【技术实现步骤摘要】
本申请涉及自动化农业设备领域，尤其涉及一种气吸式精量排种器性能检测装置及方法。
技术介绍
1、精量播种技术作为蔬菜现代规范化作业的主要模式，以对播量、行距、粒距和播种深度为核心控制目标，对减少播种设备作业频率、提高播种质量和经济效益具有重要作用，是世界发达国家大面积种植蔬菜作物的主要生产方式之一。
2、精量播种机是实现精量播种技术的载体，播种机的播种效果取决于各部件的性能，其主要包括气吸式精量排种器、开沟器、施肥器、覆土及镇压装置。在这些结构中，气吸式精量排种器始终与种子接触，对种子单粒精量有效分离起决定性作用，因此实现对气吸式精量排种器实时性能的检测与优化具有重大意义。相较于国外发达国家，目前我国在气吸式精量排种器排种性能检测方面的研究还处于起步阶段，能应用于实际生产的检测装置较少，且存在体积庞大、价格高、检测速度慢，不适于高速检测等问题。
3、适应现有技术中气吸式精量排种器排种性能检测方面的研究还处于起步阶段，能应用于实际生产的检测装置较少，且存在体积庞大、价格高、检测速度慢，不适于高速检测等问题，本申请人处于解决该问题的考虑作出相应的探索。
技术实现思路
1、本申请的目的在于解决上述问题而提供一种气吸式精量排种器性能检测装置及方法。
2、为满足本申请的各个目的，本申请采用如下技术方案：
3、适应本申请的目的之一而提出的一种气吸式精量排种器性能检测装置，包括：
4、设置在排种区域的一侧的排种信息采集装置，所述排种信息采
5、设置在排种区域的另一侧的电机转速控制装置，所述电机转速控制装置与所述排种信息采集装置相连接，用于根据采集的种子相对应的普通脉冲信号的预设时间间隔以控制电机驱动器的转速，其包括labview上位机、电机驱动器、驱动电机以及转速编码器，所述labview上位机通过第一串口与所述电机驱动器相连接，所述转速编码器与所述驱动电机同轴连接，并通过第二串口与所述labview上位机相连接；
6、所述数据采集卡与所述labview上位机相连接，用于将采集的所述普通脉冲信号传输到所述labview上位机，以进行排种器性能检测。
7、可选的，所述数据采集卡为ni-usb数据采集卡。
8、可选的，所述ni-usb数据采集卡中的数字信号输入端与电平转换电路的数字信号输出端相连接，其通过usb串行总线与所述labview上位机相连接以传输所采集的普通脉冲信号。
9、可选的，所述光电传感器为反射式光电开关传感器。
10、可选的，所述电平转换电路采用tlp-521光耦芯片构成输出oc门电路，该oc门电路的数字信号输出端与光耦集电极连接，所述ni-usb数据采集卡数字信号地与发射极连接，所述数字信号输出端通过上拉电阻与ni-usb数据采集卡高电平端连接。
11、可选的，所述驱动电机包含带减速器的伺服电机或带减速器的闭环步进电的一项或任意多项。
12、可选的，所述转速编码器为带有串口通信功能的旋转编码器。
13、可选的，所述第一串口为rs232串口，所述第二串口为rs485串口。
14、适应本申请的另一目的而提出的一种气吸式精量排种器性能检测方法，包括：
15、响应排种器性能检测指令，获取连续两粒种子相对应的普通脉冲信号的预设时间间隔，基于漏播临界时间算法计算确定漏播临界时间以及基于重播临界时间算法计算确定重播临界时间；
16、若采集到的连续两粒种子相对应的普通脉冲信号的时间间隔大于漏播临界时间，则将其计入漏播数,若采集到的连续两粒种子相对应的普通脉冲信号的时间间隔小于重播临界时间，则将其计入重播数，其余将其计入合格数；
17、根据所述漏播数、重播数以及合格数计算确定漏播指数、重播指数以及合格指数；
18、根据所述漏播指数、重播指数以及合格指数之间的权重确定气吸式精量排种器的性能指标，以完成气吸式精量排种器的性能检测。
19、可选的，根据所述漏播数、重播数以及合格数计算确定漏播指数、重播指数以及合格指数的步骤之后，还包括：
20、获取驱动电机的当前转速n、漏播指数l、重播指数r、驱动电机的最大转速nmax和最小转速nmin；
21、检测到所述重播指数r大于最大重播指数rm，基于第一转速控制算法计算确定所述驱动电机的第一电机转速，基于所述第一电机转速控制驱动电机加速；
22、检测到所述漏播指数l大于最大漏播指数lm，运用第二转速控制算法计算确定所述驱动电机的第二电机转速,基于所述第二转速控制算法控制驱动电机减速，以完成驱动电机的转速控制，所述第一转速控制算法为所述第二转速控制算法为
