CN110586514A - 一种种子分选设备与方法及种子活性检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种种子活性检测装置，包括：可转动的转盘，转盘用以带动待检测种子转至预设检测位实现待检测种子的活性状态检测；与转盘配合设置、用以获取转盘上的待检测种子的光谱信息数据的活性检测机构；与转盘和活性检测机构相连、用以控制转盘转动及控制活性检测机构启闭的控制系统。本发明还公开了一种包括上述种子活性检测装置的种子分选设备及方法。上述种子活性检测装置在不破坏种子的前提下，可对种子活性进行有效识别，这样利于检测后种子存贮，同时可以有效克服手工识别效率低下，识别成功率低等问题。

Description

一种种子分选设备与方法及种子活性检测装置

技术领域

本发明涉及光学检测技术领域，特别涉及一种种子活性检测装置。本发明还涉及一种包括上述种子活性检测装置的种子分选设备及方法。

背景技术

目前，在种子活性检测方面，比较常见的方法主要有两种：水泡发芽法和胚芽观测法。水泡发芽法是将待检测的种子进行泡水发芽，通过观察发芽形态从而进行种子活性的筛选，种子发芽后需立即进行栽土培育，否则种子会死亡，不利于保存；胚芽观测法是将种子的外壳剥掉，通过光谱技术进行胚芽观测，从而判断种子的活性，通过这种方法观测后，由于种子的外壳已经被破坏，无法进行保存。上述两种方式的检测工作，常由手工完成，这样会导致工作耗时时间长，重复工作量大，人为处理不当破坏种子进而影响检测结果等问题。

因此，如何避免由于传统种子活性检测而导致破坏种子、无法保存种子是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种种子活性检测装置，该装置可以在不破坏种子的前提下，对种子活性进行有效识别，可以极大的提高工作效率和准确度，同时，筛选后的种子可进行正常存贮，具有广泛的实际应用价值。本发明的另一目的是提供一种包括上述种子活性检测装置的种子分选设备及方法。

为实现上述目的，本发明提供一种种子活性检测装置，包括：

可转动的转盘，所述转盘用以带动待检测种子转至预设检测位实现待检测种子的活性状态检测；

与所述转盘配合设置、用以获取所述转盘上的待检测种子的光谱信息数据的活性检测机构；

与所述转盘和所述活性检测机构相连、用以控制所述转盘转动及控制所述活性检测机构启闭的控制系统；

当待检测种子转至预设检测位时，所述控制系统用以控制所述转盘停止转动并开启所述活性检测机构；

当所述活性检测机构得到待检测种子的光谱信息数据、并将光谱信息数据传输至所述控制系统时，所述控制系统用以运算处理和分析待检测种子的光谱信息数据并能够判断待检测种子的活性状态。

