一種鋪膜播種機(jī)及其鴨嘴式排種器漏播檢查方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種鋪膜播種機(jī)及其在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，特別是一種鋪膜播種機(jī)及其鴨嘴 式排種器漏播檢查方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前播種機(jī)的主要部件--排種器是全封閉的，看不到排種過(guò)程，因此僅憑人的 視聽無(wú)法直接監(jiān)視其作業(yè)質(zhì)量，如果在播種作業(yè)時(shí)發(fā)生輸種管堵塞與漏播，會(huì)導(dǎo)致一行或 數(shù)行不能夠正常播種，造成"斷條"漏播現(xiàn)象，尤其是大型寬行精播機(jī)，其作業(yè)速度高、播幅 寬，如發(fā)生上述現(xiàn)象則會(huì)造成大面積的漏播，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)的大幅減產(chǎn)。因此采用電子智能監(jiān)控 系統(tǒng)對(duì)排種器下種情況進(jìn)行監(jiān)控，并發(fā)出聲光報(bào)警，通知駕駛員故障的位置并及時(shí)排除，可 極大地提高精密播種的質(zhì)量。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)針對(duì)精密播種機(jī)堵塞與漏播監(jiān)測(cè)多集中于光電法、圖像法和電容法等。 光電法是將光電傳感器安裝于導(dǎo)種管上，當(dāng)小麥籽粒通過(guò)光電傳感器的種子通道時(shí)，遮斷 光束，使光電管發(fā)出脈沖信號(hào)，如果接受不到光電信號(hào)，就認(rèn)為是堵塞，如果光電信號(hào)變強(qiáng)， 則認(rèn)為是漏播。由于光電管極易受到田間塵土的污染，因此會(huì)對(duì)測(cè)量的可靠性產(chǎn)生影響。圖 像法是由CCD (charge-coupled device電荷稱合器件）攝像機(jī)對(duì)種子流進(jìn)行拍攝并把信號(hào) 傳輸給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)對(duì)樣本進(jìn)行處理，逐步完成圖像處理、特征量提取、模式識(shí)別等過(guò)程， 從而對(duì)播種量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。這種方法具有成本高、易受田間道路顛簸等影響，同時(shí)鏡頭也容易 被灰塵覆蓋，影響測(cè)量精度。電容法是將電容極板包裹在排種管外端，通過(guò)檢測(cè)管道內(nèi)電容 介電常數(shù)變化來(lái)間接感應(yīng)種子的流量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)漏播堵塞報(bào)警。但鋪膜播種機(jī)鴨嘴式排種 器是通過(guò)鴨嘴劃破地膜，插入土中實(shí)現(xiàn)播種，沒(méi)有安裝電容式傳感器極板的空間。
[0004] 如何有效地對(duì)鋪膜播種機(jī)的鴨嘴式排種器漏播進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和報(bào)警，是鋪膜播種 機(jī)監(jiān)測(cè)中亟待解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種鋪膜播種機(jī)及其鴨嘴式排種器漏播檢查 方法及裝置，以實(shí)現(xiàn)鋪膜播種機(jī)漏播的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和報(bào)警，從而為鋪膜播種機(jī)的優(yōu)化播種提 供有利支持。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種鋪膜播種機(jī)的鴨嘴式排種器漏播檢查裝 置，安裝在鋪膜播種機(jī)上，用于對(duì)所述鋪膜播種機(jī)的鴨嘴式排種器漏播進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和報(bào) 警，其中，所述鴨嘴式排種器漏播檢查裝置包括：
[0007] 車速傳感器，安裝在所述鋪膜播種機(jī)上，用于檢測(cè)并采集所述鋪膜播種機(jī)的行走 速度；
[0008] 壓力傳感器，安裝在所述鴨嘴式排種器上，用于檢測(cè)所述鴨嘴式排種器內(nèi)的種子 下落沖擊信號(hào)；
