气力播种机按压轮和封闭轮的力控制的制作方法

本申请要求2016年10月20日提交的题为“airseederpresswheelandclosingwheelforcecontrol(气力播种机按压轮和封闭轮的力控制)”的美国临时申请no.62/410,742的权益。

本公开的实施例涉及用于通过气力播种机进行种子放置的器械和应用单元。

背景技术：

已经认识到应该在播种机上施加足够的下压力以确保所需的犁沟深度并实现土壤压实。如果施加过大的下压力，特别是在柔软或潮湿的土壤中，土壤可能会过度压实，从而会影响发芽的种子突破土壤的能力。如果施加的下压力不足，特别是在坚硬或干燥的土壤中，播种机可能会向上升起并离开土壤，导致犁沟深度不够。众所周知的是在气力播种机的犁沟盘上施加补充下压力，但是犁沟盘不是气力播种机的影响土壤压实的唯一部分。在犁沟盘之后，气力播种机具有加固器械(例如，压轮)和封闭轮。这些器械包括弹簧，以将固定的下压力施加到器械上。

附图说明

本发明通过示例而非限制的方式在附图中示出，并且其中：

图1示出了现有技术的气力播种机单元的侧视图；

图2示出了具有下压力致动器的实施例，该下压力致动器设置成致动加固器械的支撑臂并且设置成致动封闭轮的支撑臂；

图3是用于加固器械或封闭轮的下压力控制的闭环反馈电路的实施例的示意图；

图4是用于下压力控制系统的方向控制阀的实施例的示意图；

图5a﹣5c示出了根据一个实施例的方向控制阀和下压力致动器的流体流动和操作，所述下压力致动器利用来自先导压力控制阀的流体压力以在加固器械或封闭轮上施加期望的下压力fd。

