玉米指夹式排种器排种质量检测台及排种质量检测方法技术

本发明专利技术属于农业机械技术领域，特别涉及一种玉米指夹式排种器排种质量检测台及排种质量检测方法。该检测台包括用于固定指夹式排种器(2)的排种器支架(1)、用于固定导种管(14)的导种管支架(13)、可滑动联轴器(3)、减速器(5)、电机支座(6)、电机(7)、霍尔传感器(12)、光电传感器(15)、挡种板(16)和控制系统；导种管(14)连接于指夹式排种器(2)的落种口下方,导种管(14)上安装有光电传感器(15)，为每粒经过的种子发出一个脉冲信号。本发明专利技术体积小、操作方便、造价低、实用性强；能检测排种器的合格指数、重播指数、漏播指数等播种指标，实时监测指夹式排种器每个指夹的重、漏播情况。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于农业机械
，特别涉及一种玉米指夹式排种器排种质量检测台及排种质量检测方法。
技术介绍
在农业机械化迅速发展的今天，玉米排种器大量使用，使农业生产效率成倍提高。玉米排种器的质量高低决定着播种质量的好坏。播种均匀度是影响农作物产量的一个非常重要的因素，合理和均匀的株距才能达到高产。两粒种子距离太近，影响出苗后作物的生长；两粒种子距离太远，又会浪费土地资源；这两种情况下都会造成产量损失。播种机上的排种器是将种子单粒地排入播行内的装置，它是影响作物均匀度的关键部件。在播种机设计、制造和使用的过程中，方便快速地测出排种器的排种效果可以让人们在出苗之后预测出播种的均匀度，从而在播种前及播种期间去调整和改善播种机的性能，提高产量。现有做法是把播种机和排种器固定在实验台上，排种器排出的种子掉落到传送带上，然后从传送带上测量种子之间的距离。为了防止种子在传送带上有移动，通常在传送带上需打油去粘住种子。现有测试设备庞大，占地空间很大，且不易操作，通常只有在农机鉴定站或高校等科研机构才有一个系统，不适合大面积推广。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种体积小、操作方便、造价低、实用性强的指夹式玉米排种器排种质量检测台。本专利技术的另一个目的是提供一种简洁快速的指夹式玉米排种器排种质量检测方法。为了实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：本专利技术提供一种玉米指夹式排种器排种质量检测台，该检测台包括用于固定指夹式排种器2的排种器支架1、用于固定导种管14的导种管支架13、可滑动联轴器3、减速器5、电机支座6、电机7、霍尔传感器12、光电传感器15、挡种板16和控制系统；所述指夹式排种器2通过三点支撑固定于排种器支架1上，固定方式是悬挂支撑式；挡种板16设置于指夹式排种器2的上部，并与指夹式排种器2的进种口连接，导种管14连接于指夹式排种器2的落种口下方，导种管14上安装有光电传感器15，为每粒经过的种子发出一个脉冲信号；电机7固定于电机支座6上，电机7的动力输出轴依次通过减速器5和可滑动联轴器3与指夹式排种器2的排种轴相连；在电机7的输出轴端的减速器5上安装有霍尔传感器12，并且霍尔传感器12的位置与沿指夹式排种器2的下种口上边缘顺时针15度的半径线相对应；可滑动联轴器3上设置有滑动手柄4，滑动手柄4控制可滑动联轴器3沿轴向伸缩；所述控制系统包括PLC控制器8、电机驱动器9、触摸屏10和电源11，PLC控制器8分别与光电传感器15、霍尔传感器12、电机驱动器9和触摸屏10连接；电源11与控制系统、光电传感器15、霍尔传感器12和电机7连接。本专利技术提供一种利用玉米指夹式排种器排种质量检测台的排种质量检测方法，该方法包括如下步骤：a、将待检测的指夹式排种器2固定于排种器支架1，挡种板16与指夹式排种器2的进种口连接；导种管14与指夹式排种器2的落种口连接；操作滑动手柄4，控制可滑动联轴器3向指夹式排种器2的排种轴伸出，使可滑动联轴器3与指夹式排种器2的排种轴连接；b、通过触摸屏10输入播种速度、型孔数、株距和下种目标参数；指夹式排种器2的进种口放入种子，挡种板16防止种子从排种器进种口中溢出，启动电机7，电机7带动指夹式排种器2工作，种子由落种口沿导种管14排出，光电传感器15为每粒经过的种子发出一个脉冲信号，PLC控制器8根据设置的参数控制电机7的转速，并接收安装在导种管14上的光电传感器15发出的脉冲信号；c、PLC控制器8根据接收到的光电传感器15发出的脉冲信号计算出指夹式排种器2的合格指数、重播指数和漏播指数，并通过触摸屏10实时显示出来；同时，在触摸屏10上还有种子下落时的动画模拟，直观地看出重播和漏播；d、步骤c中，根据脉冲信号计算指夹式排种器2的合格指数、重播指数和漏播指数的方法为：d1)排种器转速控制为检测不同株距