盘一侧与盒状真空室相邻，另一侧与种箱相通。除下部少量面积外，吸盘的大部均被真空室覆盖。工作时开动气泵，真空室内形成负压，吸盘上的吸孔将另侧的种子吸到吸孔上转动， 当吸孔脱离真空室后，种子失去吸力而下落。与其他窝眼式、槽轮式等排种器相比，气吸式排种器精度高，位置准，省种省工，可实现单穴单株的精量点播。可是，由于田间作业条件比较复杂，种子形状也有差异，吸气系统也会出现波动，气吸式排种器也会出现漏播。由于用种量少，出现漏播就会造成缺苗断条，所以，气吸式排种器的漏播率是一个严格限制的作业指标。可是，在播种作业的时候，即使出现了漏播也很难发现。因此，人们只能通过提高机具质量，提高种子的均勻度，提高农田的作业条件，降低播种速度等措施来降低漏播率，但还不能随时了解排种真实情况，还具有一定的盲目性和风险性。
发明内容本实用新型的目的是提供一种能够随时了解排种情况，特别是掌握和控制漏播情况的智能监控气吸式精量播种器。上述目的是由以下技术方案实现的研制一种智能监控气吸式精量排种器，包括种子箱、真空室和吸盘，真空室与风机的引风管相通，吸盘周围开有多个吸孔。其特点是在所说的排种器上设有信号采集器、信号处理器和显示器。当出现漏播时，信号采集器将采集的信号送往信号处理器处理后经显示器发出警示信号。所说的信号采集器是设在吸盘两侧的光电二极管。所说的信号处理器是LM339集成电路和⑶4518双B⑶加法计数芯片。所说的显示器是声光警示电路。所说的光电二极管有两组，A组光电二极管设在真空室的下方，由一个发射管和一个接收管构成，分别装在吸盘的两侧，B组光电二极管装在吸盘下方种子下落路径的两侧， 分别有五个发射管和五个接收管。所说的光电二极管与信号处理器LM339集成电路和⑶4518双B⑶加法计数芯片相联系。所说的信号处理器LM339集成电路和⑶4518双B⑶加法计数芯片与声光警示电路相联系。所说的声光警示电路是由发光二极管和蜂鸣器构成。本实用新型的有益效果是当出现漏播时，立即发出警报，操作者可以随时掌握排种的实际情况，以便采取措施，避免造成缺苗断条的现象。同时还具有结构简单、安装方便、成本低廉、稳定可靠等特点，使气吸式精量排种器的技术含量和作业性能发生了革命性的变化。
图1是一种实施例的主视图；图2是这种实施例的左视图；图3是这种实施例的部件信号采集器的电路图；图4是这种实施例的信号处理器的LM339集成电路图；图5是这种实施例的信号处理器的计数器的集成电路图。图中可见种子箱1，吸盘2，吸孔3，真空室4，引风管5，转轴6，A组光电二极管7， B组光电二极管8，种子9。
具体实施方式
实施例图1、2例举了一种气吸式精量排种器，由图可见，吸盘(2)的外周设有多个吸孔(3)，吸盘(2)两侧分别设有种子箱(1)和真空室G)，真空室(4)有引风管(5)与机具的气泵相连，吸盘( 与转轴(6)相固连，可在转轴(6)的带动下转动。其中的种子箱 (1)、真空室(4)和转轴(6)都与机架相依托。当然，转轴(6)也可以在种子箱(1) 一侧与吸盘相连。工作时，打开引风机，真空室内形成负压，转动吸盘0)，即可将种子吸附到吸孔(3)上，当吸孔(3)转到真空室的外下方时，吸力消失，种子即可靠重力播下。因属于常规机具，其结构和工作原理均属于现有技术，机架、气泵等部件未画出。与现有技术不同的是这种气吸式精量排种器设有漏播电子监视装置，这种装置主要由信号采集电路、 信号处理电路和显示电路三部分组成。结合图3可见，信号采集电路采用两组光电二极管，A组光电二极管是由一个发射管和一个接收管构成，分别安装在排种盘的两侧。