[0009] 數(shù)據(jù)采集模塊，安裝在所述鴨嘴式排種器上，并與所述壓力傳感器連接，用于采集 所述壓力傳感器檢測(cè)到的種子下落沖擊信號(hào)，并將所述種子下落沖擊信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈沖方波 信號(hào)；
[0010] 無(wú)線發(fā)射模塊，安裝在所述鴨嘴式排種器上，并與所述數(shù)據(jù)采集模塊連接，用于發(fā) 送所述脈沖方波信號(hào)；
[0011] 數(shù)據(jù)處理模塊，安裝在所述鋪膜播種機(jī)上，并分別與所述無(wú)線發(fā)射模塊和所述車 速傳感器連接，用于接收所述行走速度和所述脈沖方波信號(hào)并計(jì)算種子漏播量；
[0012] 顯示模塊，安裝在所述鋪膜播種機(jī)上，并與所述數(shù)據(jù)處理模塊連接，根據(jù)所述數(shù)據(jù) 處理模塊的計(jì)算結(jié)果實(shí)時(shí)顯示所述種子漏播量。
[0013] 上述的鴨嘴式排種器漏播檢查裝置，其中，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括：
[0014] 電荷電壓轉(zhuǎn)換單元，用于將所述種子下落沖擊信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈沖電壓信號(hào)；
[0015] 電壓比較單元，用于將所述脈沖電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈沖方波信號(hào)；
[0016] 測(cè)頻單元，用于測(cè)量相鄰兩個(gè)所述脈沖方波信號(hào)上升沿的時(shí)間間隔作為相鄰兩個(gè) 種子的實(shí)時(shí)下落時(shí)間間隔，并通過(guò)所述無(wú)線發(fā)射模塊將所述實(shí)時(shí)下落時(shí)間間隔發(fā)送到所述 數(shù)據(jù)處理模塊。
[0017] 上述的鴨嘴式排種器漏播檢查裝置，其中，所述鴨嘴式排種器包括排種器殼體、吸 種盤和防堵口，所述防堵口設(shè)置在所述鴨嘴式排種器的排種通道側(cè)邊并對(duì)應(yīng)于所述吸種盤 的吸種孔設(shè)置，用于防止種粒在工作過(guò)程中堵塞所述排種通道，所述防堵口上設(shè)置有防堵 口蓋板，所述防堵口蓋板固定在所述排種器殼體上，所述壓力傳感器安裝在所述防堵口蓋 板上相對(duì)于所述吸種孔的一側(cè)。
[0018] 上述的鴨嘴式排種器漏播檢查裝置，其中，所述壓力傳感器的兩端設(shè)置有方便與 所述防堵口蓋定位安裝的配合臺(tái)階面。
[0019] 上述的鴨嘴式排種器漏播檢查裝置，其中，所述壓力傳感器為PVDF壓電傳感器。
[0020] 上述的鴨嘴式排種器漏播檢查裝置，其中，所述PVDF壓電傳感器包括鋁合金基底 和依次覆合在所述鋁合金基底上的橡膠阻尼層、第一 PET保護(hù)層、PVDF壓電傳感層和第二 PET保護(hù)層。
[0021] 上述的鴨嘴式排種器漏播檢查裝置，其中，還包括：
[0022] 報(bào)警模塊，與所述數(shù)據(jù)處理模塊或顯示模塊連接，用于根據(jù)所述種子漏播量進(jìn)行 漏播報(bào)警。
[0023] 為了更好地實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種鋪膜播種機(jī)，包括機(jī)架及自前向 后依次安裝在所述機(jī)架上的覆膜部件、種箱、排種器部件和鎮(zhèn)壓部件，其中，還包括鴨嘴式 排種器漏播檢查裝置，所述鴨嘴式排種器漏播檢查裝置為上述的鴨嘴式排種器漏播檢查裝 置。
[0024] 為了更好地實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種鋪膜播種機(jī)的鴨嘴式排種器漏播 檢查方法，用于對(duì)所述鋪膜播種機(jī)的鴨嘴式排種器漏播進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和報(bào)警，其中，包括如 下步驟：
[0025] S100、車速采集，使用車速傳感器檢測(cè)并采集所述鋪膜播種機(jī)的行走速度；
[0026] S200、種子下落沖擊信號(hào)采集，使用壓力傳感器檢測(cè)所述鴨嘴式排種器內(nèi)的種子 下落沖擊信號(hào)；