图6a﹣6c示出了根据一个实施例的方向控制阀和下压力致动器的流体流动和操作，所述下压力致动器利用螺线管在加固器械或封闭轮上施加所需的下压力fd；

图7是图3的闭环反馈电路的另一个实施例的一部分的示意图，但是其中先导压力控制阀由手动操作的压力调节阀代替；

图8示出了设置在气力播种机排列单元上的犁沟封闭传感器和基准传感器的实施例；

图9是适于用作犁沟封闭传感器的keeton种子加固器的实施例，示出了联接至设置在keeton种子加固器的主体中的器械的拖曳线；

图10示出了利用联接至拖曳线后端的压力传感器的犁沟封闭传感器的实施例；

图11示出了具有垂直堆叠的拖曳线的犁沟封闭传感器的实施例；

图12是基准传感器的实施例的放大侧视图；

图13是根据一个实施例的图7的基准传感器的后视图；

图14是根据一个实施例的用于基于由犁沟封闭组件产生的信号实现对封闭轮组件和加固轮组件的操作进行控制的系统的图；

图15是示出用于基于基准传感器和犁沟封闭传感器实现操作控制和操作员反馈的实施例的流程图。

技术实现要素：

本文描述的是用于控制气力播种机的加固器械和/或封闭轮的下压力的系统和器械。

具体实施方式

本文引用的所有参考文献都通过援引整体并入本文。如果本公开中的定义与引用的参考文献中的定义发生冲突，则以本公开为准。

本文描述了用于种植种子的器械，例如气力播种机。

现有技术的气力播种机的排列单元如图1所示。播种器械10通过支架12安装在框架11上。支撑臂20通过支撑臂第一部分20﹣1的第一端20﹣1﹣1处的枢轴21枢转地连接到支架12。支撑臂第一部分20﹣1在与第一端20﹣1﹣1相对的第二端20﹣1﹣2处例如通过轴32连接到犁沟盘30和规轮臂34。规轮31与轴32相对地连接到规轮臂34。支撑臂第二部分20﹣2从支撑臂第一部分20﹣1分支并远离支撑臂第一部分20﹣1延伸。虽然支撑臂20通常形成为整体件，但是该支撑臂可以由两个分开的部分20﹣1和20﹣2制成。力装置23的第一端23﹣1在枢轴22处枢转地连接到支架12，并且第二端23﹣2在支撑臂第二部分20﹣2上的连接部24处连接到支撑臂第二部分20﹣2。支撑臂第二部分20﹣2具有两根枢轴41和42。加固器械支撑臂50的第一端50﹣1在枢轴41处枢转地连接到支撑臂第二部分20﹣2并且第二端50﹣2枢转地连接到加固器械51。封闭轮支撑臂60通过第一端60﹣1处的枢轴43枢转地连接到支撑臂第二部分20﹣2并且在第二端60﹣2处可枢转连接到封闭轮61。封闭轮61可以通过轴62连接到封闭轮支撑臂60。

根据本设计的实施例，期望控制加固器械和封闭轮上的下压力。

在图2中所示的一个实施例中，加固器械力致动器55通过在第一端55﹣1处的枢轴42枢转地连接到支撑臂第二部分20﹣2并在第二端55﹣2处连接到加固器械支撑臂50。封闭轮力致动器65通过在第一端65﹣1处的枢轴41枢转地连接到第二支撑臂第二部分20﹣2，并且在第二端65﹣2处连接到封闭轮支撑臂60。

在一个实施例中，加固器械力致动器55和/或封闭轮力致动器65不需要使用现有枢轴41和42。加固器械力致动器55和封闭轮力致动器65中的任一个或两者可枢转地附接在替代枢轴处，例如枢轴44。

加固器械51可以是向种子施加力以促使种子进入犁沟的任何器械。在一个实施例中，加固器械51是如图1所示的压轮。在其他实施例中，加固器械51是种子加固器(例如，如美国专利no.5,425,318中所述)。

力装置23可以是通过支撑臂第二部分20﹣2施加和/或减小框架11与犁沟盘30之间的力的任何装置。示例包括但不限于弹簧、液压缸、气动缸或电驱动连杆。力从支撑臂第二部分20﹣2传递到支撑臂第一部分20﹣1，然后传递到犁沟盘30。

加固器械力致动器55和/或封闭轮力致动器65是各自独立的液压缸、气动缸或电驱动连杆。每个致动器55、65均与监控器300进行数据通信。

电驱动连杆可以是电动机，该电动机驱动螺杆以延长或缩短力装置23或力致动器55或65的长度。

播种器械10还可包括一个或多个负载传感器。规轮负载传感器33﹣1可以设置在支撑臂20和规轮31的连接部处。负载传感器33﹣2也可以设置在臂34上的与轴32相对的端部处。替代地，负载传感器33﹣1可以设置在规轮臂34的轴32处的连接部处。加固器械负载传感器53﹣1可以设置在加固器械支撑臂50和加固器械51的连接部处，或者负载传感器53﹣2可以设置在臂50本身的任何位置处。封闭轮负载传感器63﹣1可以设置在封闭器械支撑臂60和封闭轮61的连接部处，或者负载传感器63﹣2可以设置在臂60自身上的任何位置处。负载传感器33、53和63与监控器300进行数据通信。

犁沟盘负载传感器33、加固器械负载传感器53和封闭轮负载传感器63各自独立地用于监控能够在其位置处的测量负载的任何器械并传递负载测量值。在一个实施例中，负载传感器是负载传感引脚，如美国专利no.8,561,472中所述。在其他实施例中，负载传感器是测力传感器。

力装置23还可以向支撑臂第二部分20﹣2施加足够的力，以抵消由加固器械力致动器55和/或封闭轮力致动器65施加到支撑臂第二部分20﹣2的力，以维持在犁沟盘30上施加的特定的力。

在一个实施例中，加固器械力致动器55和/或封闭轮力致动器65是液压致动。可以在美国专利no.8,550,020、no.8,634,992、no.8,924,102、no.9,144,189、no.9,173,339和no.9,288,937中找到液压致动和控制的示例。

