一种移栽机用振动检测系统的制作方法

本实用新型属于农业机械领域，具体涉及一种移栽机用振动检测系统。

背景技术：

移栽机在田间进行作业时，由于自身发动机的运转以及工作环境的不确定性，难免会产生一些常人难以辨别而又不必要的振动，并且此类振动会对人体及机械本身造成一定程度的损害。此类振动对人体的损害主要表现为两方面：神经系统和听力系统。对神经系统的影响：大脑皮层机能减弱，如脑电图发生异常；脊髓中枢受影响，易出现膝盖反射消失或亢进；植物神经受影响，表现为组织营养障碍，如指甲松脆，或因植物神经功能被扰乱进而影响到其它内脏；前庭器官受影响，会引起前庭器官的耳石膜或壶腹背纤维细胞的退行改变，从而使前庭功能兴奋性异常；皮肤感觉出现紊乱，尤其是痛觉和振动感觉的改变。对听力系统的影响：振动对听力系统造成的损伤与噪声有所不同，噪声造成的听力损伤主要以高频3000～4000Hz为主；振动造成的听力损伤则主要以低频125～250Hz为主。长期的振动易使耳蜗顶部受到损伤，从而使耳蜗螺旋神经节细胞发生萎缩性病变，进而导致语言听力能力下降。除此之外，此类振动对机械本身也有较大影响，比如影响仪器设备功能，降低机械设备的工作精度，加剧构件磨损，甚至引起结构疲劳破坏，以及传动齿轮方面，如发生齿面损伤、齿面塑性变形、轮齿裂纹、过载折断、腐蚀磨损、气蚀等故障。为了使作业人员能够及时发现此类对人体及机械本身都有一定程度损害的振动，本实用新型提出了一种移栽机用振动检测系统。该系统能够快速检测出移栽机中的振动位置，并将检测结果直观地展现给作业人员，以便使作业人员能够及时调修机械相关部件，从而最大程度地避免了作业人员身体及机械本身受到更长时间的损害，确保了作业人员能够健康无虑地工作，提高了工作效率，并且延长了机械的使用寿命，提升了作业精度。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种移栽机用振动检测系统，本实用新型能够及时发现故障并通知作业人员，最大程度地避免了移栽机本身受到更长时间的损害，确保了作业人员能够健康无虑地工作，提高了工作效率，并且延长了机械的使用寿命，提升了作业精度。

为了达到上述目的，本实用新型的所采用的技术方案是：一种移栽机用振动检测系统，该振动检测系统安装在移栽机上，用于对安装在移栽机上的待测物体的振动情况进行检测，包括振动杆、工作台、发电机构和检测报警机构，所述发电机构和所述检测报警机构均安装在所述工作台的上端面上，所述振动杆的顶端与待测物体相连且所述振动杆设置在所述发电机构的正上方，所述发电机构包括叶片轮、传动带、高密度强力磁铁、线圈以及传动轴，所述振动杆在随待测物体振动时对所述叶片轮的齿轮进行打击使叶片轮发生转动，所述叶片轮与所述传动轴通过传动带传动连接，所述传动轴的外圆周面上绕设有线圈，所述传动轴和所述线圈的外侧设置有高密度强力磁铁，所述线圈的两端分别与电极转换器的两个输入端相连，所述电极转换器的两个输出端分别通过一根导线与检测报警机构相连；

所述检测报警机构包括报警器、微处理器、激光接收器、导轨、激光发射器、高密度强力磁性材料N极、高密度强力磁性材料S极、导体棒、小轮，所述导轨安装在所述工作台的上端面上，所述导轨包括水平段和与水平段固定连接的弧形段，所述导轨在水平段的顶部和底部分别设置有高密度强力磁性材料N极和高密度强力磁性材料S极，所述导轨在弧形段的顶部和底部分别设置有盖板和底板，所述盖板上设置有开口，所述底板上开设有通孔，所述通孔内安装有激光发射器，所述导轨在水平段的出口处外侧设置有与激光发射器对应设置的激光接收器；