[0027] S300、數(shù)據(jù)采集及發(fā)送，采集所述壓力傳感器檢測(cè)到的種子下落沖擊信號(hào)，并將所 述種子下落沖擊信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈沖方波信號(hào)后，發(fā)送所述脈沖方波信號(hào)，以得到實(shí)時(shí)種子下 落時(shí)間間隔；
[0028] S400、數(shù)據(jù)處理，根據(jù)接收到的所述行走速度和所述脈沖方波信號(hào)計(jì)算種子漏播 量；
[0029] S500、顯示，根據(jù)所述數(shù)據(jù)處理的計(jì)算結(jié)果實(shí)時(shí)顯示所述種子漏播量。
[0030] 上述的鴨嘴式排種器漏播檢查方法，其中，所述數(shù)據(jù)處理步驟S400進(jìn)一步包括：
[0031] S401、根據(jù)所述鋪膜播種機(jī)的行走速度，得到所述鴨嘴式排種器的排種盤轉(zhuǎn)動(dòng)角 速度：
其中，V為機(jī)具行走速度，R為排種盤半徑，k為比例系數(shù)；
[0032] S402、根據(jù)所述排種盤的結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)速度，得到相鄰兩粒種子的理論下落間隔時(shí) 間：
其中At為相鄰兩粒種子的理論下落間隔時(shí)間，η為排種盤的型孔數(shù)，ω為排 種盤運(yùn)動(dòng)的角速度；
[0033] S403、將步驟S401中的所述排種盤轉(zhuǎn)動(dòng)角速度代入步驟S402中的理論下落間隔 時(shí)間得到：
[0034] S404、比較所述實(shí)時(shí)下落時(shí)間間隔與所述理論下落間隔時(shí)間，滿足漏播判定條件 時(shí)，則判斷為漏播。
[0035] 上述的鴨嘴式排種器漏播檢查方法，其中，所述數(shù)據(jù)采集及發(fā)送步驟S300進(jìn)一步 包括：
[0036] S301、將所述種子下落沖擊信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈沖電壓信號(hào)；
[0037] S302、將所述脈沖電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為脈沖方波信號(hào)；
[0038] S303、測(cè)量相鄰兩個(gè)所述脈沖方波信號(hào)上升沿的時(shí)間間隔作為相鄰兩個(gè)種子的實(shí) 時(shí)下落時(shí)間間隔；
[0039] S304、發(fā)送所述實(shí)時(shí)下落時(shí)間間隔。
[0040] 為了更好地實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種使用上述的鴨嘴式排種器漏播檢 查方法的鋪膜播種機(jī)。
[0041] 本發(fā)明的技術(shù)效果在于：
[0042] 本發(fā)明針對(duì)鋪膜播種機(jī)的鴨嘴式排種器漏播測(cè)量，提出一種基于壓電傳感器的漏 播在線測(cè)量方法，其種子測(cè)量傳感器是PVDF (聚偏二氟乙烯）壓電傳感器，安裝于鴨嘴式排 種器籽粒排出空腔底面上，當(dāng)籽粒下落至傳感器表面時(shí)，對(duì)傳感器產(chǎn)生沖擊力，通過(guò)信號(hào)接 收和處理，獲得種子下落的頻率，結(jié)合播種機(jī)行走速度，實(shí)現(xiàn)漏播的實(shí)時(shí)檢測(cè)與報(bào)警。能夠 有效地檢測(cè)種子漏播，為鋪膜播種機(jī)的優(yōu)化播種提供了有利支持。
[0043] 以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
【附圖說(shuō)明】
[0044] 圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的鋪膜播種機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045] 圖2為本發(fā)明一實(shí)施例的鴨嘴式排種器漏播檢查裝置結(jié)構(gòu)框圖；
[0046] 圖3為本發(fā)明一實(shí)施例的鴨嘴式排種器漏播檢查裝置安裝示意圖；
[0047] 圖4為本發(fā)明一實(shí)施例的鴨嘴式排種器的防堵口蓋板結(jié)構(gòu)示意圖；
[0048] 圖5為本發(fā)明一實(shí)施例的壓電傳感器外形結(jié)構(gòu)圖；
[0049] 圖6為本發(fā)明一實(shí)施例的壓電傳感器與防堵口蓋的裝配圖；
[0050] 圖7為本發(fā)明一實(shí)施例的壓電傳感器結(jié)構(gòu)圖；
[0051] 圖8為本發(fā)明一實(shí)施例的鴨