CN104798505A - 具有自动检测的气吸式精量播种机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有自动检测的气吸式精量播种机，包括播种盘，所述播种盘的圆形的芯盘上设置种子吸孔和穴间隔，还包括两个红外传感器、电压比较器、控制器和报警器，第一红外传感器和第二红外传感器均设置在与芯盘平行的平面上，第一红外传感器设置在与穴间隔相应的位置上，第二红外传感器设置在与种子吸孔相应的位置上，第二外传感器发射红外线的发射方向与芯盘平面的夹角为135度，两个红外传感器的输出信号经电压比较器后转换为数字信号，该数字信号被控制器采集，所述控制器根据采集的数字信号控制报警器动作。以实现有效保障播种作业环节的质量，降低人工成本和管理成本的优点。

Description

具有自动检测的气吸式精量播种机

技术领域

本发明涉及农业机械领域，具体地，涉及一种具有自动检测的气吸式精量播种机。

背景技术

目前，在农业作业中，分为犁地、播种、田间管理、收获四大环节。当前播种大都采用精量播种的技术。一穴一种或一穴两种，一旦出现机械故障导致的漏播，未能及时发现，错过播种时间后，就会导致农田出现部分地块无种的情况，从而严重影响产量。而现阶段，由于没有信息化自动化的手段，也没有形成物联网体系。播种的具体数据很难被有效监控，只能通过大量的人力，用勺子挖土抽检。这样会产生很大的弊端，第一就是监控无法做到实时性，第二就是无法实现全面的质量监控，第三浪费了大量的人力成本和团场管理成本。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种具有自动检测的气吸式精量播种机，以实现有效保障播种作业环节的质量，降低人工成本和管理成本的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种具有自动检测的气吸式精量播种机，包括播种盘，所述播种盘的圆形的芯盘上设置种子吸孔和穴间隔，还包括两个红外传感器、电压比较器、控制器和报警器，两个红外传感器分别为第一红外传感器和第二红外传感器，所述第一红外传感器和第二红外传感器均设置在与芯盘平行的平面上，所述第一红外传感器设置在与穴间隔相应的位置上，所述第一红外传感器对穴间隔进行检测，所述第二红外传感器设置在与种子吸孔相应的位置上，所述第二红外传感器对种子吸孔进行检测，且第二外传感器发射红外线的发射方向与芯盘平面的夹角为135度，两个红外传感器的输出信号经电压比较器后转换为数字信号，该数字信号被控制器采集，所述控制器根据采集的数字信号控制报警器动作。

优选的，所述相邻穴间隔的间隔为10mm，所述第一红外传感器与穴间隔的间隔为2mm。

优选的，所述两个红外传感器的输出电压范围在0.3V到1V之间，所述电压比较器的比较门限电压为0.6V。

优选的，圆形的芯盘上，每个穴位通过穴间隔进行隔离，在穴间隔位置，第一红外传感器发射的红外信号被反射再接收，无穴间隔的位置，第一红外传感器发射的红外信号无法反射接收，从而自动检测出播种盘的滚动作业状态、速度和及每个穴位通过的指示；同时利用红外传感器的折射特性，使用第二红外传感器以一定倾角朝向芯盘的吸孔的方向发射红外线，当种子吸孔有种子吸附时，第二红外传感器发射的红外线被反射到接收端，当种子吸孔没有种子时，第二红外传感器发射的红外线被折射，无法接收到，所述第一红外传感器和第二红外传感器根据接收到红外信号的强弱输出模拟电压信号，输出的模拟电压信号经电压比较器后，将模拟信号转换为数字脉冲信号，控制器采集该数字脉冲信号后，即实现穴及种子的检测，当两个穴位指示之间，有种子被检测到，说明下种正常，反之，则说明出现漏种断条，从而通过报警器报警。

本发明的技术方案具有以下有益效果：

本发明的技术方案，通过红外传感器测量技术，针对于气吸式精量播种机在播种作业过程中，实时进行精量播种的自动监控，同时再结合农机物联网系统，将相关作业质量数据进行汇总存储，同时通过本地和远端的报警，及时纠正驾驶员作业不达标的情况。从根本上实现，播种作业的自动测量、实时监控、及时纠正、数据存储和追溯。从而达成有效保障播种作业环节的质量，降低人工成本和管理成本。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明实施例所述的具有自动检测的气吸式精量播种机后视示意图；

图2为本发明实施例所述的两个红外传感器的设置结构示意图；

图3为红外传感器检测范围曲线图；

图4为本发明实施例所述的具有自动检测的气吸式精量播种机检测结果示意图。

结合附图，本发明实施例中附图标记如下：

1-芯盘；2-种子吸孔；3-穴间隔；4-观察窗；5-第一红外传感器；6-第二红外传感器；7-与芯盘平行的平面；8-种子。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1和图2所示，一种具有自动检测的气吸式精量播种机，包括播种盘，所述播种盘的圆形的芯盘1上设置种子吸孔2和穴间隔3，还包括两个红外传感器、电压比较器、控制器和报警器，两个红外传感器分别为第一红外传感器5和第二红外传感器6，第一红外传感器5和第二红外传感器6均设置在与芯盘平行的平面7上，第一红外传感器5设置在与穴间隔3相应的位置上，第一红外传感器5对穴间隔3进行检测，第二红外传感器6设置在与种子吸孔2相应的位置上，第二红外传感器6对种子吸孔2进行检测，且第二外传感器6发射红外线的发射方向与芯盘平面的夹角为135度，两个红外传感器的输出信号经电压比较器后转换为数字信号，该数字信号被控制器采集，控制器根据采集的数字信号控制报警器动作。