图3示意性地示出了下压力控制系统100的实施例，该下压力控制系统包括闭环反馈电路110，该闭环反馈电路与加固器械力致动器55或封闭轮力致动器65协作。本文的描述将用于针对加固器械力致动器55或封闭轮力致动器65中的任意一者的系统，需注意的是同一系统可以与任何一者一起使用。虽然描述了控制下压力的双作用气缸，但可以使用控制下压力的单作用气缸来代替双作用气缸。

在一个实施例中，动力系统100利用拖拉机的液压系统拉动气力播种机，因此优选地包括电动液压闭环反馈回路110和双作用液压缸或单作用液压缸200。

然而，动力系统100可以等同地适用于与气动致动器一起使用，该气动致动器和任何对应的电﹣气动闭环反馈电路协作。

如本文所用，术语“加固器械或封闭轮的相应的实际下压力”fa指的是分别通过气力播种机的排列单元10的加固器械51或封闭轮61传递到土壤的静负载、动负载和补充下压力。

加固器械或封闭轮的静负载理解为分别通过加固器械51或封闭轮61传递的气力播种机排列单元10的质量所施加到地面的力，以及分别通过加固器械51或封闭轮61作用的由力装置23施加的任何力。

气力播种机排列单元动负载被理解为由气力播种机排列单元10输送并分别通过加固器械51或封闭轮61传送到地面的种子、杀虫剂和/或肥料的质量。

本文使用的术语“补充下压力”是指除了施加到加固器械51或封闭轮61的动负载和静负载之外的负载，以分别迫使加固器械51或封闭轮61相对框架11向下或向上，以在加固器械51或封闭轮61作用下实现期望的加固或土壤压实。

应该理解的是，补充下压力可以增加或减小下压力fa。

应当理解，如果加固器械力致动器55延伸，则加固器械51将被迫使相对于框架11向下，这致使补充下压力增大并且加固器械51的实际下压力fa相应增大。如果封闭轮力致动器65延伸，则封闭轮61将被迫远离框架11，从而致使补充下压力减小并且封闭轮61的实际下压力fa相应减小。

相似地，如果加固器械力致动器55缩回，则加固器械51将相对于框架11被向上拉动，从而致使补充下压力减小并且加固器械51的实际下压力fa相应减小。如果封闭轮力致动器65缩回，则封闭轮61将被迫靠近框架11，从而致使补充下压力增加并且封闭轮61的实际下压力fa相应增加。

信号线124在控制模块112、负载传感器53或63、先导压力阀114和方向控制阀140之间传递电信号。

流体管线在流体源130、先导压力控制阀114、方向控制阀140和加固器械致动器55或封闭轮力致动器65之间传递液压流体。

流体源130优选地是拖拉机的拉动播种机的液压流体贮存器。

应当理解，如果动力系统100是电动-气动系统，则流体源可以是空气压缩机、压缩空气罐或其他合适的空气源。

通常，通过控制模块112，操作者能够设定期望的下压力fd，在一个实施例中，所述下压力对应于先导压力控制阀114的输出压力。

控制模块112还优选地允许操作者查看由负载传感器53或63检测到的排列单元10的实际下压力fa。

方向控制阀140响应于作用在方向控制阀140的一端的期望下压力fd与作用在方向控制阀140的另一端处的实际下压力fa之间的任何不平衡允许流体流入和流出单独的加固器械力致动器55或封闭轮力致动器65。

因此，当每个加固器械51或封闭轮61在播种操作期间经历独特的负载条件时，动力系统100独立且动态地调节每个加固器械51或封闭轮61的补充下压力。

在不需要复杂和昂贵的中央处理电路或软件编程的情况下进行下压力调节，在其他情况下需要复杂和昂贵的中央处理电路或软件编程来同时监控并比较期望的下压力fd与所有加固器械51或封闭轮61上的实际下压力fa，并且随后发送信号以在每个加固器械51或封闭轮处61处独立地控制加固器械力致动器55或封闭轮力致动器65。