和不同播种速度下的指夹式排种器2的合格指数、重播指数和漏播指数，首先需要控制电机7，使指夹式排种器2达到相应转速，指夹式排种器2转速n的计算公式为：n＝5000v/3al式中，n为排种器转速(r/min)，v为播种速度(Km/h)，l为标准株距(cm)，a为排种盘型孔数；d2)根据步骤c中PLC控制器8接收到的光电传感器15发出的脉冲信号统计相邻种子间的中断次数n’，通过对比由国标中的株距区间转化成0.1ms的定时中断个数区间，得到实际株距分别落在五个大株距区间上的个数：n1’、n2’、n3’、n4’和n5’；将国标中的株距区间转化成0.1ms的定时中断个数区间，转化方法为：用中断次数区间来代替国标中的标准株距区间，利用公式n′为中断次数；L为两个种子落在地上距离，v为播种机前进的速度；d3)然后根据以下公式计算得到排种器2的合格指数、重播指数和漏播指数：N＝n′1+n′2+n′3+n′4+n′5重播数n2＝n′1合格数n1＝N-2n2漏播数n0＝n′3+2n′4+3n′5区间数N′＝n′++2n′3+3n′4+4n′5合格指数重播指数漏播指数其中，N为总的株距个数，或是总的播种个数，N’为区间数，n1’、n2’、n3’、n4’和n5’为实际株距分别落在五个大株距区间上的个数，n0为漏播数，n1为合格数，n2为重播数，A为合格指数，D为重播指数，M为漏播指数。本专利技术提供一种利用玉米指夹式排种器排种质量检测台的检测指夹式排种器每个指夹重漏播的方法，该方法包括：a、根据霍尔传感器12发出的脉冲信号确定指夹式排种器2每个指夹的位置；控制系统设定PLC控制器8每发出16000个脉冲，指夹式排种器2旋转一周，指夹式排种器2有12个型孔，即PLC控制器8每发出16000/12＝1333个脉冲指夹式排种器2转过一个指夹的位置，即30°圆心角；PLC控制器8上的高速脉冲计数器对脉冲进行计数，以此来确定指夹式排种器2每个指夹的位置；在电机7的输出轴端的减速器5上安装有霍尔传感器12，与指夹式排种器2上的第一个指夹相对应，并且霍尔传感器12的位置与沿指夹式排种器2的下种口上边缘顺时针15度的半径线相对应，当第一个指夹转到这个位置，霍尔传感器12就发出一个脉冲信号，当PLC控制器8接收到霍尔传感器12发出的脉冲信号时，高速脉冲计数器从0重新开始计数，每1333个脉冲对应一个指夹，以此确定每个指夹的位置；b、在每个指夹对应的脉冲个数范围内统计下落的种子个数，获得这个指夹的重漏播数据。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1)体积小、操作方便、造价低、实用性强；2)通过检测相邻两个脉冲(即相邻两粒玉米种子)之间的时间间隔，进而计算出排种器的合格指数、重播指数、漏播指数等播种指标，从而实现排种器监测的功能。3)可以实时监测指夹式排种器每个指夹的重、漏播情况；4)可以模拟种子下落时的动画，直观地看出重播和漏播；5)实现实验数据的大量存储，便于用户查找实验记录。附图说明图1为本专利技术玉米指夹式排种器排种质量检测台的结构示意图。其中的附图标记为：1排种器支架 2指夹式排种器3可滑动联轴器 4滑动手柄5减速器 6电机支座7电机 8PLC控制器9电机驱动器 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种玉米指夹式排种器排种质量检测台，其特征在于：该检测台包括用于固定指夹式排种器(2)的排种器支架(1)、用于固定导种管(14)的导种管支架(13)、可滑动联轴器(3)、减速器(5)、电机支座(6)、电机(7)、霍尔传感器(12)、光电传感器(15)、挡种板(16)和控制系统；所述指夹式排种器(2)通过三点支撑固定于排种器支架(1)上，固定方式是悬挂支撑式；挡种板(16)设置于指夹式排种器(2)的上部，并与指夹式排种器(2)的进种口连接，导种管(14)连接于指夹式排种器(2)的落种口下方，导种管(14)上安装有光电传感器(15)，为每粒经过的种子发出一个脉冲信号；电机(7)固定于电机支座(6)上，电机(7)的动力输出轴依次通过减速器(5)和可滑动联轴器(3)与指夹式排种器(2)的排种轴相连；在电机(7)的输出轴端的减速器(5)上安装有霍尔传感器(12)，并且霍尔传感器(12)的位置与沿指夹式排种器(2)的下种口上边缘顺时针(15)度的半径线相对应；可滑动联轴器(3)上设置有滑动手柄(4)，滑动手柄(4)控制可滑动联轴器(3)沿轴向伸缩；所述控制系统包括PLC控制器(8)、电机驱动器(9)、触摸屏(10)和电源(11)，PLC控制器(8)分别与光电传感器(15)、霍尔传感器(12)、电机驱动器(9)和触摸屏(10)连接；电源(11)与控制系统、光电传感器(15)、霍尔传感器(12)和电机(7)连接。...