其中，相邻穴间隔3的间隔为10mm，第一红外传感器与穴间隔的间隔为2mm。两个红外传感器的输出电压范围在0.3V到1V之间，电压比较器的比较门限电压为0.6V。圆形的芯盘上，每个穴位通过穴间隔进行隔离，在穴间隔位置，第一红外传感器发射的红外信号被反射再接收，无穴间隔的位置，第一红外传感器发射的红外信号无法反射接收，从而自动检测出播种盘的滚动作业状态、速度和及每个穴位通过的指示；同时利用红外传感器的折射特性，使用第二红外传感器以一定倾角朝向芯盘的吸孔的方向发射红外线，当种子吸孔有种子吸附时，第二红外传感器发射的红外线被反射到接收端，当种子吸孔没有种子时，第二红外传感器发射的红外线被折射，无法接收到，第一红外传感器和第二红外传感器根据接收到红外信号的强弱输出模拟电压信号，输出的模拟电压信号经电压比较器后，将模拟信号转换为数字脉冲信号，控制器采集该数字脉冲信号后，即实现穴及种子的检测，当两个穴位指示之间，有种子被检测到，说明下种正常，反之，则说明出现漏种断条，从而通过报警器报警。

本发明技术方案的具有自动检测的气吸式精量播种机结构具体如下：

 A.选用2个红外光电发射接收传感器，分别用于播种机的穴检测和种子检测；选用的传感器型号为VISHAY公司的TCRT5000，发射接收一体传感器，可以通过自发射红外线，根据反射接收到的光源输出模拟信号。其检测范围为0.2mm到15mm，本技术方案选用2mm到15mm这个范围的特性，用于检测。

B.如图2所示，将两个传感器安装于好，其中垂直面的传感器用于穴检测，倾斜面用于种子检测；第一红外传感器距离凸起物（穴间隔）距离2mm，凸起物间的空隙为10mm；第二红外传感器距种子吸孔加种子距离2mm，发射方向和芯盘平面呈135度夹角，使得在无种的时候，红外信号被折射，从而使接收端收不到信号。

C.使用比较器，根据传感器输出的模拟信号特性，选取中间电压作为比较电压，将该信号转换为数字0,1脉冲信号，便于控制器检测，通过对传感器特性的分析，选取的测量范围，其模拟电压的输出范围在0.3V到1V之间，再选择一个电压比较器，将输入的比较门限电压通过分压的方式设定为0.6V，该模拟信号通过该电路后，就会被转换为数字0,1脉冲信号，便于控制器检测。

D．利用原播种盘上的观察窗（亚克力板），钻孔，将传感器结构一体件，安装于该观察窗上，不需要改造原播种盘的其它任何部件；

E.通过数据线，连接于远端的控制器，控制器对2个传感器输出信号进行检测，首先判断穴指示信号，当多个穴检测脉冲发生时，即判断进入作业工作状态。每2个穴脉冲信号之间，有种子检测脉冲发生，即为正常下种，当2个穴脉冲信号之间，没有种子检测脉冲发生，即表示该穴无种子播下，判断为异常。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种具有自动检测的气吸式精量播种机，包括播种盘，所述播种盘的圆形的芯盘上设置种子吸孔和穴间隔，其特征在于，还包括两个红外传感器、电压比较器、控制器和报警器，两个红外传感器分别为第一红外传感器和第二红外传感器，所述第一红外传感器和第二红外传感器均设置在与芯盘平行的平面上，所述第一红外传感器设置在与穴间隔相应的位置上，所述第一红外传感器对穴间隔进行检测，所述第二红外传感器设置在与种子吸孔相应的位置上，所述第二红外传感器对种子吸孔进行检测，且第二外传感器发射红外线的发射方向与芯盘平面的夹角为135度，两个红外传感器的输出信号经电压比较器后转换为数字信号，该数字信号被控制器采集，所述控制器根据采集的数字信号控制报警器动作。

2.根据权利要求1所述的具有自动检测的气吸式精量播种机，其特征在于，所述相邻穴间隔的间隔为10mm，所述第一红外传感器与穴间隔的间隔为2mm。

3.根据权利要求1或2所述的具有自动检测的气吸式精量播种机，其特征在于，所述两个红外传感器的输出电压范围在0.3V到1V之间，所述电压比较器的比较门限电压为0.6V。

4.根据权利要求1或2所述的具有自动检测的气吸式精量播种机，其特征在于，圆形的芯盘上，每个穴位通过穴间隔进行隔离，在穴间隔位置，第一红外传感器发射的红外信号被反射再接收，无穴间隔的位置，第一红外传感器发射的红外信号无法反射接收，从而自动检测出播种盘的滚动作业状态、速度和及每个穴位通过的指示；同时利用红外传感器的折射特性，使用第二红外传感器以一定倾角朝向芯盘的吸孔的方向发射红外线，当种子吸孔有种子吸附时，第二红外传感器发射的红外线被反射到接收端，当种子吸孔没有种子时，第二红外传感器发射的红外线被折射，无法接收到，所述第一红外传感器和第二红外传感器根据接收到红外信号的强弱输出模拟电压信号，输出的模拟电压信号经电压比较器后，将模拟信号转换为数字脉冲信号，控制器采集该数字脉冲信号后，即实现穴及种子的检测，当两个穴位指示之间，有种子被检测到，说明下种正常，反之，则说明出现漏种断条，从而通过报警器报警。