尽管每个加固器械51或封闭轮61优选地具有单独的加固器械负载传感器53或封闭轮负载传感器63，则操作员可以针对每个排监控实际的规轮下压力，但是可能希望仅仅在特定的排列单元上(例如在外侧排列单元和一个或两个内排列单元上)具有负载传感器。

还应当理解的是，尽管希望每个加固器械51或封闭轮61具有方向控制阀140，但是可以使用单个方向控制阀140来控制至多个气力播种机排列单元10的加固器械力致动器55或封闭轮力致动器65的流体流动。

类似地，单个加固器械致动器55或封闭轮力致动器65可用于控制多个排列单元上的补充下压力。

先导压力控制阀114经由流体管线122a与流体源130流体连通并且经由流体管线122b与方向控制阀140流体连通。

先导压力控制阀还通过信号线124a与控制模块112电连通。

操作者能够通过控制模块112设定先导压力控制阀114的期望输出压力。

合适的先导压力控制阀包括电磁操作的比例阀，例如hydraforce,inc.inlincolnshire,i11的分销的型号no.pv72﹣21或hydacofglendaleheights，il的pdr08p﹣01减压/释压先导阀柱式阀门。

加固器械负载传感器53或封闭轮负载传感器63设置成优选地产生对应于实际下压力fa的电信号。

控制模块112经由信号线124b从加固器械负载传感器53或封闭轮负载传感器63接收所产生的信号，并且优选地向操作员显示与所产生的信号对应的实际的规轮下压力fa。

在优选实施例中，加固器械负载传感器53或封闭轮负载传感器63是应变计，例如安装在任何合适位置的惠斯通电桥电路，从该应变计可以合理精确地确定实际下压力fa。

控制模块112优选地集成到现有的提供用户界面的种植机监控器中，用户界面为例如触摸屏、小键盘或其他输入装置，操作者可通过该用户界面选择或输入期望的下压力fd。

控制模块112还优选地集成到现有的提供显示屏或其他视觉显示的种植机监控器中，操作者可通过该显示屏或其他视觉显示观察和监控排列单元的实际的规轮下压力fa。

在一个实施例中，控制模块112集成到由tremont，i11的precisionplanting，inc出售并且如美国专利公开no.us2010/0010667中所公开的20/20^tm种植机监控器系统中。

本领域技术人员将容易理解如何修改20/20^tm种植机监控器或任何其他种植机监控器以集成所需的附加编程和电路，以允许操作者输入期望的规轮下压力fd以控制先导压力阀114的输出并且还接收和显示由加固器械负载传感器53或封闭轮负载传感器63检测到的实际下压力fa。

替代地，如本领域技术人员将认识到的那样，控制模块112可以是独立系统，其包括用于控制先导控制阀114的对应于期望下压力fd的输出压力和/或用于显示排列单元的实际下压力fa的所需电路。

无论控制模块112是集成到现有种植机监控系统中还是作为独立的单元，均优选地安装在拖拉机的驾驶室中的操作员可以在种植操作期间查看用户界面并与之交互的位置中。

参见图4和5a﹣5c，在一个实施例中，方向控制阀140是类似于由明尼苏达州的eatoncorporation,edenprairie分销的型号no.pts16﹣12的三位置方向控制阀。

方向控制阀140可包括壳体142，该壳体具有轴向通孔144和扩大的扩孔146。

一系列端口横向延伸穿过壳体142的侧壁148并进入轴向通孔144，优选地包括入口端口150、第一流体返回端口152和第二流体返回端口154，以及第一致动器端口156和第二致动器端口158。

