一种种子自动分离装置及种子活力无损检测系统的制作方法_2

文档序号:9774877阅读:来源:国知局
种种子自动分离装置I,包括驱动机构5、旋转轴11、安装底座12、搅拌手柄13、锥形引流侧壁15以及种子分离圆盘8;沿种子分离圆盘8的周向设有挡边;具体地,本实施例中种子自动分离装置I还包括安装平台4,安装平台4设有安装孔6,设有挡边的种子分离圆盘8嵌入安装平台4的安装孔6内。引流侧壁15设于种子分离圆盘8的中心,引流侧壁15与挡边之间的种子分离圆盘8上周向间隔设有多个通孔18;具体地,本实施例中,通孔18的直径应略大于待测种子10的直径,便于种子顺利从通孔18落下,本实施例中,通孔18设有12个,种子可以由12个通孔18内同时落下,且相互不受影响。安装底座12固定于旋转轴11,安装底座12位于引流侧壁15上方,且与引流侧壁15可旋转连接;具体地,本实施例中,引流侧壁15的上方固定有圆环形侧壁17,安装底座12与圆环形侧壁17之间通过轴承连接。搅拌手柄13的一端固定于安装底座12,搅拌手柄13的另一端设有毛刷14,毛刷14与引流侧壁15与挡边之间的种子分离圆盘8相接触。具体地,本实施例中驱动机构5包括电机和传送带9,电机通过传送带9驱动旋转轴11转动,从而带动搅拌手柄13在种子分离圆盘8内转动。需要说明的是,本发明实施例中的驱动机构5并不限于电机和传动带,可以是链传动等其他的驱动方式。
[0037]本发明实施例提供的种子自动分离装置I设有引流侧壁15,种子可以顺着引流侧壁15进入种子分离圆盘8上周向设置的通孔18中,依次由通孔18中漏下,并且由于设有带有毛刷14的搅拌手柄13,形状不规则的待分离种子也可以由毛刷14扫至通孔18内漏下,避免了种子卡在通孔18处,实现了种子的自动分离。
[0038]进一步地,毛刷14的宽度与引流侧壁15与挡边之间的间距相同。换言之,毛刷14可以扫过整个种子分离圆盘8上引流侧壁15与挡边形成的环形表面,这样从引流侧壁15下落至种子分离圆盘8上的种子均可以通过毛刷14扫入通孔18中。进一步地,安装底座12上周向间隔设有多个搅拌手柄13。周向间隔设置多个搅拌手柄13提高了种子分离的效率。
[0039]本发明实施例还提供了一种种子活力无损检测系统,如图4所示,包括上述的种子自动分离装置I,还包括与种子自动分离装置I依次连接的种子检测装置2和种子分级装置
3。由种子自动分离装置I分离的单个种子依次经过种子检测装置2,种子检测装置2可以检测种子活力品质有关的参数,根据种子检测装置2的检测结构,种子分级装置3对种子进行分级。
[0040]本发明实施例提供的种子活力无损检测系统的种子自动分离对种子进行分离,使待测种子10可以逐个落下,落下的种子经过种子检测装置2实现种子的动态检测,检测后的种子进入种子分级装置3根据种子检测装置2的检测结果实现种子的分级收集。待测种子10的整个检测过程全自动化进行,对种子没有损伤,检测效率高。
[0041 ]进一步地,如图5-图10所示,种子检测装置2包括设于圆盘下方且在竖直面内相对设置的两个种子检测板以及与两个种子检测板分别连接的接收光电传感器20和发射光电传感器25,如图6所示,其中一个种子检测板上设有检测探头,另一个种子检测板上设有与检测探头相对设置的背景板。具体地,种子活力无损检测系统的种子分离圆盘8的通孔18下方均设有一个种子检测装置2。具体地,本实施例中,如图8所示,检测探头包括环形导向杯23以及设于环形导向杯23内的光电检测器23-1和光源22,光源22可以采用LED光源22,光电检测器23-1设于环形导向杯23的中心,光源22围绕于光电检测器23-1的周围。具体地,本实施例中,光源22设有多个,且光电检测器23-1也设有多个。由于种子的活力检测需要多个检测指标,多个指标所需的光源22波长不同,因此,设有多个光源22可以实现采用多个参数评价种子的活力。光电检测器23-1有一定的光谱响应范围,因此设有多个光源22时需要对应不同的光电检测器23-1来进行检测。
[0042]正常情况下接受光电传感器向发射光电传感器25,当待测种子10落入发射光电传感器25照射范围内时,待测种子10挡住发射光电传感器25发射到接收光电传感器20的光线,此时接收光电传感器20产生脉冲信号,脉冲信号传输到设有检测探头的种子检测板内,驱动检测探头内的光源22点亮,照射待测种子10,同时光电检测器23-1采集从待测种子10反射回的光线,光电检测器23-1检测到的光电信号可以经过放大电路放大和A/D转换,转换后的数据结构存入相应的种子检测板内。
