CN113639794B - 排种测量装置、排种测试平台系统及检测排种质量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种排种测量装置、排种测试平台系统及检测排种质量的方法，为排种、排肥性能改进提供可靠的数据支撑。排种测量装置包括安装架、输送机构、盛种栅格组件、导种筒和称重器，盛种栅格组件包括栅格挡板、挡板和承托板，栅格挡板均布在传动带上，挡板连接在传动带两侧，承托板连接传动带上并位于挡板之间，承托板有段设置出种口。排种测试平台系统，包括机架、种箱、导种管、分配器、混种管、送种装置、文丘里预混器、排种器和一个以上排种测量装置。检测排种质量的方法，包括排种器排种量调节，通过调节阻塞电机控制阻塞套沿外槽轮做往复直线运动；通过调节排种电机的转速改变外槽轮的工作转速。

Description

排种测量装置、排种测试平台系统及检测排种质量的方法

技术领域

本发明涉及一种检测装置，具体涉及一种排种测量装置、排种测试平台系统及检测排种质量的方法，属于农业装备技术领域。

背景技术

气力式条播播种机各行一致性差异大的问题严重，如何解决各行一致性差异是提高气力式条播播种机作业质量的关键技术瓶颈。播种量检测主要有间接检测法和直接检测法，目前，气力式条播机排种均匀性、一致性测试试验主要采用间接检测法，方法如下：人工在排种口放置盛接装置，一定时间后，通过称量各个盛接装置内种子的重量，即获得一段时间的排种量的平均值来代替实时值进行各行排种一致性的计算对比。

上述技术至少存在以下缺陷：（1）计量所取的时间间隔较长，不能反应单位时间内各行的排种量；（2）只能计量单个时间间隔内的各行种子量，不能计量连续时间间隔段各行的种子排量；（3）需要大量人工操作，费工时。

发明内容

为了解决条播排种、电驱排肥量不能实时精准计量的问题，本发明提供了一种排种测量装置、排种测试平台系统及检测排种质量的方法，能够获取条播排种器、电驱排肥器的试验测试中的实时排种、排肥量，并进行数据分析，为排种、排肥性能改进提供可靠的数据支撑。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种排种测量装置，包括安装架、输送机构、盛种栅格组件、导种筒和称重器，其中：

输送机构包括电机、主动转轮、从动转轮和传动带，电机与主动转轮固定连接并驱动主动转轮转动，传动带套于主动转轮和从动转轮外侧并传动；

盛种栅格组件包括栅格挡板、挡板和承托板，栅格挡板均布在传动带上，挡板连接在传动带两侧，承托板连接传动带上并位于挡板之间，承托板有段设置出种口；

导种筒位于输送机构上方；

称重器连接在承托板上。

上述排种测量装置基础上，称重器包括壳体、称重传感装置和耐磨覆板，其中称重传感装置连接在壳体内部，耐磨覆板位于称重传感装置上部。

上述排种测量装置基础上，传动带两侧有传动齿，其齿形与主动转轮及从动转轮相一致。

上述排种测量装置基础上，导种筒为圆柱形，且底部高于栅格挡板的上部。

上述排种测量装置基础上，安装架两个支撑梁和支腿，支腿连接于支撑梁下端。

一种排种测试平台系统，包括机架、种箱、导种管、分配器、混种管、送种装置、文丘里预混器、排种器和一个以上排种测量装置，文丘里预混器上部与混种管下端连接，文丘里预混器下部连接送种装置，分配器固定连接混种管上端，且分配器上均布多个出种口，出种口通过导种管和排种测量装置连接。

上述排种测试平台系统基础上，排种器包括壳体、排种组件和排种量调节组件，其中

壳体一端与种箱连接，另一端与文丘里预混器连接；

排种组件包括排种电机、排种轴、主动轮、从动轮、外槽轮和搅拌轴，排种轴一端与排种电机连接，排种轴另一端与主动轮连接，从动轮与主动轮啮合，且从动轮与搅拌轴固定连接，搅拌轴均布螺旋分布搅拌齿；