B组光电二极管安在排种盘下落区域两侧。考虑到种子下落位置的不确定性，加宽了第二组光电二极管的控制范围。即把发射管和接收管各增加到五个，由于光电管是圆形的个体，彼此不能靠紧，故此我们它们加工成方形。这样五个管子就可以很紧凑的固定在一起。当排种盘上的吸孔经过A组光电二极管时， 产生一个脉冲信号，当种子下落过程中，穿过B组光电二极管，又可以产生一个脉冲信号。这里的光电二极管是光信号转变为电信号的常用器材，是将光信号变成电信号的半导体器件。光电二极管的核心部分是一个PN结，和普通二极管相比，在结构上不同的是 PN结面积更大一些，便于接收入射光照。此外，光电二极管是在反向电压作用之下工作的， 没有光照时，反向电流很小，一般小于0. 1MA，称为暗电流。当有光照时，携带能量的光子进入PN结后，把能量传给共价键上，以束缚电子，使部分电子挣脱共价键，从而产生电子一一空穴对，称为光生载流子，它仍在反向电压作用下参加漂移运动，使反向电流明显变大。光照增大，反向电流也增大，这种物性称为“光电导”。光电二极管在一般亮度的光线照射下， 所产生的电流叫光电流，如果在外电路上接上负载，负载获得电信号，且这个电信号随光的变化而相互变化。光电二极管具有以下特点1)正向导通压降与半导体材料有关，一般在1. 5 2. 3之间，其中红色LED比绿色 LED的低，普通LED比高亮度LED的低。[0023]2)功耗低200 2000mW。3)驱动电路简单，易于与集成电路配合使用。4)响应速度快约2微秒。5)与白帜指示灯相比，工作于小电流即可获得较高的亮度，一般在零点几毫安开始发光，通常工作电流为几毫安。6)结构设计灵活，可拼接成大面积显示屏，发光二极管能把电能直接快速地转换成光能，它属于主动发光器件，在电子仪器，仪表中用作显示，状态信息指示等。信号处理电路包括图3所示的电压比较电路和图4所示的计数器。其中，电压比较器能对加在其输入端上的两个模拟信号电压之间的相对大小进行比较，而比较结果以输出的高电平或低电平作为判据。比较器的主要技术指标为最小鉴别电压MDV (又称比较灵敏度)和响应时间(指所加的两个输入信号的差值电压非常接近于零电平开始到输出达到规定的阀值电平所需的时间)。这里所采用的是LM339集成块，内部装有四个独立的电压比较器，该电压比较器的特点是1)失调电压小，典型值为2mV ；2)电源电压范围宽，单电源为2-36V，双电源电压为士 IV-士 18V ；3)对比较信号源的内阻限制较宽；4)共模范围很大，为0 (Ucc-1. 5V)Vo ；5)差动输入电压范围较大，大到可以等于电源电压；6)输出端电位可灵活方便地选用。LM339集成块采用C-14型封装，图4为外型及管脚排列图。由于LM339使用灵活， 应用广泛，可与IR2339、ANI339、SF339等四比较器互换使用。图中1，2，13，14表示输出端，4，5，6，7，8，9，10，11表示输入端，3表示接正极，12表示接负极。LM339类似于增益不可调的运算放大器。每个比较器有两个输入端和一个输出端。 两个输入端一个称为同相输入端，用“ + ”表示，另一个称为反相输入端，用“_”表示。用作比较两个电压时，任意一个输入端加一个固定电压做参考电压(也称为门限电平，它可选择LM339输入共模范围的任何一点)，另一端加一个待比较的信号电压。当“ + ”端电压高于 “_”端时，输出管截止，相当于输出端开路。当“_”端电压高于“ + ”端时，输出管饱和，相当于输出端接低电位。两个输入端电压差别大于IOmV就能确保输出能从一种状态可靠地转换到另一种状态，因此，把LM339用在弱信号检测等场合是比较理想的。