可选地，所述转盘包括：

设有多个检测孔位的孔位料盘，所述检测孔位沿所述孔位料盘的周向分布并用以容置待检测种子；

设于所述孔位料盘下方、用以带动所述孔位料盘旋转的电动转台。

可选地，所述活性检测机构包括：

设于所述转盘的上方、用以照射转至预设检测位的待检测种子的光源照射部；

设于所述转盘的下方、用以当所述光源照射部照射待检测种子时获取待检测种子的光谱信号的探头接收部；

与所述探头接收部相连、用以接收所述探头接收部传递的光谱信号并能够将光谱信号传输至所述控制系统的光谱仪。

可选地，所述控制系统具体为计算机，所述计算机与所述电动转台通过USB接口连接。

可选地，所述计算机包括用以设置所述活性检测机构的参数和所述转盘的转速的操控界面以及设于所述操控界面的一侧、用以显示待检测种子的光谱曲线图的显示界面。

可选地，还包括与所述控制系统连接的数据处理模块以及与所述数据处理模块相连、用以检测所述转盘的位置并能够向所述数据处理模块反馈所述转盘的位置信号的定位检测部；

当待检测种子到达预设检测位时，所述数据处理模块用以将所述转盘的位置信号传输至所述控制系统。

本发明还提供一种种子分选设备，包括上述任一项所述的种子活性检测装置。

可选地，还包括：

与所述转盘配合连接、用以向所述转盘输送待检测种子的上料盒；

与所述控制系统相连、用以根据待检测种子的活性分析结果吸取完成检测的种子并能够分选出活性合格种子与活性不合格种子的分选机构。

可选地，所述分选机构包括：

设有第一电磁阀的第一分选管，当所述第一电磁阀开启时，所述第一分选管用以吸取活性合格的种子；

设有第二电磁阀的第二分选管，当所述第二电磁阀开启时，所述第二分选管用以吸取活性不合格的种子；

用以固定安装所述第一分选管和所述第二分选管的底座。

本发明还提供一种种子分选方法，包括：

将待检测种子放入上料盒中并开启转盘；

检测所述转盘的位置并将所述转盘的位置信号反馈至控制系统；

通过所述控制系统开启活性检测机构以获取待检测种子的光谱信息数据；

通过所述控制系统运算处理和分析待检测种子的光谱信息数据并保存分析结果；

通过分选机构分选出活性合格的种子和活性不合格的种子。

相对于上述背景技术，本发明针对种子活性检测的不同要求，设计了一种种子活性检测装置，具体来说，上述种子活性检测装置包括转盘、活性检测机构和控制系统；其中，转盘为可转动的转盘，转盘承载着待检测种子并能够带动待检测种子旋转至预设检测位，以进一步使待检测种子实现活性状态检测；活性检测机构与转盘配合设置，活性检测机构能够获取转盘上的待检测种子的光谱信息数据；控制系统与转盘和活性检测机构相连并用于控制转盘转动以及控制活性检测机构启闭，当待检测种子转至预设检测位时，控制系统控制转盘停止转动并开启活性检测机构、以供活性检测机构检测待检测种子的活性状态；当活性检测机构得到待检测种子的光谱信息数据、并将光谱信息数据传输至控制系统时，控制系统接收活性检测机构传输的待检测种子的光谱信息数据，控制系统能够对该光谱信息数据进行运算处理和分析并能够判断待检测种子的活性状态，从而可以得到待检测种子的活性分析结果。这样一来，上述种子活性检测装置通过转盘、活性检测机构和控制系统可自动完成待检测种子的活性检测工作，在不破坏种子的前提下，可对种子活性进行有效识别，这样利于检测后种子存贮，上述设置方式具有造价成本低、操作便捷、人为因素介入少等特点；同时可以有效克服手工识别效率低下，识别成功率低等问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种种子活性检测装置的结构示意图；

图2为本发明实施例公开的一种种子活性检测装置的控制系统电子学原理框图。

其中：

1-上料盒、2-转盘、3-定位检测部、4-光源照射部、5-探头接收部、6-光谱仪、7-第一分选管、71-第一电磁阀、8-第二分选管、81-第二电磁阀、9-计算机、91-操控界面、92-显示界面、10-数据处理模块、11-第一光耦开关、12-第二光耦开关、13-第三光耦开关。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种种子活性检测装置，该装置可以在不破坏种子的前提下，对种子活性进行有效识别，可以极大的提高工作效率和准确度，同时，筛选后的种子可进行正常存贮，具有广泛的实际应用价值。本发明的另一核心是提供一种包括上述种子活性检测装置的种子分选设备及方法。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

需要说明的是，下文所述的“上方、下方、左侧、右侧”等方位词都是基于说明书附图所定义的。

请参考图1和图2，图1为本发明实施例公开的一种种子活性检测装置的结构示意图；图2为本发明实施例公开的一种种子活性检测装置的控制系统电子学原理框图。

本发明实施例所提供的种子活性检测装置，用于提高种子活性检测的便捷性、快速性，同时提升检测结果的准确性和可靠性，该种子活性检测装置包括转盘2、活性检测机构和控制系统；其中，转盘2为可转动的转盘2，转盘2承载着待检测种子并能够带动待检测种子旋转至预设检测位，以进一步使待检测种子实现活性状态检测；活性检测机构与转盘2配合设置，活性检测机构能够获取转盘2上的待检测种子的光谱信息数据。

当然，根据实际需要上述转盘2具体可以设置为圆盘结构，圆盘的下方可以设置用于带动圆盘转动的转台；活性检测机构具体可以设置为基于激光光谱技术的组合机构，比如可以在相应预设检测位的上方设置激光照射机构，在此基础上，可以通过光谱仪6获取待检测种子的光谱信息数据。

控制系统与转盘2和活性检测机构相连并用于控制转盘2转动以及控制活性检测机构启闭，当待检测种子转至预设检测位时，控制系统控制转盘2停止转动并开启活性检测机构、以供活性检测机构检测待检测种子的活性状态；当活性检测机构得到待检测种子的光谱信息数据、并将光谱信息数据传输至控制系统时，控制系统接收活性检测机构传输的待检测种子的光谱信息数据，控制系统能够对该光谱信息数据进行运算处理和分析并能够判断待检测种子的活性状态，从而可以得到待检测种子的活性分析结果。

