CN112676194A - 种子分拣检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种种子分拣检测装置，包括种子进料系统、分拣系统和控制系统，其中，种子进料系统包括囊种圆盘排种器，囊种圆盘排种器设置有多个进样凹槽；分拣系统包括分拣器、被选种子分类容器、主选种子分类容器和电控喷气阀；控制系统包括控制主机，控制主机与所电控喷气阀连接。本发明公开的种子分拣检测装置，适用于单籽粒种子的光谱测试及分拣，测试准确、快速，可实现对种子品质快速筛选，有助于加快种子生产与育种的规模化、智能化。

Description

种子分拣检测装置

技术领域

本发明涉及农林机械技术领域，具体涉及一种种子分拣检测装置。

背景技术

在农作物生产及育种领域，混合种子的分拣至关重要。有很多种子性状在外观上并无差别，分选较困难。

近红外光(Near Infrared，NIR)是介于可见光(ⅥS)和中红外光(MIR)之间的电磁波，波长在780～2526nm范围内。种子的主要成分有糖类、脂肪和蛋白质，还有一定数量的维生素、生长素、生物碱、有机酸等，种子品质不同，内部物质会有变化，可以通过近红外光的吸收光谱来反应物质的变化，以已知光谱为自变量，利用机器学习建立数学模型，进而可实现近红外鉴别或测量种子的品质。研究结果表明，近红外对种子品质能有效鉴别，但是由于近红外应用环境要求较高，对于种子鉴别仍停留在理论研究，并没有实现产业上的广泛应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种种子分拣检测装置，用以解决目前混合种子分拣困难及同时不能检测的问题。

本发明提供一种种子分拣检测装置，包括种子进料系统，包括囊种圆盘排种器，所述囊种圆盘排种器包括转盘和转轴，转轴设置于转盘的中部，转盘的圆周间隔设置有多个进样凹槽，所述囊种圆盘排种器的内部设置有物料通道，多个所述进样凹槽汇集于所述囊种圆盘排种器内部的物料通道；所述进样凹槽的孔径仅能容纳一粒种子通过，且转盘上方设置用于刷掉进样凹槽内多余种子的毛刷，以确保每次只有一粒种子通过进样凹槽；分拣系统，包括分拣器、被选种子分类容器、主选种子分类容器和电控喷气阀，所述分拣器设置于所述囊种圆盘排种器的下部，所述分拣器的进料口与所述囊种圆盘排种器内部的物料通道相连通，用于承接进入所述囊种圆盘排种器的混合种子；所述分拣器的下方分设有被选种子分料口和主选种子分料口，所述被选种子分类容器和所述主选种子分类容器的进料端分别与所述分拣器的被选种子分料口和主选种子分料口，所述电控喷气阀设置于所述主选种子分料口处；控制系统，包括控制主机，所述控制主机与所述电控喷气阀连接。

进一步地，所述种子进料系统还包括储料仓，为梯形料斗，用于存储待分拣的混合种子，进料通道，所述进料通道的上部与储料仓的出料口对接，所述所述囊种圆盘排种器设置于所述进料通道下部的下方，所述进料通道上从高到低依次设置高位料高感应器、中位料高感应器和低位料感应器；电机，所述电机的输出轴与所述转轴固定连接，所述电机通过转轴控制囊种圆盘排种器的转盘，以使转盘上的进样凹槽与毛刷发生相对转动；所述高位料高感应器、所述中位料高感应器、所述低位料感应器与所述电机与所述控制主机通过有线连接。

进一步地，所述储料仓上设置有储料仓进料口和储料仓出料口，且所述储料仓进料口上设置有送料启动开关，所述储料仓出料口处设置有出料启动开关；所述送料启动开关、所述出料启动开关与所述控制主机通过有线连接。