所述导轨内开设有两条平行设置的轨道，两条所述轨道的外侧分别设置有一个与所述轨道相连通的凹槽，所述凹槽与所述轨道平行设置，所述导体棒设置在所述导轨内部，所述导体棒在中部位置处的外圆周面上涂有吸黑材料，所述导体棒的两端分别安装有一个可在所述轨道上滑动的小轮，所述导体棒的两端分别穿过两个所述小轮后向外侧延伸至所述凹槽内，所述导轨在两个所述凹槽处的侧壁上分别开设有一个导线孔，两根所述导线分别从对应的所述导线孔内穿过后与所述凹槽的底面相连，所述凹槽的底面上设置有导电的金属材料，所述导轨在水平段的出口处设置有缓冲板Ⅰ，所述缓冲板Ⅰ的中心位置处设置有感应开关Ⅰ，所述导轨在弧形段的出口处设置有缓冲板Ⅱ，所述缓冲板Ⅱ的中心位置处设置有感应开关Ⅱ；

所述激光接收器、所述电极转换器、所述激光发射器以及所述报警器均与所述微处理器相连。

优选的，所述高密度强力磁性材料N极设置在两个所述小轮之间的导体棒的正上方，所述高密度强力磁性材料S极设置在两个所述小轮之间的导体棒的正下方。

优选的，所述导轨的两侧均设置有加强筋，所述加强筋的底端与所述工作台的上端面固定连接。

优选的，所述吸黑材料为Vantablack S-VIS。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型中发电机的叶片轮为仿水车构造，叶片轮随振动杆的打击而发生转动，并通过传动带、传动轴使线圈做切割磁感线运动产生电流，最终传输到导体棒上；导体棒在下落后通过平直导轨返回原位置的过程中，由于电磁感应现象，导体棒在外部输入电流的作用下会产生向导轨末端的安培力作用，而由于自身运动而产生的感应电动势，也产生安培力的作用，导致导体棒在两个力的作用下向导轨始端作加速度减小的减速运动，从而不能确定导体棒能返回到原位置，因此本实用新型提出电极反转系统，以防此种现象的发生；同时，由于激光传感器具有高度灵敏性，且能实现无接触的精准测量，所以本实用新型提出用导体棒阻断激光信号，从而使微处理器得到不连续图像，致使报警器发出警报，证明待测物体产生振动；本实用新型采用大量高科技新型材料，如KEVLAR纤维类材料、BAM、AFC人工软骨泡沫、Vantablack S-VIS、钕铁硼磁性材料等，以提升系统的整体性能。

附图说明

图1为本实用新型的主视图；

图2为本实用新型的俯视图；

图3为本实用新型中发电机构的结构示意图；

图4为本实用新型中导轨的结构示意图；

图5为本实用新型中缓冲板Ⅰ的结构示意图；

图6为本实用新型中缓冲板Ⅱ的结构示意图；

图7为本实用新型中高密度强力磁铁的N极与S极的示意图；

图中标记：1、待测物体，2、振动杆， 3、叶片轮， 4、报警器， 5、工作台，6、微处理器，7、传动带，8、高密度强力磁铁，9、线圈，10、激光接收器，11、缓冲板Ⅰ，12、导线孔，13、加强筋， 14、导轨，15、激光发射器， 16、缓冲板Ⅱ，17、高密度强力磁性材料N极，18、小轮， 19、盖板，20、高密度强力磁性材料S极，21、导体棒，22、轨道，23、凹槽，24、传动轴，25、导线，26、电极转换器，27、强力磁铁N极，28、强力磁铁S极，29、感应开关Ⅱ，30、感应开关Ⅰ，31、底板。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和2所示，一种移栽机用振动检测系统，该振动检测系统安装在移栽机上，用于对安装在移栽机上的待测物体1的振动情况进行检测，包括振动杆2、工作台5、发电机构和检测报警机构，发电机构和检测报警机构均安装在工作台5的上端面上，振动杆2的顶端与待测物体1相连且振动杆2设置在发电机构的正上方，如图3所示，发电机构包括叶片轮3、传动带7、高密度强力磁铁8、线圈9以及传动轴24，振动杆2在随待测物体1振动时对叶片轮3的齿轮进行打击使叶片轮发生转动，叶片轮3与传动轴24通过传动带7传动连接，传动轴24的外圆周面上绕设有线圈9，传动轴24和线圈9的外侧设置有高密度强力磁铁8，如图7所示，高密度强力磁铁8的左侧为强力磁铁N极 27，右侧为强力磁铁S极28，此处需要说明的是，左侧为靠近叶片轮3的一侧，右侧为靠近导轨14的一侧；线圈9的两端分别与电极转换器26的两个输入端相连，电极转换器26的两个输出端分别通过一根导线25与检测报警机构相连；检测报警机构包括报警器4、微处理器6、激光接收器10、导轨14、激光发射器15、高密度强力磁性材料N极17、高密度强力磁性材料S极20、导体棒21、小轮18，导轨14安装在工作台5的上端面上，导轨14包括水平段和与水平段固定连接的弧形段，如图4所示，导轨14在水平段的顶部和底部分别设置有高密度强力磁性材料N极17和高密度强力磁性材料S极20，导轨14在弧形段的顶部和底部分别设置有盖板19和底板31，盖板19上设置有开口，底板31上开设有通孔，通孔内安装有激光发射器15，导轨14在水平段的出口处外侧设置有与激光发射器15对应设置的激光接收器10；