阀柱160可滑动地设置在壳体142内。阀柱160具有轴162和扩大的头部164。扩大的头部164设置在扩孔146内。弹簧166如图4所示向左偏压阀柱头164。轴162包括两个纵向间隔开的周向环168。周向环168限定凸起表面，如图4所示，当与第一致动器端口156和第二致动器端口158对准时，该凸起表面有效地阻止流体流入或流出端口并防止流体从周向环的一侧流向另一侧。因此，如图5a﹣5c所示，阀柱160在通孔144内的运动用作三位阀。

方向控制阀140还包括头部帽170和尾部帽172。

头部帽170包括与轴向扩孔176流体连通的轴向端部端口174。

块体178可滑动地设置在轴向扩孔176内并邻接弹簧偏压的阀柱头164。

尾部帽172具有轴向孔180，阀柱轴162的远端延伸穿过该轴向孔。设置o形环182以将头部帽170和尾部帽172与壳体142流体地密封。

在操作中，参见图3、4和5a﹣5c，流体管线122b以对应于期望下压力fd的压力将流体从先导压力阀114传送到方向控制阀140的轴向端部端口174。

另一组流体管线122c将加压流体从流体压力源130传送到每个方向控制阀140的入口端口150。

另一组流体管线122d将流体返回端口152、154之间的流体传送回流体源130。

另一组流体管线122e将第一致动器端口156和第二致动器端口158之间的流体传送到每个排列单元10的加固器械致动器55或封闭轮力致动器65内的活塞202的每一侧。

如图5a所示，如果期望的下压力fd与由杠杆136传递的实际下压力fa相同(即，fd＝fa)，则阀柱轴162上的周向环168优选地与第一致动器端口156和第二致动器端口158对准，由此防止流体流入和流出加固器械致动器55或封闭轮力致动器65。

如图5b所示，如果期望的下压力fd大于由杠杆136传递的实际下压力fa(即，fd>fa)，则阀柱轴162将被迫向右，从而打开流体入口端口150和第二致动器端口158之间的流体连通，并打开第一致动器端口156和第一流体返回端口152之间的流体连通，从而允许流体流入加固器械致动器55或封闭轮力致动器65的活塞端并通过加固器械致动器55或封闭轮力致动器65的杆端流出，从而迫使活塞202向下，由此增加实际下压力fa。

当实际下压力fa充分增加以与期望的下压力fd重新平衡时，阀柱轴162将返回到图5a中所示的位置。

如图5c所示，如果期望的下压力fd小于由杠杆136传递的实际下压力fa(即，fd<fa)，则阀柱轴162将被迫向左，从而打开流体入口端口150和第一致动器端口156之间的流体连通，并打开第二致动器端口158和第二流体返回端口154之间的流体连通，从而允许流体流入加固器械致动器55或封闭轮力致动器65的杆端并通过加固器械致动器55或封闭轮力致动器65的活塞端离开，从而迫使活塞202向上，由此减小实际下压力fa。

当实际下压力fa充分减小以与期望的下压力fd重新平衡时，阀柱轴162将返回到如图5a所示的位置。

应当理解，代替利用先导压力控制阀114将期望的下压力fd传递到方向控制阀140的系统，可以使用任何合适的电气或机电装置将期望的下压力fd传递到方向控制阀140。

例如，如图6a﹣6c所示，可以采用螺线管400将期望的下压力fd传递给阀柱头164。

在这样的实施例中，控制模块112将向螺线管400发送电信号以使螺线管铁芯402对应于期望的下压力fd移位，该下压力又作用在阀柱头164上，从而如结合图5a﹣5b所示和所述的那样使得阀柱160发生对应移位以打开和关闭端口。

还应该理解的是术语“方向控制阀”140不应该被解释为限于本文描述和示出的实施例，而是应该被理解为包括当实际下压力fa变得与期望的下压力fd不平衡时，允许流体流入和/或流出加固器械致动器55或封闭轮力致动器65的任何装置或装置的组合。

