一种基于超声波的玉米播种机播深测量装置及其测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于超声波的玉米播种机播深测量装置及其测量方法，属于测量技术领域。一种基于超声波的玉米播种机播深测量装置包括，超声波传感器测量模块、起伏车轮、轮胎形变量测量模块、开沟器、参考面板、液压电控调节装置；所述超声波传感器测量模块固定于起伏车轮上方的播种机机架上进行播深测量；所述开沟器安装在超声波传感器模块和参考面板的水平正前方；所述起伏车轮用轮毂联接；所述参考面板安装于起伏车轮轮毂轴心处并与超声波传感器测量模块呈上下平行分布；所述轮胎形变量测量模块采用压力传感器安装于起伏车轮的轮圈上对轮胎的压力测量；所述液压电控调节装置固定于机架和四形连杆仿形机构之间，自动调节播种深度。种深度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于超声波的玉米播种机播深测量装置及其测量方法


[0001]本专利技术涉及测量
，尤其涉及一种基于超声波的玉米播种机播深测量装置及其测量方法。

技术介绍

[0002]播种深度控制是精密播种技术的重要指标之一，是判断种子深度合适和作物播种农艺要求的重要依据；准确的播种深度是提高作物高产的重要手段之一。
[0003]直接使用的超声波传感器对开沟深度进行测量，测量精度低，易受土壤残茬、光线和其他声波等影响；也有间接的测量方法，在开沟器上安装参考面板，传感器测量到开沟器之间的距离，但参考面板也易受土壤环境影响，大大降低了测量数据的准确性；传统使用的超声波传感器是直接测量到沟槽的距离，没有考虑外界环境对测量精度的影响，从而测量数据与实际所需存在较大误差。综上所述，虽然已有使用超声波测量播种深度的方法，但是测量准确度不高、易受环境影响，不适于精密播种技术的播深控制。因此设计一种基于超声波的玉米播种机播深测量装置及其测量方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了解决上述
技术介绍
中提及的问题而提出的一种基于超声波的玉米播种机播深测量装置及其测量方法。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0006]一种基于超声波的玉米播种机播深测量装置，包括，超声波传感器测量模块、起伏车轮、轮胎形变量测量模块、开沟器、参考面板、液压电控调节装置；
[0007]所述超声波传感器测量模块固定于起伏车轮上方的播种机机架上，其传感器探头向下进行播深测量；所述开沟器安装在超声波传感器测量模块和参考面板的水平正前方；所述起伏车轮采用胎面形变量小或受压不变形的材料并用轮毂联接；所述参考面板安装于起伏车轮轮毂轴心处并与超声波传感器测量模块呈上下平行分布，并与超声波传感器测量模块通信；所述轮胎形变量测量模块采用压力传感器安装于起伏车轮的轮圈上对轮胎的压力测量，并获取轮胎实时形变量；所述液压电控调节装置固定于机架和四形连杆仿形机构之间，自动调节到合适的播种深度。
[0008]优选的，所述超声波传感器测量模块包括超声波传感器、固定支架；所述固定支架采用内空的盒状设计并于底部开设有圆孔，所述超声波传感器安装于固定支架的盒体内并将传感器探头由圆孔处伸出。
[0009]优选的，所述参考面板采用矩形结构设置于伏车轮轮毂轴心固定连接，所述参考面板顶面平整并设有信号接收模块，所述信号接收模块用于接收超声波传感器发射的信号，并反馈给系统进行数据储存。
[0010]优选的，所述参考面板采用球型结构设置与起伏车轮轮毂轴心活动或固定连接。
[0011]优选的，所述参考面板随起伏车轮上下起伏变化上下起伏，充当地形仿形机构。
[0012]优选的，所述液压电控调节装置搭载有LED显示屏，可实现手动或自动液压调节。
[0013]一种超声波的玉米播种机播深测量方法，包括以下步骤：
[0014]S1、将所述测量装置移动至试验田的待测土地上，并安装在播种机上；
[0015]S2、测量播种机上超声波传感器测量模块到开沟器刀尖的距离，并记录存入系统记为H；
[0016]S3、启动播种机，并启动超声波传感器，测量超声波传感器到参考面板之间的距离，并记录存入系统记为x；
[0017]S4、启动压力传感器，测量起伏车轮行走过程中轮胎受压产生的压力，实时转换为轮胎形变量，将数据存入系统并记为y；
[0018]S5、测量并记录参考面板到地面的距离，其中包括参考面板到车轮轮圈的距离h0和车轮形变量y；
[0019]S6、设开沟深度为L，则开沟深度公式为：
[0020]L＝H
‑
(h0+y)
‑
x
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0021]其中，
