一种磁感应马铃薯漏播监测与补种系统

1.本实用新型涉及农机技术领域，具体涉及一种磁感应马铃薯漏播监测与补种系统。


背景技术：

2.马铃薯是我国第四大重要的粮食作物，每年种植面积均位于全球第一。随着马铃薯机械化进程的推进，马铃薯已经基本实现了从耕整地、播种、中耕管理、收货实现了机械化作业。按照现有农业要求，马铃薯种薯都采用切块种植，在切块过程中导致马铃薯种薯的大小不一，造成了现有马铃薯播种机工作过程中出现漏播、重播、株距变异的问题，严重影响了马铃薯的产量，也严重制约了马铃薯产业的快速发展。
3.针对马铃薯播种漏播的问题，国内外学者都进行了相关研究，主要体现在漏播监测和补薯机构两个方面，现有用激光传感器的马铃薯漏播击打式补种装置对马铃薯的外形尺寸要求较高，在补薯过程中存在种薯夹伤、漏播率高和株距变异大、种箱堵塞的问题。
4.在目前的马铃薯漏播监测中，通常使用红外传感漏播监测装置，由于马铃薯在播种过程中种薯切块后需要拌杀菌的粉末状药品，在长时间作业过程中由于种薯块携带的粉末状药品会造成粉尘的飞洒，从而造成红外传感装置污损，进而导致红外传感装置灵敏度急速下降，从而影响马铃薯播种作业的漏播监测及补薯效果。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种磁感应马铃薯漏播监测与补种系统，包括漏播监测装置，种薯补薯装置，所述种薯补薯模块包括播补链组件，所述播补链组件包括驱动链条，所述驱动链条上设有以间隔l等间隔分布的取种勺；
6.所述漏播监测模块包括电磁传感器、控制器、滚动磁珠组件，所述驱动链条从上至下分为间隔为l的n段区间，所述电磁传感器设置在靠近下薯口的第n 段区间，所述电磁传感器与控制器连接，每一个取种勺均设有相应的滚动磁珠组件；
7.所述播补链组件还包括步进电机，所述步进电机与控制器连接，所述步进电机用于控制驱动链条并与其连接；
8.所述滚动磁珠组件包括滑动磁珠，所述滚动磁珠组件包括：
9.状态一：滑动磁珠远离驱动链条；
10.状态二：滑动磁珠靠近驱动链条；
11.所述电磁传感器仅在所述滚动磁珠组件的状态一情况下的可接受来自滚动磁珠组件的磁感应信号。
12.优选的，所述滚动磁珠组件包括转动杆、限位块；
13.所述驱动链条上设有以间隔l等间隔分布的安装板；
14.所述滑动磁珠套设在转动杆上，所述转动杆一端固定连接在安装板中部，所述限位块用于限定转动杆活动范围。
15.优选的，所述限位块包括限位块a、限位块b，所述限位块a、限位块b分别位于所述转动杆两侧。
16.优选的，所述滚动磁珠组件还包括弹簧组件，所述弹簧组件与所述转动杆连接，所述弹簧组件用于转动杆复位。
17.优选的，所述弹簧组件包括第一弹簧、第二弹簧；
18.所述第一弹簧一端连接安装板上端面，另一端连接转动杆；
19.所述第二弹簧一端连接安装板下端面，另一端连接转动杆。
20.优选的，所述弹簧组件为扭力弹簧，所述扭力弹簧套设在所述转动杆外，所述扭力弹簧两端分别与所述安装板上端面、下端面相连。
21.优选的，所述滚动磁珠组件还包括保护壳体，所述保护壳体与取种勺底部连接；
22.所述转动杆伸入保护壳体内，转动杆的另一端与保护壳体远离驱动链条的一端相连；
23.所述保护壳体用于限定滑动磁珠的活动范围。
24.实施例2
25.一种磁感应马铃薯漏播监测装置单体结构，包括设置在驱动链条上并以间隔 l等间隔分布的安装板、转动杆、弹簧组件、取种勺，
26.所述转动杆一端固定连接在安装板中部，另一端与取种勺相连，所述转动杆上套设有滑动磁珠；
27.所述安装板上设有限位块，所述限位块用于限定转动杆活动范围；
28.所述弹簧组件与所述转动杆连接，所述弹簧组件用于转动杆复位。
29.优选的，所述弹簧组件包括第一弹簧、第二弹簧；
30.所述第一弹簧一端连接安装板上端面，另一端连接转动杆；
31.所述第二弹簧一端连接安装板下端面，另一端连接转动杆。
32.优选的，所述弹簧组件为扭力弹簧，所述扭力弹簧套设在所述转动杆外，所述扭力弹簧两端分别与所述安装板上端面、下端面相连。
33.与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果为：