进一步地，还包括红外光谱检测分析系统，所述红外光谱检测分析系统包括光源和光谱仪，所述囊种圆盘排种器的每一个进样凹槽外侧都开有等直径透光圆孔，所述光源和所述光谱仪分别设置于所述囊种圆盘排种器的外侧和内侧，所述光源、所述光谱仪以及夹设于两者之间的进样凹槽位于同一直线上；所述光源和所述光谱仪与所述电机与所述控制主机通过有线连接；当所述囊种圆盘排种器转动过程中，所述光谱仪会对转到所述光源和所述光谱仪之间位置的种子透过的光进行采集并分析种子信息形成种子光谱，并将种子光谱信息传入控制主机。

进一步地，在多个所述进样凹槽选取2个进样凹槽，在该2个进样凹槽上分别设置有用于矫正近红外光谱的黑板与白板。

进一步地，所述控制系统还包括触控屏，所述控制主机和所述触控屏通过有线连接。

本发明的有益效果是：

本发明公开了一种种子分拣检测装置，将混合种子从种子进料系统进入至囊种圆盘排种器，并于分拣系统的分拣器分拣后分为两类，一类在电控喷气阀的作用下被吹入主选种子分类容器；另一类种子则在重力作用掉入至被选种子分类容器，如此，将混合种子分拣开；该装置与近红外技术相结合，具有快速、准确、无损等优点实现种子分拣的同时完成检测，从种子进入到分拣等各个环节都可以实现智能化，节省大量人力物力，降低成本，提高效率。对于混有多种成分的种子，可以先选定一种作为主动分拣的对象，将其余作为被动分拣的对象，直至被选定的种子分拣完毕，再将其余的没有该主动分拣的种子作为分拣的混合种子进行二次分拣，重复多次，即可将混有多种成分的种子分拣出来，因此该装置可应用于多种种子、挑选多种种子品质变化，一机多用，适用性广泛，此外，该装置适合现在的规模化、工程化应用，有利于完善农作物种子生产及育种的工业化转型。本发明公开的种子分拣检测装置，适用于单籽粒种子的光谱测试及分拣，测试准确、快速，可实现对种子品质快速筛选，有助于加快种子生产与育种的规模化、智能化。

附图说明

图1为实施例1提供的种子分拣检测装置的结构示意图；

图2为实施例1提供的囊种圆盘排种器的平面结构示意图。

具体实施方式

本发明公开了一种种子分拣检测装置，将混合种子从种子进料系统进入至囊种圆盘排种器，并于分拣系统的分拣器分拣后分为两类，一类在电控喷气阀的作用下被吹入主选种子分类容器；另一类种子则在重力作用掉入至被选种子分类容器，如此，将混合种子分拣开。

实施例1

实施例1提供一种种子分拣检测装置，下面对其结构进行详细介绍。

参考图1和图2，该种子分拣检测装置包括种子进料系统1、红外光谱检测分析系统2、分拣系统3和控制系统4，其中控制系统4包括相互连接的控制主机41和触控屏42。

种子进料系统1包括储料仓11、进料通道12、囊种圆盘排种器13和电机，其中，

储料仓11，为梯形料斗，用于存储待分拣的混合种子，储料仓11上设置有储料仓进料口和储料仓出料口，且储料仓进料口上设置有送料启动开关，储料仓出料口处设置有出料启动开关；

进料通道12，进料通道12的上部与储料仓11的出料口对接，进料通道12上从高到低依次设置高位料高感应器、中位料高感应器和低位料感应器；

囊种圆盘排种器13，囊种圆盘排种器13包括转盘和转轴，转轴设置于转盘的中部，转轴与电机的输出轴固定连接，为了实现单粒进样，转盘的圆周间隔设置有多个进样凹槽130，转盘上方设置用于刷掉进样凹槽130内多余种子的毛刷，以确保每次只有一粒种子通过进样凹槽130；

电机，电机通过转轴控制囊种圆盘排种器13的转盘，以使转盘上的进样凹槽130与毛刷发生相对转动。

红外光谱检测分析系统2包括光源21和光谱仪22。

其中，囊种圆盘排种器13的每一个进样凹槽130外侧都开有等直径透光圆孔，光源21和光谱仪22分别设置于囊种圆盘排种器13的外侧和内侧，光源21、光谱仪22以及夹设于两者之间的进样凹槽130位于同一直线上；光源21和光谱仪22与电机与控制主机41通过有线连接。