[0043]进一步地,两个种子检测板上均设有检测探头和背景板,检测探头与背景板一一相对,且两个检测探头的光线相互交叉。具体地,如图9和图10所示,种子分离圆盘8的下方设有一个支撑柱24,与支撑柱24连接的种子检测板为前视种子检测板21,通过连接杆27固定于种子分离圆盘8下方的种子检测板为后视种子检测板29,前视检测探头21-1和后视背景板21-2设于前视种子检测板21,且前视检测探头21-1和后视背景板21-2均与前视种子检测板21成一定角度的倾斜角,后视检测探头29-2和前视背景板29-1设于后视检测板,后视检测探头29-2和前视背景板29-1均与后视种子检测板29成一定角度的倾斜角,本实施例中,倾斜角为30°?45°,前视种子检测板21与后视种子检测板29之间的水平距离为1cm?15cm。具体地,如图11所示,支撑柱24的底部设有控制电路箱41,支撑柱24内设有电力输入输出孔31,用于控制系统电路运行。
[0044]由于前视检测探头21-1采集的是前视背景板29-1与待测种子10表面反射光之和,而后视检测探头29-2采集的是后视背景板21-2与待测种子10表面反射光之和,因此,在检测待测种子10之前,需要先采集前视背景板29-1与后视背景板21-2的数据,然后再检测待测种子10的时候将检测的数据减去背景板数据。采集背景板数据过程如下,依次点亮光源22照射背景板,同时检测探头不断采集从背景板反射回的光强数据,经过放大与A/D转换,然后存入检测探头内,从而得到背景板数据。每次检测待测种子10时,将检测中数据减去已存入检测探头内的背景板数据,得到有效数据进行后期分析。前视检测探头21-1与后视检测探头29-2得到有效数据之和为待测种子10的有效光谱数据,将其和再次存入前视检测探头21-1内,并利用算法进行数据分析,便于后期种子分级。
[0045]具体地,本实施例中对小麦种子进行检测,检测种皮颜色可以采用可见区域的LED光源22,具体可以选用630nm的光源22,对于赤霉病与蛋白质的检测可以选用850nm、920nm、960nm、1070nm、1600nm的光源22,为了便于后期数据采集分析,对850nm光源22采用普通硅光电检测器23-1进行检测,光谱的响应范围400nm?llOOnm,对1600nm光源22无响应,由于普通硅光电检测器23-1的中心响应波长在850nm附近,因而630nm、850nm、920nm光源22采用普通光电传感器进行检测,且其位置布局在光电检测器23-1的上半部。其余几个光源22采用砷化镓光电检测器23-1进行检测,其光谱响应范围为800nm?1700nm,位置布局在光电检测器23-1的下部,前视背景板29-1与后视种子检测板29以及后视背景板21-2与前视种子检测板21之间的倾斜角为30°,前视种子检测板21与后视种子检测板29之间的水平距离为1cm0
[0046]具体地,如图9所示,种子分离圆盘8的通孔18下方连接有过渡料斗19,过渡料斗19的末端设有引流槽26,用于控制种子的下落方向。引流槽26为U形或V形,且引流槽26底部直径略大于待测种子10的平均直径。过渡料斗19设计为上宽下窄,保持待测种子10在刚刚落入过渡料斗19内时,不至于由于惯性弹出种子过渡料斗19,同时,待测种子10经过过渡料斗19滑入种子过渡料斗19末端的引流槽26内,引流槽26内壁光滑,且开成U形或V形,开口略大于待测种子10直径,在引流槽26作用下,待测种子10可以逐个落下,此时完成待测种子10的逐个分离。
[0047]进一步地,如图13-图15所示,种子分级装置3包括分级过渡箱32、分级调节组件和主控器54,分级过渡箱32的上端敞口,下端面设有两个种子漏孔,分别为第一等级种子漏孔57和第二等级种子漏孔56;分级调节组件的数量为两组,分别为第一分级调节组件和第二分级调节组件,两组分级调节组件对称设于分级过渡箱32的两个种子漏孔的对应的两侧,如图13所示,第一分级调节组件设于右侧,第二分级调节组件设于左侧,每组分级组件包括导向板、弹簧和导向板旋转控制机构,导向板
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