因为加固器械51或封闭轮61可能在种植操作期间偶尔遇到可能引起高冲击力的岩石或其他障碍物，所以方向控制阀140优选地以避免冲击力损坏的方式安装。

例如，方向控制阀140优选地被偏压安装，以当由杠杆136施加在阀柱160上的突然的力使得阀柱头164抵靠头部帽170向下触底的情况下允许控制阀140纵向移位。

当移除突然力时，偏压安装将方向控制阀140返回到其正常位置。

在一个实施例中，控制模块112与全球定位系统(gps)协作并且被构造为当气力播种机穿过田地时访问期望的下压力方案图以设置和/或修改期望的下压力fd。

下压力方案图可以基于土壤类型、海拔高度、耕作方法、灌溉地块或操作员在操作之前设定的其他位置特定偏好。

在这样的实施例中，控制模块112可以用于为每个排列单元或排列单元组指定不同的期望下压力fd，以更准确地遵循下压力方案图。

例如，如果种植机上最右侧排列单元和最左侧排列单元的位置对应于基于土壤类型或其他预定义因素的不同的规定期望下压力fd，则控制模块12优选地能够针对气力播种机排列单元10中的每一个设定适当的期望下压力fd。

另外，控制模块112优选地被构造为确定和显示地面接触百分比，如申请人的国际专利公开no.wo2009/042238中所公开的。

控制模块112优选地构造成允许操作者除了输入特定的期望下压力fd之外或者代替输入特定的期望下压力来选择期望的最小接地接触百分比。

在这样的实施例中，期望的下压力fd将是期望的最小地面接触百分比。

动力系统100将调节补充下压力，直到实际下压力fa与来自采样期间的期望的最小地面接触百分比的期望下压力fd相关联。

因此，如本文所用，术语“期望下压力fd”应理解为包括可表示为数值或地面接触的百分比的力。

应当理解，当气力播种机升高时，加固器械支撑臂50和封闭轮支撑臂60将向下枢转，从而致使加固器械负载传感器53或封闭轮负载传感器63感测到零或接近零的实际下压力fa，从而又将致使流体流动到加固器械致动器55或封闭轮力致动器65。

为了防止这种结果发生，运输位置检测器300优选地与沿着流体供应管线122c设置的阀310电连通。

当检测器300检测到气力播种机处于运输位置时，阀310关闭以防止流体从流体源130流向排列单元10的方向控制阀140的流体入口端口150。

阀310优选地是两位常开电磁阀。

替代地，代替设置在流体供应管线122c中的单独的阀310，运输位置检测器300可以与先导压力控制阀114电连通，使得当气力播种机被提升到运输位置时，运输位置检测器300发送信号以使先导压力控制阀114关闭。

在这种情况下，如图5c或6c所示，通过允许流体流过方向控制阀140，加固器械力致动器55或封闭轮力致动器65将自动“升高”以努力重新平衡fd和fa之间的负载，这是因为当先导压力控制阀114关闭时fd将为零。

当规轮升高到土壤上方使得fd＝fa，加固器械负载传感器53或封闭轮负载传感器63感测到零时，方向控制阀140将返回到图5a或6a所示的位置，从而防止流体流向加固器械致动器55或封闭轮力致动器65。