当囊种圆盘排种器13转动过程中，光谱仪22会对转到光源21和光谱仪22之间位置的种子透过的光进行采集并分析种子信息形成种子光谱，并将种子光谱信息传入控制主机41。

为了矫正近红外光谱，在多个进样凹槽130选取2个进样凹槽130，在该2个进样凹槽130上分别设置有用于矫正近红外光谱的黑板与白板。

分拣系统3包括分拣器31、被选种子分类容器32、主选种子分类容器33、电控喷气阀34。

分拣器31设置于囊种圆盘排种器13的下部，分拣器31的进料口与囊种圆盘排种器13内部的物料通道相连通，用于承接进入囊种圆盘排种器13的混合种子；分拣器31的下方分设有被选种子分料口和主选种子分料口，被选种子分类容器32和主选种子分类容器33的进料端分别与分拣器31的被选种子分料口和主选种子分料口，电控喷气阀34设置于主选种子分料口处。其中电控喷气阀34通过气管连接于空压机，空压机设置于囊种圆盘排种器13的外部，能产生压缩气体，该压缩气体通过气管运送至电控喷气阀34，由于控制主机41与电控喷气阀34连接，当控制主机41控制电控喷气阀34打开时，从囊种圆盘排种器13出来的种子分为两种，一类是在电控喷气阀34喷出的气体的作用下，主动选择的种子被电控喷气阀34吹出去的空气吹入至主选种子分类容器33，另一类种子则在重力作用掉入至被选种子分类容器32。

触控屏42、送料启动开关、出料启动开关、高位料高感应器、中位料高感应器和低位料感应器、电机、光源21、光谱仪22灯电器设备均与控制主机41相连接。

实施例2

实施例2提供一种种子分拣检测方法，采用实施例1提供的种子分拣检测装置，以混合有二倍体种子A1和单倍体种子A2的混合种子A为分拣对象，该种子分拣检测方法包括以下步骤：

进料：控制主机41向送料启动开关、出料启动开关分别发送指令，储存于储料仓11的混合种子A通过进料通道12陆续输运到囊种圆盘排种器13待检测；期间，囊种圆盘排种器13在电机驱动下维持转动；

单粒进样：在进料通道12内的二倍体种子A1或/和单倍体种子A2陆续依次进入至囊种圆盘排种器13的进样凹槽130，转动的毛刷去除进样凹槽130内存在的多余种子，以保证一个孔内只有一个籽粒，实现单粒进样；

近红外光谱采集：待种子随着囊种圆盘排种器13的转动进入至检测光谱采集区，光源21发出的光通过等直径透光圆孔照射到夹设于光源21和光谱仪22之间的种子，并被光谱仪22接受，光谱仪22采集透过种子的光信息并对种子信息进行分析形成种子光谱，并将种子光谱信息传入控制主机41；

种子光谱分析：控制主机41利用自身模型库的分析模型对对当前采取的光谱进行分析识别，并在触控屏42中显示出分析结果。

种子分拣：混合种子A从囊种圆盘排种器13内部的物料通道进入至分拣器31的进料口；控制主机41根据种子光谱分析结果向电控喷气阀34发出控制信号，控制电控喷气阀34打开或关闭，空压机内的压缩气体通过电控喷气阀34将主动选择的单倍体种子A2吹入至主选种子分类容器33收集，另一类种子，二倍体种子A1则在重力作用掉入至被选种子分类容器32，如此，实现了将混合种子A内混合有二倍体种子A1和单倍体种子A2的分拣开。

需要说明地是，对于混有多种成分的种子，可以先选定一种作为主动分拣的对象，将其余作为被动分拣的对象，直至被选定的种子分拣完毕，再将其余的没有该主动分拣的种子作为分拣的混合种子进行二次分拣，重复多次，即可将混有多种成分的种子分拣出来。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种种子分拣检测装置，其特征在于，包括