根据实际应用需要，该控制系统具体可以设置为计算机9，该计算机9与转盘2电连接，从而可以实现控制转盘2转动的功能；同时控制系统具体可以设置为包括接收模块、运算模块、判断模块和保存模块，其中，接收模块用于接收活性检测机构传输的待检测种子的光谱信息数据；运算模块用于运算处理和分析待检测种子的光谱信息数据，该运算模块具体为一种检测算法；判断模块用于判断待检测种子的活性状态；保存模块用于保存下最终的分析结果。当然，控制系统也可以有其他不同的设置方式，只要能够满足自动完成种子活性检测功能的设置方式均在本申请的保护范围内，此处将不再一一展开。

这样一来，上述种子活性检测装置通过转盘2、活性检测机构和控制系统可自动完成待检测种子的活性检测工作，在不破坏种子的前提下，可对种子活性进行有效识别，这样利于检测后种子存贮，上述设置方式具有造价成本低、操作便捷、人为因素介入少等特点；同时可以有效克服手工识别效率低下，识别成功率低等问题。

进一步地，上述转盘2具体可以设置为包括孔位料盘和电动转台，其中，孔位料盘的上侧端面可以设置多个检测孔位，检测孔位沿孔位料盘的周向分布并用于容置待检测种子；电动转台设于孔位料盘下方并与孔位料盘连接，电动转台用于带动孔位料盘旋转，其转动方向可以设置为沿顺时针方向旋转。当然，电动转台与计算机9可以通过USB接口实现连接。

需要说明的是，孔位料盘应当保证每个检测孔位只能容纳一粒种子，这样可以避免多粒种子相互干扰；同时，孔位料盘和电动转台可以设置为可拆卸连接，这样一来，通过更换不同孔位料盘，可以实现对多种形态种子进行活性检测的功能。

此外，上述活性检测机构具体可以设置为包括光源照射部4、探头接收部5和光谱仪6，其中，光源照射部4具体为超连续光源，光源照射部4设于转盘2的上方并设置于预设检测位，光源照射部4用于照射转至预设检测位的待检测种子；探头接收部5设于转盘2的下方，当光源照射部4照射待检测种子时，探头接收部5用于获取待检测种子的光谱信号，该光谱信号具体包括待检测种子的光谱信息数据；光谱仪6与探头接收部5相连，光谱仪6用于接收探头接收部5传递的光谱信号并能够将光谱信号传输至控制系统。

这样一来，待检测种子到达预设检测位后，控制系统打开活性检测机构，通过光谱仪6获取待检测种子的光谱信息数据，以光谱信息数据作为输入参数，进行算法分析处理，控制系统保存算法处理后的结果以供后续分选工作使用，待检测完毕后，控制系统关闭活性检测机构等待下一次计算。

此外，上述计算机9还可以设置位于左侧的操控界面91和位于操控界面91右侧的显示界面92；其中，操控界面91用于设置活性检测机构的参数和转盘2的转速，同时操控界面91还可以显示状态信息，其中光谱控制部分可对光谱仪6的积分时间、扫描次数等进行设置，运动控制部分可对电动转台的速度、串口端口进行设置，状态信息显示控制系统操控后的结果信息；显示界面92可以设于操控界面91的右侧，显示界面92用于显示待检测种子的光谱曲线图。

为了优化上述实施例，种子活性检测装置还包括数据处理模块10和定位检测部3，其中，数据处理模块10与控制系统相连，定位检测部3与数据处理模块10相连并用于检测转盘2的位置并能够向数据处理模块10反馈转盘2的位置信号，当待检测种子到达预设检测位时，数据处理模块10能够将转盘2的位置信号传输至控制系统，以供控制系统进一步控制转盘2停止转动并开启活性检测机构；也就是说，控制系统通过定位检测部3反馈转盘2的位置信息判断转盘2上的待检测种子是否转到预设检测位，如果位置正确，则控制系统停止转盘2转动并开启活性检测机构，从而进入运算模块，开始活性检测处理，处理后输出检测结果；如果工作未停止，则继续转盘2转动，否则停止工作。

当然，根据实际需要，数据处理模块10与计算机9可以通过串口连接，数据处理模块10除了用来获取定位检测部3反馈的位置信息以外，还可以控制后续分选电磁阀的开关；相应地，上述定位检测部3具体可以设置为光电传感器，为了实现定位检测部3实时检测转盘2位置信息功能，还可以在转盘2上设置与检测孔位一一对应的线槽，该线槽用于与光电传感器配合设置以实现透光，光电传感器与数据处理模块10通过第一光耦开关11进行隔离，当转盘2的位置发生变化时，光电传感器会产生高低变化的电平信号，数据处理模块10通过侦测电平变化即可判断转盘2的位置信息；光电传感器的设置可以参照现有技术。