34.1、通过设置磁感应的漏播监测模块，改变传统方式利用光传感技术时，光传感器件容易受到取种箱中的种薯块所携带的泥灰污损，影响光传感器件的性能，从而对后续作业中的漏播监测产生影响，磁感应的漏播监测关键组件滑动磁块可以设置在保护壳体内，以滑动磁块的位置状态判断取种勺是否成功取种，以此可以确保漏播监测相关装置的使用长效性。
35.2、通过设置弹簧组件，可以确保滑动磁块的状态进行复位，避免由于取种勺自重等相关因素造成的有无种薯块的误判。
36.3、本实用新型的播补系统采用了播薯取种链、补薯取种链一体化设计，解决了传统播种机补薯装置及取种链单独布置、单独驱动和占用空间大的问题，进而减轻了机具的重量和体积，更加适宜机具在丘陵山区作业。
37.4、播补链组件的驱动链条采用步进电机驱动，避免了传统地轮结构在高速和湿地作业滑移率高导致株距变异大的问题。
附图说明
38.图1为本实用新型的第一实施例的一种磁感应马铃薯漏播监测与补种系统结构示意图；
39.图2为本实用新型的第一实施例的一种磁感应马铃薯漏播监测与补种系统侧视图；
40.图3为本实用新型的第二实施例的一种磁感应马铃薯漏播监测装置单体结构第二状态示意图；
41.图4为本实用新型的第二实施例的一种磁感应马铃薯漏播监测装置单体结构第一状态示意图；
42.附图标记：1-驱动链条，2-取种勺，3-下薯口，4-电磁传感器，5-控制器， 6-步进电机，7-滚动磁珠组件，71-滑动磁珠，72-转动杆，73-限位块，731-限位块a，732-限位块b，74-弹簧组件，75-保护壳体。
具体实施方式
43.下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
44.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖向”、“纵向”、“侧向”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
45.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“开有”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
46.实施例1
47.如图1所示，一种磁感应马铃薯漏播监测与补种系统，包括漏播监测装置，种薯补薯装置，所述种薯补薯模块包括播补链组件，所述播补链组件包括驱动链条1，所述驱动链条上设有以间隔l等间隔分布的取种勺2；
48.所述漏播监测模块包括电磁传感器4、控制器5、滚动磁珠组件7，所述驱动链条1从上至下分为间隔为l的n段区间，所述电磁传感器4设置在靠近下薯口3的第n段区间，所述电磁传感器4与控制器5连接，每一个取种勺2均设有相应的滚动磁珠组件7；
49.所述播补链组件还包括步进电机6，所述步进电机6与控制器5连接，所述步进电机6用于控制驱动链条1并与其连接；
50.所述滚动磁珠组件7包括滑动磁珠71，所述滚动磁珠组件7包括：
51.状态一：滑动磁珠71远离驱动链条1；
52.状态二：滑动磁珠71靠近驱动链条1；
53.所述电磁传感器4仅在所述滚动磁珠组件7的状态一情况下的可接受来自滚动磁
珠组件7的磁感应信号。
54.需要理解的是，由于传统方式判断取种勺2是否缺种采用光电传感器，由于种薯块在处理后会携带泥灰，由于光电传感器的自身特性，不易在其外部设置保护装置，因此在系统运行一段时间后容易造成光电传感器的无损，从而影响光电传感器的性能并进一步影响播种系统的缺种检测。而一般的压电传感器无法脱离连接线路，该线路对驱动链条1的运转造成阻碍，本实用新型提出利用磁感应对取种勺2是否缺种进行判断，可以解决前述问题；通过设置滚动磁珠组件7、电磁传感器4，利用滑动磁珠71的不同状态与电磁传感器4配合判断取种勺2是否缺种，当且仅当在滑动磁珠71远离驱动链条1的情况下，滑动磁珠靠近电磁传感器4，此时为滚动磁珠组件7，此时电磁传感器4能够收到来自滑动磁珠71 的磁感应信号。
55.具体的，所述滚动磁珠组件7包括转动杆72、限位块73；
56.所述驱动链条1上设有以间隔l等间隔分布的安装板11；
57.所述滑动磁珠71套设在转动杆72上，所述转动杆72一端固定连接在安装板11中部，所述限位块73用于限定转动杆72活动范围。