此外，应该理解的是，先导压力控制阀114和控制模块112可以合并成单个手动操作的压力调节阀，或者先导压力控制阀114可以由直接作用的压力阀代替。

在这样的实施例中，手动操作的压力调节阀优选地包括将每个压力设定与反作用力相关联的标签或标记。

在同一实施例中，也将手动设定对应于期望下压力fd的输出先导压力。

图7中示出了这样的实施例，其示出了闭环反馈电路110的一部分，其中控制模块112和先导压力阀114由手动操作的压力调节阀400代替。

阀400包括控制器402(例如刻度盘或旋钮)以及对应于期望下压力fd的设置404，该设置可以如图所示以磅力或任何其他所需的单位表示。

图8示出了犁沟封闭传感器1000，以确定封闭轮61是否用土壤充分地封闭开放的种子犁沟999和/或确定种子犁沟999内的在种子上的土壤的压实量。在国际申请no.pct/us2017/032426中更全面地描述了犁沟封闭传感器。犁沟封闭传感器1000包括布置成在种子犁沟999中拖曳的线、绳或其他合适的细长构件(下文中称为“拖曳线”1002)。通常，当在种植操作期间通过封闭轮61利用土壤覆盖开放的种子犁沟999和拖曳线1002时，犁沟封闭传感器1000通过测量将线拉过土壤所需的力的大小或通过测量线中的应变量、拉力或张紧力或通过测量作用在线上的土壤压力的大小来测量或检测种子犁沟是否被土壤充分封闭。

为了适当地测量或检测种子犁沟是否被土壤充分封闭，拖曳线的端部可以在垂直轴线1001附近终止，该垂直轴线延伸通过封闭轮61的中心或在垂直轴线1001后方几英寸。

拖曳线1002可由任何合适的结构支撑，该结构允许拖曳线1002的后端在种子犁沟999内拖动。如图8所示，一个这样的附件292可以是种子固定器，例如种子固定器，其是本领域已知的并且可从precisionplanting,llc，23207townlinerd,tremont,il61568获得。

图9是适于作为犁沟封闭传感器1000的keeton种子加固器附件292的实施例。在该实施例中，keeton种子固定器292的塑料主体1004包括在主体内形成的腔1006。拖曳线1002的后端从主体1004的后部向外延伸通过孔1008。拖曳线1002的前端可以联接到仪器1010(例如应变仪，霍尔效应传感器或电位计)。由仪器1010产生的信号通过信号线1014传送到监控器300。

在使用中，当气力播种机排列单元10向前行进时，封闭轮61通过将种子犁沟999的壁一起推回到放置的种子和拖曳线1002上而封闭开放的种子犁沟999。当拖曳线1002被拉动通过封闭的种子犁沟的土壤时，器械1010测量拖曳线1002上的应变或施加在拖曳线1002上的拉力或张力的量。应当理解的是如果种子犁沟999最佳封闭从而产生种子与土壤的良好接触，则仪器1010将测量到比种子犁沟不良封闭时更大的应变、张力或拉力。类似地，仪器1010可以根据拉动拖曳线1002通过封闭犁沟所需的应变、拉力或张力检测封闭轮61是否过度压实土壤或者不适当地压紧土壤。

图10示出了一实施例，其中压力传感器1012(例如压阻或压电传感器)联接到拖曳线1002的后端以测量由封闭轮61推入到种子犁沟999中的周围土壤施加在传感器1012上的压力，而不是测量拖曳线中的拉力或张力。由传感器器1012检测到的压力通过信号线1014传送到监控器300。应当理解，封闭轮61推入种子犁沟999的土壤越多，则更多的土壤覆盖传感器1012，从而产生更高的压力测量值。相反，如果封闭轮组件没有将足够量的土壤推入种子犁沟中以充分覆盖种子，则传感器1012将测量到较低的压力。

图11示出了另一实施例，其中多根拖曳线1002a、1002b、1002c垂直堆叠，每根所述拖曳线连接到设置在腔1006内的相应仪器1010a、1010b、1010c(例如，应变仪、霍尔效应传感器或电位计)，以便提供犁沟封闭的轮廓透视图。应当理解的是，可以并非具有如图10所示的三根拖曳线，而是可以只有两根堆叠的拖曳线或多于三根堆叠的拖曳线。另外，应当理解的是，堆叠的拖曳线1002中的每一根均可以装有如上所述的压力传感器，或者多根堆叠的线中的一根或多根可以装有压力传感器，而其他线联接到设置在腔1006中的仪器1010。