[0022]H——超声波传感器到开沟器刀尖的固定距离；
[0023]h0——参考面板到车轮轮圈的固定距离；
[0024]y——轮胎形变量；
[0025]x——超声波传感器到参考面板距离。
[0026]与现有技术相比，本专利技术提供了一种基于超声波的玉米播种机播深测量装置及其测量方法，具备以下有益效果：
[0027]本专利技术的基于超声波的玉米播种机播深测量装置及其测量方法采用可拆卸的超声波传感器和压力传感器，提高更换维护的方便性。
[0028]本专利技术采用悬空设置的参考面板与起伏车轮轮胎同步起伏变化模拟地形，通过压力传感器获取起伏车轮轮胎的形变避开播深测量的干扰因素。
[0029]本专利技术采用超声波传感器与参考面板平行设置，避免残茬杂草、土壤黏块，建立无干扰的探测环境，提高探测精准度。
附图说明
[0030]图1是本专利技术测量装置正视图；
[0031]图2是本专利技术测量装置立体图；
[0032]图3是本专利技术图2中A处放大结构图；
[0033]图4是本专利技术测量方法原理图；
[0034]图5是本专利技术测量轮胎形变量原理图。
[0035]图号说明：1、超声波传感器测量模块；2、参考面板；3、起伏车轮；4、开沟器；5、轮胎形变量测量模块；6、液压电控调节装置； 7、机架；8、四形连杆仿形机构；9、固定支架；10、超声波传感器。
具体实施方式
[0036]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0037]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，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专利技术的限制。
[0038]实施例：
[0039]请参阅图1
‑
5，一种基于超声波的玉米播种机播深测量装置，包括：超声波传感器测量模块1、起伏车轮3、轮胎形变量测量模块5、开沟器4、参考面板2、液压电控调节装置6；
[0040]超声波传感器测量模块1固定于起伏车轮3上方的播种机机架7 上，其传感器探头向下进行播深测量；
[0041]开沟器4安装在超声波传感器测量模块1和参考面板2的水平正前方；
[0042]起伏车轮3采用胎面形变量小或受压不变形的材料并用轮毂联接；参考面板2安装于起伏车轮3轮毂轴心处并与超声波传感器测量模块1呈上下平行分布，并与超声波传感器测量模块1通信；
[0043]轮胎形变量测量模块5采用压力传感器安装于起伏车轮3的轮圈上对轮胎的压力测量，并获取轮胎实时形变量；
[0044]液压电控调节装置6固定于机架7和四形连杆仿形机构8之间，自动调节到合适的播种深度。
[0045]在本申请实施例中，播种机上安装的起伏轮胎3与地面接触，其轮胎充当地形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于超声波的玉米播种机播深测量装置，包括，超声波传感器测量模块(1)、起伏车轮(3)、开沟器(4)和参考面板(2)，其特征在于，所述超声波传感器测量模块(1)固定于起伏车轮(3)上方的播种机机架(7)上，其传感器探头向下进行播深测量；所述参考面板(2)安装于起伏车轮(3)轮毂轴心处并与超声波传感器测量模块(1)呈上下平行分布，并与超声波传感器测量模块(1)通信；所述开沟器(4)安装在超声波传感器测量模块(1)和参考面板(2)的水平正前方；所述起伏车轮(3)采用胎面形变量小或受压不变形的材料并用轮毂联接；还包括：液压电控调节装置(6)；轮胎形变量测量模块(5)所述轮胎形变量测量模块(5)采用压力传感器安装于起伏车轮(3)的轮圈上对轮胎的压力测量，并获取轮胎实时形变量；所述液压电控调节装置(6)固定于机架(7)和四形连杆仿形机构(8)之间，自动调节到合适的播种深度。2.根据权利要求1所述的一种基于超声波的玉米播种机播深测量装置，其特征在于：所述超声波传感器测量模块(1)包括超声波传感器(10)、固定支架(9)；所述固定支架(9)采用内空的盒状设计并于底部开设有圆孔，所述超声波传感器(10)安装于固定支架(9)的盒体内并将传感器探头由圆孔处伸出。3.根据权利要求2所述的一种基于超声波的玉米播种机播深测量装置，其特征在于：所述参考面板(2)采用矩形结构设置于起伏车轮(3)轮毂轴心固定连接，所述参考面板(2)顶面平整并设有信号接收模块，所述信号接收模块用于接收超声波传感器(10)发射的信号，并反馈给系统进行数据储存。4.根据权利要求2所述的一种基于超声波的玉米播...

【专利技术属性】
技术研发人员：张春岭，谢晓东，郑子浩，陈黎卿，刘立超，王韦韦，
申请(专利权)人：合肥综合性国家科学中心人工智能研究院安徽省人工智能实验室，
类型：发明
国别省市：