23、相对于现有技术，本申请针对现有技术中气吸式精量排种器排种性能检测方面的研究还处于起步阶段，能应用于实际生产的检测装置较少，且存在体积庞大、价格高、检测速度慢，不适于高速检测等问题，本申请包括但不限于如下有益效果：
24、其一，本申请的气吸式精量排种器性能检测装置能够大大提高检测效率，该装置体积小，便于携带，而且检测精度高，大大节省人力物力，成本低，能够适用于高速检测等复杂的检测场景；
25、其二，通过光电传感器检测获取种子脉冲信号的间隔时间，能够确定排种器对于种子播种的漏播数、重播数以及合格数，从而确定能够有效检测排种器对于种子播种的漏播、重播以及合格等多种性能状态，能够有效地检测排种器的播种性能，并能够根据排种器的多种播种状态自动控制驱动电机的转速，以控制排种器的播种，能够大大提高播种的合格率；
26、进一步地，本申请能够大大提高农业自动化的普及，大大提高农业生产效率的同时，也极大提高了播种的精度，大大节省人力物力，避免资源浪费。
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1.一种气吸式精量排种器性能检测装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的气吸式精量排种器性能检测装置，其特征在于,所述数据采集卡为NI-USB数据采集卡。
3.根据权利要求2所述的气吸式精量排种器性能检测装置，其特征在于，所述NI-USB数据采集卡中的数字信号输入端与电平转换电路的数字信号输出端相连接，其通过USB串行总线与所述LabVIEW上位机相连接以传输所采集的普通脉冲信号。
4.根据权利要求1所述的气吸式精量排种器性能检测装置，其特征在于，所述光电传感器为反射式光电开关传感器。
5.根据权利要求3所述的气吸式精量排种器性能检测装置，其特征在于，所述电平转换电路采用TLP-521光耦芯片构成输出OC门电路，该OC门电路的数字信号输出端与光耦集电极连接，所述NI-USB数据采集卡数字信号地与发射极连接，所述数字信号输出端通过上拉电阻与NI-USB数据采集卡高电平端连接。
6.根据权利要求1所述的气吸式精量排种器性能检测装置，其特征在于，所述驱动电机包含带减速器的伺服电机或带减速器的闭环步进电的一项或任意多项
7.根据权利要求1所述的气吸式精量排种器性能检测装置，其特征在于，所述转速编码器为带有串口通信功能的旋转编码器。
8.根据权利要求1所述的气吸式精量排种器性能检测装置，其特征在于，所述第一串口为RS232串口，所述第二串口为RS485串口。
9.一种气吸式精量排种器性能检测方法，其特征在于，应用于包含如权利要求1所述的气吸式精量排种器性能检测装置，所述方法包括：
10.根据权利要求9所述的气吸式精量排种器性能检测方法，其特征在于，根据所述漏播数、重播数以及合格数计算确定漏播指数、重播指数以及合格指数的步骤之后，还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种气吸式精量排种器性能检测装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的气吸式精量排种器性能检测装置，其特征在于,所述数据采集卡为ni-usb数据采集卡。
3.根据权利要求2所述的气吸式精量排种器性能检测装置，其特征在于，所述ni-usb数据采集卡中的数字信号输入端与电平转换电路的数字信号输出端相连接，其通过usb串行总线与所述labview上位机相连接以传输所采集的普通脉冲信号。
4.根据权利要求1所述的气吸式精量排种器性能检测装置，其特征在于，所述光电传感器为反射式光电开关传感器。
5.根据权利要求3所述的气吸式精量排种器性能检测装置，其特征在于，所述电平转换电路采用tlp-521光耦芯片构成输出oc门电路，该oc门电路的数字信号输出端与光耦集电极连接，所述ni-usb数据采集卡数字信号地与发射极连接，所述数字信号...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴伟斌，何兆铠，许健，张方任，高昌伦，姚焙火，孙顺利，李俊霖，王锴，韩重阳，唐婷，林华瑞，沈梓颖，吴贤楠，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：
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