LM339的输出端相当于一只不接集电极电阻的晶体三极管，在使用时输出端到正电源一般须接一只电阻(称为上拉电阻，选3-15K)。选不同阻值的上拉电阻会影响输出端高电位的值。因为当输出晶体三极管截止时，它的集电极电压基本上取决于上拉电阻与负载的值。另外，各比较器的输出端允许连接在一起使用。LM339是一种高增益宽带器件，在印刷电路板布局时应注意输入信号线与输出线不要靠近，以免输出信号通过分布电容耦合到输入端引起比较器自激。并应注意集成块的接地端应与整机的接地点尽可能的靠近，以减少接地阻抗。LM339的驱动电流取决于它的偏置电路，而与工作电流无关。图5介绍了一种⑶4518双B⑶加法计数器。由两个相同的同步4级计数器构成， 计数器级为D触发器，具有内部可交换CP和EN线，用于在时钟上升沿或下降沿加计数，在单个单元运算中，EN输入保持高电平，且在CP上升沿进位，CR线为高电平时计数器清零。计数器在脉动模式可级联，通过将Q3连接至下一计数器的EN输入端可实现级联， 同时后者的CP输入保持低电平。图中
权利要求1.一种智能监控气吸式精量排种器，包括种子箱(1)、真空室(4)和吸盘0)，真空室 (4)与风机的引风管(5)相通，吸盘(2)周围开有多个吸孔(3)，其特征在于在所说的排种器上设有信号采集器、信号处理器和显示器，当出现漏播时，信号采集器将采集的信号送往信号处理器处理后经显示器发出警示信号。
2.根据权利要求1所述的智能监控气吸式精量排种器，其特征在于所说的信号采集器是设在吸盘( 两侧的光电二极管。
3.根据权利要求1所述的智能监控气吸式精量排种器，其特征在于所说的信号处理器是LM339集成电路和⑶4518双B⑶加法计数芯片。
4.根据权利要求1所述的智能监控气吸式精量排种器，其特征在于所说的显示器是声光警示电路。
5.根据权利要求2所述的智能监控气吸式精量排种器，其特征在于所说的光电二极管有两组，A组光电二极管(7)设在真空室的下方，由一个发射管和一个接收管构成， 分别装在吸盘O)的两侧，B组光电二极管(8)装在吸盘( 下方种子(9)下落路径的两侧，分别有五个发射管和五个接收管。
6.根据权利要求2所述的智能监控气吸式精量排种器，其特征在于所说的光电二极管与信号处理器LM339集成电路和CD4518双BCD加法计数芯片相联系。
7.根据权利要求3所述的智能监控气吸式精量排种器，其特征在于所说的信号处理器LM339集成电路和⑶4518双B⑶加法计数芯片与声光警示电路相联系。
8.根据权利要求4所述的智能监控气吸式精量排种器，其特征在于所说的声光警示电路是由发光二极管和蜂鸣器构成。
专利摘要本实用新型涉及一种农用机械，即一种智能监控气吸式精量排种器，包括种子箱(1)、真空室(4)和吸盘(2)，真空室(4)与风机的引风管(5)相通，吸盘(2)周围开有多个吸孔(3)，其特点是在所说的排种器上设有信号采集器、信号处理器和显示器，当出现漏播时，信号采集器将采集的信号送往信号处理器处理后经显示器发出警示信号。其有益效果是当出现漏播时，立即发出警报，操作者可以随时掌握排种的实际情况，以便采取措施，避免造成缺苗断条的现象，同时还具有结构简单、安装方便、成本低廉、稳定可靠等特点，使气吸式精量排种器的技术含量和作业性能发生了革命性的变化。
文档编号A01C7/18GK202232096SQ2011203960
公开日2012年5月30日 申请日期2011年10月14日 优先权日2011年10月14日
发明者毕晓伟, 陈勇 申请人:内蒙古民族大学