本发明所提供的一种种子分选设备，包括上述具体实施例所描述的种子活性检测装置；种子分选设备还包括上料盒1和分选机构，其中，上料盒1与转盘2配合连接并用于向转盘2输送待检测种子；分选机构与控制系统相连，分选机构设于预设分选位，分选机构用于根据待检测种子的活性分析结果吸取完成检测的种子并能够分选出活性合格种子与活性不合格种子。当然，种子分选设备的其他部分可以参照现有技术，本文不再展开。

具体来说，上述上料盒1具体可以设置为能够容置多个待检测种子的盒体，盒体的下端与转盘2的上侧端面以预设间隙设置，同时可以在盒体的下侧端面设置卡槽，一个待检测种子设于卡槽内并保持不落下，当转盘2上的某个检测孔位转至卡槽正下方时，在转盘2的转动作用下，检测孔位可以带走卡槽中的待检测种子。

在转盘2的转动过程中，当转盘2有空闲检测孔位时，上料盒1的卡槽中的待检测种子会落入到该检测孔位中，否则待检测种子在上料盒1的卡槽中等待检测，当卡槽中的种子落入转盘2上的相应检测孔位时，上料盒1中的其他待检测种子会相继进入卡槽，为了保证待检测种子能够一个一个进入卡槽，还可以在卡槽的前端位置设置一个轨道，该轨道用于供上料盒1中的待检测种子成一排分布。

当然，根据实际需要，为了实现分选机构的分选功能，上述分选机构具体可以设置为包括第一分选管7、第二分选管8和底座，其中，底座用于固定安装第一分选管7和第二分选管8；第一分选管7设有第一电磁阀71，当第一电磁阀71开启时，第一分选管7能够吸取活性合格的种子；第二分选管8设有第二电磁阀81，当第二电磁阀81开启时，第二分选管8能够吸取活性不合格的种子。

具体地，当完成检测的种子跟随转盘2转到预设分选位时，控制系统读取之前保存的关于待检测种子的活性状态分析结果，如果该种子为合格种子，控制系统则发送相应指令给数据处理模块10，数据处理模块10打开第一分选管7中的第一电磁阀71，这样一来，种子被吸取到合格种子收集器中；如果该种子为不合格种子，控制系统则发送相应指令给数据处理模块10，数据处理模块10打开第二分选管8中的第二电磁阀81，这样一来，种子被吸取到不合格种子收集器中。种子吸取后，空余检测孔位转到上料盒1位置处，新的待测种子会落入空闲检测孔位中等待检测。

此外，上述第一电磁阀71和第二电磁阀81同样可以分别通过第二光耦开关12和第三光耦开关13与数据处理模块10进行隔离，当计算机9发送对应串口指令时，数据处理模块10产生控制信号，从而控制第一电磁阀71和第二电磁阀81的开或关。

在上述基础上，还提供一种种子分选方法，主要包括：

第一步，将待检测种子放入上料盒1中并开启转盘2；

第二步，检测转盘2的位置并将转盘2的位置信号反馈至控制系统；

第三步，通过控制系统开启活性检测机构以获取待检测种子的光谱信息数据；

第四步，通过控制系统运算处理和分析待检测种子的光谱信息数据并保存分析结果；

第五步，通过分选机构分选出活性合格的种子和活性不合格的种子。

当然，在第一步之前，还可以进行相应的准备工作，主要为：在所有部件正确连接后，打开控制系统并对设备上电，待控制系统自检完成后，对光谱仪6进行参数设置，对转盘2进行转速设置，同时通过选择串口端口与数据处理模块10建立通信连接。

在第二步和第三步之间还包括：通过数据处理模块10实时监测定位检测部3中光电开关电平变化情况，当电平发生变化时，数据处理模块10通过串口发送给计算机9相应的反馈数据；计算机9在获取转盘2位置的反馈数据后进行判断，如果转盘2上的待检测种子达到预设检测位，则停止转盘2转动，开始种子活性检测工作，否则转盘2继续转动。

