一种用于玉米精播机的漏播检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于玉米精播机的漏播检测装置及方法，属于自动化检测技术领域。本发明专利技术根据玉米精播机的行进速度、排种速度和所要求的玉米株间距，确定相应的播种时间间隔，并根据播种时间间隔确定漏播报警时间灵敏度和不均匀播种报警时间灵敏度，在相应的报警时间灵敏度内，判断玉米精播机是否是出现漏播或不均匀播种现象。本发明专利技术能够充分考虑玉米播种作业的具体条件，检测准确，功能实用，性能稳定可靠，比以往的漏播检测具有更好的可靠性和实时性，满足与精密播种机配套使用的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属于自动化检测

技术介绍
精密播种技术具有省种、高产的优点，随着现代农业的发展，农业产业结构的调整，精密播种机越来越受到广大农民的欢迎，但是目前国内使用的玉米精播机绝大多数是机械式和气力式播种机，由于玉米精播机在播种作业时具有播种过程全封闭的特点，因此仅凭人的视听无法直接监视其作业质量，如在播种作业时发生种箱排空、属种管杂物堵塞、排种器故障、开沟器被土块堵塞或排种传动失灵等工艺性故障现象均会导致一行或数行下种管不能够正常播种，造成“断条”漏播现象，尤其是大型宽幅玉米精播机，其作业速度高、播幅宽，如发生上述现象则会造成大面积的漏播，导致农业的大幅减产。随着电子技术的迅猛发展，现代玉米精播机上一般安装有电子检测系统，它由光电传感器、报警控制和信号显示装置构成，光电传感器的作用是将输种管内种子的流动情况转变成电信号，通过种子不断的下降遮断光束，使光电转换装置输出电脉冲信号，如专利CN2483717所涉及的以半导体激光二极管为光源的光电传感器，检测原理为:当排种器堵塞无法正常播种，种子不再通过传感器时，持续输出高电平信号，此时电子检测系统对漏播进行提示，该方法虽然能够实现自动检测，但检测灵敏度较低，只能在无法落种时，才会发出报警，而无法对落种不均匀等情况进行检测。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于玉米精播机的漏检检测装置及方法，以解决目前检测灵敏度低以及无法对落种不均匀等情况进行检测的问题。本专利技术为解决上述技术问题而提供一种用于玉米精播机的漏播检测装置，该检测装置包括光电传感器、信号接收和调理模块、处理器和语音报警模块，光电传感器的输出端通过信号接收和调理模块与处理器的输入端相连，处理器的输出端控制连接语音报警模土夹，光电传感器用于安装在玉米精播机的排种管上，以检测排种管中种子的流动情况，处理器用于根据玉米精播机的行进速度、排种速度和所要求的玉米株间距，确定相应的播种时间间隔，并根据播种时间间隔确定漏播报警时间灵敏度和不均匀播种报警时间灵敏度，在相应的报警时间灵敏度内，判断玉米精播机是否是出现漏播或不均匀播种现象。所述的语音报警模块包括漏播报警单元和不均匀播种单元，分别用于对漏播现象和不均匀播种现象进行报警。所述的光电传感器的个数与玉米精播机的排种管的行数相同，每一个光电传感器对应连接一个信号接收和调理模块。 所述的漏播检测装置还包括液晶显示器，该液晶显示器的输入端与处理器的输出端相连，用于显示正常工作和非正常工作的行数。所述的每个信号接收和调理模块都包括LM324放大器和斯密特触发器，LM324放大器的输入端与所对应光电传感器的输出端相连，LM324放大器的输出端与斯密特触发器的信号端相连。本专利技术为解决上述技术问题还提供了一种用于玉米精播机的漏播检测方法，该漏播检测方法的步骤如下:I)根据玉米精播机的行进速度、排种速度和所要求的玉米株间距，确定相应的播种时间间隔t;2)根据播种时间间隔t，确定漏播报警时间灵敏度为tl，不均匀播种报警时间灵敏度为t2,且t〈t2〈tl ；3)每隔t2时间 判断一次是否有种子落下，如果没有种子落下，则启动不均匀播种报警，说明出现不均匀播种现象，每隔tl时间判断一次是否有种子落下，如果没有种子落下，则启动漏播报警。所述的步骤3)判断是否有种子落下的过程为:A.根据种子通过光电传感器时产生的脉冲宽度，确定采样周期要小于二分之一的脉冲宽度；B.在每个采样周期内，对玉米精播机各排种管产生的电量脉冲电平状态进行检测和保存；C.根据所检测到的前后电量脉冲电平状态，判断是否检测到脉冲的下降沿，如果检测到脉冲的下降沿，则说明有种子落下。