一种旋耕机旋耕深度监测系统及监测方法与流程

本发明涉及农机耕深监测系统技术领域，具体地说是一种设有旋耕深度监测系统的旋耕机及其监测方法。

背景技术：

古时人们“日出而作，日落而息”，带着简易的木质、铁质工具进行辛勤的劳作。随着近代机械工业的发展，农耕方式与农耕工具等都发生了很大的变化，电力的出现，温室大棚和无土栽培的种植方式，使得人们可以在任何需要的时间里，合理安排自己的劳作时间；与此同时，各种机械工具的出现，也逐渐代替了人工，减轻了劳动力。而随着信息时代的不断发展，人们对于农业智能化的要求也逐渐升高，精耕细作成为了农业发展的新趋势。

旋耕机具有较强的碎土能力，可以使农作后地表平坦，并保持土壤松散，利于种子生长等特性，因而得到了广泛的应用。同时其能够切碎埋在地表以下的根茬、杂草、坚硬土块等，以便于播种机工作。旋耕机的旋刀刀轴配置方式有横轴式和立轴式两类，但是无论是哪种方式都无法判断旋耕的深度。在实际耕作过程中，农作物不同的种类使其在相应的深度有更高的出苗率。因此对耕深的监测，及时调整，可以更高的提高农作物的出苗率。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种设有旋耕深度监测系统的旋耕机及其监测方法，解决现有旋耕机耕种时无法判断旋耕深度的问题。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种设有旋耕深度监测系统的旋耕机，包括机架，机架的下方设有刀轴，刀轴上设有刀具，刀具通过刀座与刀轴连接，刀轴与设置于机架上的传动箱连接，由传动箱驱动刀轴旋转实现旋耕功能，所述机架上还设有旋耕深度监测系统，该旋耕深度检测系统包括设置于机架两侧的用于采集旋耕深度信息的传感器、设置于机架上的控制器、电源模块、存储模块和显示模块，所述传感器的信号输出端与控制器的信号输入端连接，控制器的信号输出端分别与存储模块和显示模块连接，电源模块为整个系统供电。

本发明所述的传感器为超声波雷达探测器。

本发明所述传感器固定设置于机架两侧的底座上。

利用所述的旋耕机旋耕深度监测系统进行监测的方法，安装监测系统时确定超声波雷达探测器发射端与刀具的顶端之间的距离x；在旋耕机及旋耕深度监测系统正常工作时，超声波雷达探测器向土壤地面发射超声波信号，超声波探测到土壤地面之后反射，经过一段时间，超声波雷达探测器接收到反射信号，超声波雷达探测器在发射及接收超声波信号时均向控制器发送信号，记录两次发送信号的时间差δt，根据超声波雷达探测器发射声波的速度v，计算超声波雷达探测器与土壤地面的距离y，；则旋耕深度h可由下式计算：。

本发明的有益效果是：本发明监测系统可以实时对旋耕机的耕深进行监测，并将信息进行存储和显示，便于人们及时了解旋耕机的旋耕深度等信息，有效的提高了系统的信息处理能力，可使用户更为快捷的得到监测信息并做出相应的判断，及时调整，提高出苗率；采用超声波雷达探测器进行监测，增强了对于旋耕机旋耕深度的感知，有别于传统的人工测量的方式，监测更为灵敏。

附图说明

图1为本发明旋耕机的整体结构示意图；

图2为本发明旋耕深度监测系统在旋耕机上的安装结构示意图；

图3为本发明监测系统工作流程示意图。

图中标记：1、底座，2、旋耕机，3、传感器，4、刀具，5、土壤地面，6、电源模块，7、控制器，8、连接线路，9、机架，10、刀轴，11、刀座，12、传动箱，x、超声波雷达探测器发射端与旋耕刀的顶端之间的距离，y、超声波雷达探测器与土壤地面的距离。

具体实施方式

如图所示，一种设有旋耕深度监测系统的旋耕机，包括机架9，机架9的下方设有刀轴10，刀轴10上设有刀具4，刀具4通过刀座11与刀轴10连接，刀轴10与设置于机架9上的传动箱12连接，由传动箱12驱动刀轴10旋转实现旋耕功能，传动箱12通过花键与农机相连接，为整个旋耕机提供动力，带动刀轴10旋转，刀轴10带动刀具4做旋转运动，所述机架9上还设有旋耕深度监测系统，该旋耕深度检测系统包括设置于机架9两侧的用于采集旋耕深度信息的传感器3、设置于机架9上的控制器7、电源模块6、存储模块和显示模块，控制器7用于整个监测系统的信息处理和控制，存储模块用于实时存储所采集到的数据和信息，显示模块用于旋耕深度情况的显示，以便在出现异常情况时可及时通知工作人员，传感器3采用超声波雷达探测器，所述超声波雷达探测器的信号输出端与控制器7的信号输入端连接，控制器7的信号输出端分别与存储模块和显示模块连接，电源模块6为整个系统供电。超声波雷达探测器探测土壤地面5与超声波雷达探测器之间的距离，并将探测到的信号通过连接线路8传递至控制器7，控制器7对信号进行分析处理得到旋耕深度，并将得到的数据扥别发送给存储模块和显示模块进行存储和显示。

超声波雷达探测器主要用于探测超声波雷达探测器发射端与土壤地面的距离，并将采集到的数据传递至控制器，由控制器进行分析处理得出旋耕机的旋耕深度。

由于实际条件的限制，旋耕的深度一般都不会太深，因此传感器3选用小角度、精确率较高的超声波雷达探测器较为合适，测量误差远小于旋耕深度以及超声波雷达探测器与土壤表面的距离。

旋耕机2的两端各设置有一个底座1，每个底座上均安装一个超声波雷达探测器。

所述旋耕机通过其上设置的连接轴与拖拉机等连接，与拖拉机配合实现旋耕。

所述的显示模块采用显示屏。

所述的电源模块采用12vdc电源。

利用所述的旋耕机旋耕深度监测系统进行监测的方法，安装监测系统时确定超声波雷达探测器发射端与刀具的顶端之间的距离x；在旋耕机及旋耕深度监测系统正常工作时，超声波雷达探测器向土壤地面发射超声波信号，超声波信号探测到土壤地面之后反射，经过一段时间，超声波雷达探测器接收到反射信号，超声波雷达探测器在发射及接收超声波信号时均向控制器7发送信号，记录两次发送信号的时间差δt，根据超声波雷达探测器发射声波的速度v，计算超声波雷达探测器与土壤地面的距离y，；则旋耕深度h可由下式计算：。

本发明工作原理及过程：在旋耕机2正常耕种时，打开旋耕深度监测系统使其正常工作，工作过程中，超声波雷达探测器发射端向土壤地面发射超声波信号，该超声波信号探测到土壤地面5后反射，经过一段时间，超声波雷达探测器接收到反射信号，声波雷达探测器在发射及接收超声波信号时均向控制器7发送信号，控制器对接收的信号进行分析处理，得出土壤的旋耕深度，并把数据发送给显示模块和存储模块分别用于显示和存储。