综上所述，上述种子分选设备只需将待检测种子放入自动上料盒1中，控制系统通过控制转盘2转动，从而使待检测种子落入到对应的检测孔位中等待检测，定位检测部3能够实时监测转盘2的位置信息，并将位置信息反馈给控制系统，光源照射部4照射孔位中的种子，探头接收部5将获取的光谱信息数据通过光谱仪6传输给控制系统，控制系统通过对光谱信息数据进行算法分析，从而判别该种子的活性状态，最后，控制系统通过合格/不合格分选管筛选检测后的种子。

这样一来，通过该控制系统可自动完成种子的上料、检测分析、活性分选等工作，用户只需将待测种子放入上料盒1后，控制系统可自动完成种子的活性检测与分选工作。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本发明所提供的种子分选设备与方法及种子活性检测装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种种子活性检测装置，其特征在于，包括：

可转动的转盘(2)，所述转盘(2)用以带动待检测种子转至预设检测位实现待检测种子的活性状态检测；

与所述转盘(2)配合设置、用以获取所述转盘(2)上的待检测种子的光谱信息数据的活性检测机构；

与所述转盘(2)和所述活性检测机构相连、用以控制所述转盘(2)转动及控制所述活性检测机构启闭的控制系统；

当待检测种子转至预设检测位时，所述控制系统用以控制所述转盘(2)停止转动并开启所述活性检测机构；

当所述活性检测机构得到待检测种子的光谱信息数据、并将光谱信息数据传输至所述控制系统时，所述控制系统用以运算处理和分析待检测种子的光谱信息数据并能够判断待检测种子的活性状态。

2.根据权利要求1所述的种子活性检测装置，其特征在于，所述转盘(2)包括：

设有多个检测孔位的孔位料盘，所述检测孔位沿所述孔位料盘的周向分布并用以容置待检测种子；

设于所述孔位料盘下方、用以带动所述孔位料盘旋转的电动转台。

3.根据权利要求2所述的种子活性检测装置，其特征在于，所述活性检测机构包括：

设于所述转盘(2)的上方、用以照射转至预设检测位的待检测种子的光源照射部(4)；

设于所述转盘(2)的下方、用以当所述光源照射部(4)照射待检测种子时获取待检测种子的光谱信号的探头接收部(5)；

与所述探头接收部(5)相连、用以接收所述探头接收部(5)传递的光谱信号并能够将光谱信号传输至所述控制系统的光谱仪(6)。

4.根据权利要求3所述的种子活性检测装置，其特征在于，所述控制系统具体为计算机(9)，所述计算机(9)与所述电动转台通过USB接口连接。

5.根据权利要求4所述的种子活性检测装置，其特征在于，所述计算机(9)包括用以设置所述活性检测机构的参数和所述转盘(2)的转速的操控界面(91)以及设于所述操控界面(91)的一侧、用以显示待检测种子的光谱曲线图的显示界面(92)。

6.根据权利要求1至5任一项所述的种子活性检测装置，其特征在于，还包括与所述控制系统连接的数据处理模块(10)以及与所述数据处理模块(10)相连、用以检测所述转盘(2)的位置并能够向所述数据处理模块(10)反馈所述转盘(2)的位置信号的定位检测部(3)；

当待检测种子到达预设检测位时，所述数据处理模块(10)用以将所述转盘(2)的位置信号传输至所述控制系统。

7.一种种子分选设备，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的种子活性检测装置。

8.根据权利要求7所述的种子分选设备，其特征在于，还包括：

与所述转盘(2)配合连接、用以向所述转盘(2)输送待检测种子的上料盒(1)；

与所述控制系统相连、用以根据待检测种子的活性分析结果吸取完成检测的种子并能够分选出活性合格种子与活性不合格种子的分选机构。

9.根据权利要求8所述的种子分选设备，其特征在于，所述分选机构包括：

设有第一电磁阀(71)的第一分选管(7)，当所述第一电磁阀(71)开启时，所述第一分选管(7)用以吸取活性合格的种子；

设有第二电磁阀(81)的第二分选管(8)，当所述第二电磁阀(81)开启时，所述第二分选管(8)用以吸取活性不合格的种子；

用以固定安装所述第一分选管(7)和所述第二分选管(8)的底座。

10.一种种子分选方法，其特征在于，应用于上述8-9任一项所述的种子分选设备，包括：

将待检测种子放入上料盒(1)中并开启转盘(2)；

检测所述转盘(2)的位置并将所述转盘(2)的位置信号反馈至控制系统；

通过所述控制系统开启活性检测机构以获取待检测种子的光谱信息数据；

通过所述控制系统运算处理和分析待检测种子的光谱信息数据并保存分析结果；

通过分选机构分选出活性合格的种子和活性不合格的种子。