58.需要理解的是，滑动磁珠71在转动杆72上滑动，当取种勺2中有种薯时，由于受到重力作用，滑动磁珠71滑动至远离驱动链条1一侧，当取种勺2无种薯时，滑动磁珠71位于靠近驱动链条1一侧，滚动磁珠组件7与取种勺2相连，考虑到取种勺2自身重力，套设在转动杆72的滑动磁珠71与转动杆72之间具有的滑动系数应该确保滑动磁珠71不会因取种勺2自身重力滑动至远离驱动链条1一侧。
59.具体的，所述限位块73包括限位块a731、限位块b732，所述限位块a731、限位块b732分别位于所述转动杆72两侧。
60.具体的，所述滚动磁珠组件7还包括弹簧组件74，所述弹簧组件74与所述转动杆72连接，所述弹簧组件74用于转动杆72复位。
61.需要理解的是，在取种勺2将其携带的种薯块抛离后、弹簧组件74可以将转动杆72回复至中间位置。
62.具体的，所述弹簧组件74包括第一弹簧、第二弹簧；
63.所述第一弹簧一端连接安装板11上端面，另一端连接转动杆72；
64.所述第二弹簧一端连接安装板11下端面，另一端连接转动杆72。
65.具体的，所述弹簧组件74为扭力弹簧，所述扭力弹簧套设在所述转动杆72 外，所述扭力弹簧两端分别与所述安装板11上端面、下端面相连。
66.具体的，所述滚动磁珠组件7还包括保护壳体75，所述保护壳体75与取种勺2底部连接；
67.所述转动杆72伸入保护壳体75内，转动杆72的另一端与保护壳体75远离驱动链条1的一端相连；
68.所述保护壳体75用于限定滑动磁珠71的活动范围。
69.一种磁感应马铃薯漏播监测装置单体结构，包括设置在驱动链条1上并以间隔l等间隔分布的安装板11、转动杆72、弹簧组件74、取种勺2，
70.所述转动杆72一端固定连接在安装板11中部，另一端与取种勺2相连，所述转动杆72上套设有滑动磁珠71；
71.所述安装板11上设有限位块73，所述限位块73用于限定转动杆72活动范围；
72.所述弹簧组件74与所述转动杆72连接，所述弹簧组件74用于转动杆72复位。
73.具体的，所述弹簧组件74包括第一弹簧、第二弹簧；
74.所述第一弹簧一端连接安装板11上端面，另一端连接转动杆72；
75.所述第二弹簧一端连接安装板11下端面，另一端连接转动杆72。
76.具体的，所述弹簧组件74为扭力弹簧，所述扭力弹簧套设在所述转动杆72 外，所述扭力弹簧两端分别与所述安装板11上端面、下端面相连。
77.工作原理：
78.当取种勺2正向放置时，位于转动杆72上方的限位块73为限位块a731，位于转动杆72下方的限位块73为限位块b732，此时滑动磁珠71位于转动杆 72中部，系统启动后将电机使得驱动链条以v1转动，此时取种勺2从种箱中挖取种薯块，此时由于取种勺2携带了种薯块，在取种勺整体加种薯块的重力的作用下，转动杆72打到限位块b732的位置，滑动磁珠71远离驱动链条1一侧，当取种勺2跟随驱动链条1转动至驱动链条1的顶端时，滑动磁珠71因其自身重力滑动至靠近驱动链条1一侧，当取种勺2翻过驱动链条1的顶端后，当前取种勺2所携带的种薯块掉落至前一个取种勺2的背面，如图4所示，此时前一个取种勺2的由于自身取种勺2及种薯块的重力作用，前一个取种勺2的滑动磁珠 71滑动至远离驱动链条1一侧，前一个取种勺2经过第n段区间时，滑动磁珠 71就会靠近电磁传感器4，电磁传感器4接收到来自滑动磁珠71的磁感应信号，得到有种薯、不缺种的缺种判断结果，电磁传感器4将该缺种判断结果发送至控制器5，控制器5根据该结果调控步进电机6，使得步进电机控制驱动链条1继续以v1速度转动；
79.若经过第n段区间的取种勺2背面无种薯块，如图3所示，则滑动磁珠71 不会滑动至远离驱动链条1一侧，电磁传感器4无法接收到来自滑动磁珠71的磁感应信号，得到无种薯、缺种的缺种判断结果，电磁传感器4将该缺种判断结果发送至控制器5，控制器5根据该结果调控步进电机6，使得步进电机控制驱动链条1以2v1速度转动。
80.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质，在本实用新型的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围之内。