导轨14内开设有两条平行设置的轨道22，两条轨道22的外侧分别设置有一个与轨道22相连通的凹槽23，凹槽23与轨道22平行设置，导体棒21设置在导轨14内部，导体棒21在中部位置处的外圆周面上涂有吸黑材料，导体棒21的两端分别安装有一个可在轨道22上滑动的小轮18，导体棒21的两端分别穿过两个小轮18后向外侧延伸至凹槽23内，导轨14在两个凹槽23处的侧壁上分别开设有一个导线孔12，两根导线25分别从对应的导线孔12内穿过后与凹槽23的底面相连，凹槽23的底面上设置有导电的金属材料，导轨14在水平段的出口处设置有缓冲板Ⅰ11，如图5所示，缓冲板Ⅰ11的中心位置处设置有感应开关Ⅰ30，导轨14在弧形段的出口处设置有缓冲板Ⅱ16，如图6所示，缓冲板Ⅱ16的中心位置处设置有感应开关Ⅱ29；

激光接收器10、电极转换器26、激光发射器15以及报警器4均与微处理器6相连。

进一步优化本方案，高密度强力磁性材料N极17设置在两个小轮18之间的导体棒21的正上方，高密度强力磁性材料S极20设置在两个小轮18之间的导体棒21的正下方，本领域技术人员应该知道，此处的高密度强力磁性材料N极17与高密度强力磁性材料S极20均不能单独存在，即导体棒的正上方和正下方均设置有高密度强力磁性材料，位于导体棒的正上方的高密度强力磁性材料的N极朝下，位于导体棒21的正下方的高密度强力磁性材料的S极朝上，此处仅提到了需要用到的一侧磁极。

进一步优化本方案，导轨14的两侧均设置有加强筋13，加强筋13的底端与工作台5的上端面固定连接。

进一步优化本方案，吸黑材料为Vantablack S-VIS。

本实用新型一种移栽机用振动检测系统的检测方法，包括以下步骤：

步骤一：待测物体与振动杆相连，待测物体发生振动时，振动杆随之振动对叶片轮进行打击，使叶片轮发生转动，传动带连接着叶片轮和传动轴，传动带带动传动轴发生转动，线圈处于高密度强力磁铁所形成的磁场中，传动轴带动线圈进行切割磁感线运动，从而在线圈的两端产生感应电动势；

步骤二：线圈通过电极转换器和导线与设置在导轨内的导体棒相连通，形成闭合回路，在步骤一产生的感应电动势的作用下导体棒内形成感应电流，导体棒的两端分别安装有一个小轮，由于电磁感应现象，导体棒在安培力的作用下将从导轨的水平段向前运动冲上导轨的弧形段；

步骤三：导轨在弧形段的出口处设置有缓冲板Ⅱ，缓冲板Ⅱ的中心位置处设置有感应开关Ⅱ，导体棒冲上导轨的弧形段后，感应开关Ⅱ在感应到导体棒的位置信息后将导体棒的位置信息传递给微处理器，微处理器发出信号控制电极转换器工作，使导线的正负极发生反转，导体棒在自身重力的作用下，将做减速运动，当速度减为0时，导体棒在自身重力的作用下将从导轨的弧形段向导轨的水平段运动；

步骤四：导轨在水平段的出口处设置有缓冲板Ⅰ，缓冲板Ⅰ的中心位置处设置有感应开关Ⅰ，导体棒运动到导轨的水平段后，感应开关Ⅰ在感应到导体棒的位置信息后将导体棒的位置信息传递给微处理器，微处理器发出信号控制电极转换器工作，使导线的正负极再次发生反转，导体棒在安培力的作用下，将做减速运动，当速度减为0时，将重新跳转至步骤二，直到步骤二中导体棒在安培力的作用下向前运动冲上导轨的弧形段的过程中能够阻断激光发射器与激光接收器之间的信号传输，此时，待测物体的振动较为剧烈，激光发射器与激光接收器将信号传递给微处理器，微处理器发出信号控制报警器发出报警。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。