所述步骤C中的判断下降沿所用到的逻辑运算公式为:P=F1 Fm 八 F1-'其中Fi表示脉冲电平现态表示脉冲电平原态； 为“异或”运算符，Λ为“与”运算符，P为运算结果，位P = I时，表示检测到脉冲下降沿，有种子落下。所述的步骤2)中确定相应的报警时间灵敏度的目的有两个:一是根据播种量和播种作业速度选择比较合适的报警时间灵敏度，排种量大和作业速度高时选择较短的时间，反之，选择较长的时间；二是考虑播种机排种器的性能，排种器质量好则不均匀漏播不易发生，可以选择较短的时间，这样能减少漏播的粒数，反之如果排种器性能不佳，就只能选择较长时间才能避免因非故障漏播频繁停车。本专利技术的有益效果是:本专利技术根据玉米精播机的行进速度、排种速度和所要求的玉米株间距，确定相应的播种时间间隔，并根据播种时间间隔确定漏播报警时间灵敏度和不均匀播种报警时间灵敏度，在相应的报警时间灵敏度内，根据所检测到的前后电量脉冲电平状态，判断是否有种子落下，如果没有种子落下则报警，本专利技术能够充分考虑玉米播种作业的具体条件，检测准确，功能实用，性能稳定可靠，比以往的漏播检测具有更好的可靠性和实时性，满足与精密播种机配套使用的要求。附图说明图1是本专利技术的用于玉米精播机的漏播检测装置的结构框图；图2是玉米种子经过光电传感器的脉冲波形图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步的说明。本专利技术的一种用于玉米精播机的漏检检测装置的实施例如图1所示，本专利技术的用于玉米精播机的漏检监测装置包括光电传感器、信号接收和处理模块、处理器、直流电源、液晶显示器和语音报警模块，光电传感器的输出端通过信号接收和处理模块与处理器的输入端相连，处理器的输出端与液晶显示器和语音报警模块相连接，语音报警 模块包括漏播报警单元和不均匀播种单元，分别用于对漏播现象和不均匀播种现象进行报警。直流电源为整个检测装置提供5V的直流工作电源，光电传感器用于安装在玉米精播机的各行输种管上，以检测输种管中种子的流动情况，当播种机正常工作时，得到的是连续、规则的电脉冲信号；当种箱缺种时，得到的信号为持续、较大的直流电压；当排种器的一行或数行落种不均匀时，得到的电信号为连续、不规则的电脉冲信号；当某一行的开沟器由于某种原因发生堵塞时，种子在排种管内堆积上拥，这时电脉冲不再发生变化，表现为持续、非常小的直流电压。信号接收和处理模块将光电传感器采集到的电脉冲经过LM324放大、再经过斯密特触发器74LS14整形后，得到规则的电脉冲，当没有种子经过光电传感器检测截面时切断光路，调理后的信号为持续的高电平+5V电压；当种子经过光电传感器检测截面时切断光路，调理后的信号为低电平OV电压，整形后信号输入处理器进行分析判断，并将检测结果输出，液晶显示器分别显示出正常和不正常工作的行数，如果出现漏播或者堵塞的情况，语音报警模块立即发出报警声音。处理器的具体工作流程如下:根据玉米精播机的行进速度、排种速度和所要求的玉米株间距，确定相应的播种时间间隔。根据播种时间间隔t确定漏播报警时间灵敏度和不均匀播种报警时间灵敏度；例如玉米精播机行驶速度为3.6km/h (即lm/s)，选择时间灵敏度为0.8s就等于连续0.8s没有落种就报警，判断是否有种子落下的过程如下:根据种子通过光电传感器时产生的脉冲宽度，确定采样周期小于二分之一的脉冲宽度；在每个采样周期内，对玉米精播机各排种管产生的电量脉冲电平状态进行检测和保存，对每个排种管中连续两个采样周期所测电平状态进行逻辑运算，逻辑运算公式为:权利要求1.一种用于玉米精播机的漏播检测装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于玉米精播机的漏播检测装置，其特征在于：该检测装置包括光电传感器、信号接收和调理模块、处理器和语音报警模块，光电传感器的输出端通过信号接收和调理模块与处理器的输入端相连，处理器的输出端控制连接语音报警模块，光电传感器用于安装在玉米精播机的排种管上，以检测排种管中种子的流动情况，处理器用于根据玉米精播机的行进速度、排种速度和所要求的玉米株间距，确定相应的播种时间间隔，并根据播种时间间隔确定漏播报警时间灵敏度和不均匀播种报警时间灵敏度，在相应的报警时间灵敏度内，判断玉米精播机是否是出现漏播或不均匀播种现象。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王俊，张伏，李树强，邱兆美，毛鹏军，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：