再次参考图14，由犁沟封闭传感器1000产生的信号可以通过信号线1014传送到监控器300，该监控器可以被编程为在监控器屏幕上转换和显示由种子犁沟999中的传感器1000测量到的关于期望力、张力或压力范围的实际的力、张力或压力。如果显示的力、张力或压力在期望范围之外，则可以调节封闭轮61上的下压力。可以通过对应于离散预载设置调节传统螺旋弹簧的位置来手动调节封闭轮的下压力。替代地，如果封闭轮61配备有如前所述的犁沟封闭轮组件致动器256，则操作者可以根据需要手动致动犁沟封闭轮组件致动器256，以增加或减少由封闭轮61施加的下压力的量，以保持由犁沟封闭传感器1000测量的力、张力或压力处于期望范围内。替代地，监控器300可以被编程为根据犁沟封闭传感器1000是否检测到拖曳线(多根拖曳线)1002上的力、张力或压力低于或超过预先设定的最小或最大的阈值力、张力或压力而自动地致动犁沟封闭轮组件致动器256以增加或减小封闭轮61上的下压力1002。在又一个实施例中，不通过传统的螺旋弹簧或致动器调节封闭轮61上的下压力，而是可以调节封闭轮的角度以增加或减小封闭轮的攻击性。例如，如本领域中已知的那样，可以提供致动器或机械调节装置(未示出)以减小或增加封闭轮相对于行进方向或相对于竖直方向的角度，从而调节封闭轮推入种子犁沟中的土壤量。如果提供封闭轮角度致动器以调节封闭轮角度，则操作者可以手动致动致动器，或者监控器300可以被编程为自动致动致动器以根据由犁沟封闭传感器1000检测到的力、张力或压力来调节封闭轮的攻击性。

可以提供基准传感器1100(图11、12和13)以“校准”犁沟封闭传感器1000，以考虑可能对土壤的阻力系数特性产生影响的条件，所述条件包括诸如种植机速度、犁沟深度、土壤质地、土壤湿度、土壤密度和封闭系统类型之类的因素。如图12和13中最佳示出的那样，基准传感器1100包括拖曳构件1102，该拖曳构件设置成拖动穿过种子犁沟999外部的土壤。拖曳构件1102由臂1104支撑，可相对于规轮1106调整所述臂的位置，以改变拖曳构件1102相对于土壤表面的穿透深度。臂1104装有应变仪1110，以检测当拖曳构件1102拖动穿过土壤时施加在臂1104上的应变。信号线1114将应变仪1110中的电阻变化传输到监控器300。监控器300被编程为将电阻变化与臂1104中检测到的应变相关联，然后可以将该应变与犁沟封闭传感器1000产生的信号相关联，以便限定在种子犁沟被封闭轮61充分封闭的情况下应当由犁沟封闭传感器1000检测到的力、张力或压力的范围。

图14是系统500的示意图，该系统采用犁沟封闭传感器1000和基准传感器1100来提供操作者反馈并控制气力播种机排列单元10的封闭轮61。在图15的步骤510和512处，基准传感器1100检测施加在臂1104上的应变(通过应变仪1110)。在步骤512，施加在臂1104上的应变被关联成限定在种子犁沟由封闭轮61充分封闭的情况下应当检测到的力、张力或压力的范围。在步骤514，犁沟封闭传感器1000检测由土壤施加在拖曳线(多根拖曳线)1002上的力、张力或压力。在步骤516，关于在封闭轮61充分封闭种子犁沟的情况下应该由犁沟封闭传感器1000检测的力、张力或压力的相关范围，由土壤施加在犁沟封闭传感器1000的拖曳线(多根拖曳线)1002上的力、张力或压力可以在拖拉机驾驶室中的监控器300上显示给操作者。在步骤518，基于所表征的范围与由犁沟封闭传感器1000检测到的力、张力或压力的比较来做出控制决定。在步骤520，封闭轮61可以由监控器300控制，该监控器产生信号以致动对应的致动器256、266中的一个或多个，和/或在步骤522，可以在监控器显示器上向操作员显示对应的推荐值。