种子进料系统(1)，包括囊种圆盘排种器(13)，所述囊种圆盘排种器(13)包括转盘和转轴，转轴设置于转盘的中部，转盘的圆周间隔设置有多个进样凹槽(130)，所述囊种圆盘排种器(13)的内部设置有物料通道，多个所述进样凹槽(130)汇集于所述囊种圆盘排种器(13)内部的物料通道；所述进样凹槽(130)的孔径仅能容纳一粒种子通过，且转盘上方设置用于刷掉进样凹槽(130)内多余种子的毛刷，以确保每次只有一粒种子通过进样凹槽(130)；

分拣系统(3)，包括分拣器(31)、被选种子分类容器(32)、主选种子分类容器(33)和电控喷气阀(34)，所述分拣器(31)设置于所述囊种圆盘排种器(13)的下部，所述分拣器(31)的进料口与所述囊种圆盘排种器(13)内部的物料通道相连通，用于承接进入所述囊种圆盘排种器(13)的混合种子；所述分拣器(31)的下方分设有被选种子分料口和主选种子分料口，所述被选种子分类容器(32)和所述主选种子分类容器(33)的进料端分别与所述分拣器(31)的被选种子分料口和主选种子分料口，所述电控喷气阀(34)设置于所述主选种子分料口处；

控制系统(4)，包括控制主机(41)，所述控制主机(41)与所述电控喷气阀(34)连接。

2.如权利要求1所述的种子分拣检测装置，其特征在于，所述种子进料系统(1)还包括

储料仓(11)，为梯形料斗，用于存储待分拣的混合种子；

进料通道(12)，所述进料通道(12)的上部与储料仓(11)的出料口对接，所述所述囊种圆盘排种器(13)设置于所述进料通道(12)下部的下方，所述进料通道(12)上从高到低依次设置高位料高感应器、中位料高感应器和低位料感应器；

电机，所述电机的输出轴与所述转轴固定连接，所述电机通过转轴控制囊种圆盘排种器(13)的转盘，以使转盘上的进样凹槽(130)与毛刷发生相对转动；

所述高位料高感应器、所述中位料高感应器、所述低位料感应器与所述电机与所述控制主机(41)通过有线连接。

3.如权利要求2所述的种子分拣检测装置，其特征在于，

所述储料仓(11)上设置有储料仓进料口和储料仓出料口，且所述储料仓进料口上设置有送料启动开关，所述储料仓出料口处设置有出料启动开关；

所述送料启动开关、所述出料启动开关与所述控制主机(41)通过有线连接。

4.如权利要求1所述的种子分拣检测装置，其特征在于，还包括红外光谱检测分析系统(2)，所述红外光谱检测分析系统(2)包括光源(21)和光谱仪(22)，

所述囊种圆盘排种器(13)的每一个进样凹槽(130)外侧都开有等直径透光圆孔，

所述光源(21)和所述光谱仪(22)分别设置于所述囊种圆盘排种器(13)的外侧和内侧，所述光源(21)、所述光谱仪(22)以及夹设于两者之间的进样凹槽(130)位于同一直线上；

所述光源(21)和所述光谱仪(22)与所述电机与所述控制主机(41)通过有线连接；

当所述囊种圆盘排种器(13)转动过程中，所述光谱仪(22)会对转到所述光源(21)和所述光谱仪(22)之间位置的种子透过的光进行采集并分析种子信息形成种子光谱，并将种子光谱信息传入控制主机(41)。

5.如权利要求4所述的种子分拣检测装置，其特征在于，

在多个所述进样凹槽(130)选取2个进样凹槽(130)，在该2个进样凹槽(130)上分别设置有用于矫正近红外光谱的黑板与白板。

6.如权利要求1所述的种子分拣检测装置，其特征在于，所述控制系统(4)还包括触控屏(42)，所述控制主机(41)和所述触控屏(42)通过有线连接。

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