【技术特征摘要】
1.一种玉米指夹式排种器排种质量检测台，其特征在于：该检测台包括用于固定指夹式排种器(2)的排种器支架(1)、用于固定导种管(14)的导种管支架(13)、可滑动联轴器(3)、减速器(5)、电机支座(6)、电机(7)、霍尔传感器(12)、光电传感器(15)、挡种板(16)和控制系统；所述指夹式排种器(2)通过三点支撑固定于排种器支架(1)上，固定方式是悬挂支撑式；挡种板(16)设置于指夹式排种器(2)的上部，并与指夹式排种器(2)的进种口连接，导种管(14)连接于指夹式排种器(2)的落种口下方，导种管(14)上安装有光电传感器(15)，为每粒经过的种子发出一个脉冲信号；电机(7)固定于电机支座(6)上，电机(7)的动力输出轴依次通过减速器(5)和可滑动联轴器(3)与指夹式排种器(2)的排种轴相连；在电机(7)的输出轴端的减速器(5)上安装有霍尔传感器(12)，并且霍尔传感器(12)的位置与沿指夹式排种器(2)的下种口上边缘顺时针(15)度的半径线相对应；可滑动联轴器(3)上设置有滑动手柄(4)，滑动手柄(4)控制可滑动联轴器(3)沿轴向伸缩；所述控制系统包括PLC控制器(8)、电机驱动器(9)、触摸屏(10)和电源(11)，PLC控制器(8)分别与光电传感器(15)、霍尔传感器(12)、电机驱动器(9)和触摸屏(10)连接；电源(11)与控制系统、光电传感器(15)、霍尔传感器(12)和电机(7)连接。2.一种利用权利要求1所述玉米指夹式排种器排种质量检测台的排种质量检测方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：a、将待检测的指夹式排种器(2)固定于排种器支架(1)，挡种板(16)与指夹式排种器(2)的进种口连接；导种管(14)与指夹式排种器(2)的落种口连接；操作滑动手柄(4)，控制可滑动联轴器(3)向指夹式排种器(2)的排种轴伸出，使可滑动联轴器(3)与指夹式排种器(2)的排种轴连接；b、通过触摸屏(10)输入播种速度、型孔数、株距和下种目标参数；指夹式排种器(2)的进种口放入种子，挡种板(16)防止种子从排种器进种口中溢出，启动电机(7)，电机(7)带动指夹式排种器(2)工作，种子由落种口沿导种管(14)排出，光电传感器(15)为每粒经过的种子发出一个脉冲信号，PLC控制器(8)根据设置的参数控制电机(7)的转速，并接收安装在导种管(14)上的光电传感器(15)发出的脉冲信号；c、PLC控制器(8)根据接收到的光电传感器(15)发出的脉冲信号计算出指夹式排种器(2)的合格指数、重播指数和漏播指数，并通过触摸屏(10)实时显示出来；同时，在触摸屏(10)上还有种子下落时的动画模拟，直观地看出重播和漏播；d、步骤c中，根据脉冲信号计算指夹式排种器(2)的合格指数、...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨丽，郝永亮，魏建涛，张东兴，崔涛，魏亚洲，和贤桃，刘全威，
申请(专利权)人：中国农业大学，常州怀玉电子有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11