排种量调节组件包括阻塞电机、阻塞套、丝杠和丝杠轴承，阻塞套与外槽轮啮合，且阻塞套通过连接板与丝杠轴承固定连接，阻塞电机带动丝杠旋转，丝杠轴承沿丝杠做往复运动，并带动阻塞套沿外槽轮做往复直线运动。

上述排种测试平台系统基础上，送种装置包括风机电机和与风机电机连接的风机，风机出风口连接文丘里预混器下部，风机与机架固定连接。

一种利用排种测试平台系统检测排种质量的方法，包括以下步骤：

S1. 种箱里放上种子；

S2.送种装置启动，种子经排种器后进入文丘里预混器与风机产生的气流混合后进入混种管；

排种器排种量调节过程如下：调节阻塞电机的正转和反转可以带动丝杠旋转，丝杠轴承沿丝杠做往复运动，丝杠轴承带动阻塞套沿外槽轮做往复直线运动，可以调节外槽轮的槽轮工作长度，实现排种量初步调节；通过调节排种电机的转速，改变外槽轮的工作转速，实现排种量进一步调节；

S3. 混种管种子进入分配器经导种管进入排种测量装置；

S4. 控制系统检测单个栅格内的种子量，其中控制系统包括控制器和液晶屏，控制器分别与速度传感器、位置传感器、排种电机、阻塞电机、电机及称重器连接，速度传感器设置在电机上，位置传感器设置在传送带上。

本发明的优点在于：

采用运动栅格模拟田间作业收集各行排种，通过实时检测传感系统实时检测单个栅格内的种子量，实现各行内、行间排种量的实时监测；改变了原先的时间累计测量方式，实现了排种量实时检测，通过设置不同的试验台转速和排种量可以实现模拟不同田间作业速度，实现均匀性、一致性的试验；实现根据作业速度、输入的亩播量的参数调控制阻塞电机的正反转改变阻塞套与外槽轮的相对位置，实现外槽轮的工作长度的改变，从而达到排种量改变的目的；通过改变不同作业速度下、不同亩播量下外槽轮的工作长度，能够使外槽轮在小排种量和大排种量下都能保持适宜的转速，提高排种的均匀性，解决了外槽轮大工作长度、低转速作业带轮的排种量脉动严重的问题。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

图1为本发明实施例中排种测量装置结构示意图；

图2为本发明实施例中输送机构结构示意图；

图3为本发明实施例中转轮结构示意图；

图4为本发明实施例称重称重器剖视图；

图5为本发明实施例排种测试平台系统结构示意图；

图6为本发明实施例控制系统结构示意图；

图7为排种测量装置工作区段示意图；

图8为本发明实施例排种器结构示意图。

图中，1支撑梁，2导种筒，3输送机构，4位置传感器，5挡板组，6挡板支架，7带座轴承，8电机支架，9电机，10接种箱，11出种口，12称重单元，13承托板，14转轴，15支腿，16转轮，17导种管，18分配器，19混种管，20风机，21风机电机，22预混装置，23排种器，24机架，25排种测量装置， 301传动带，302栅格挡板。

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。

参考图1及图2，一种排种测量装置，包括安装架、输送机构、盛种栅格组件、导种筒2和称重器12，其中：

安装架包括支撑梁1和支腿15，支腿15连接于支撑梁1下端；

输送机构包括电机9、主动转轮26、从动转轮16和传动带301，电机9过螺栓与电机支架8连接，电机支架8与支撑梁1固定连接，电机9通过联轴器与主动转轮26固定连接并驱动主动转轮26转动，电机9为伺服电机，能够实时反馈转速，实现对模拟作业的速度的精准控制，传动带301套于主动转轮26和从动转轮16外侧并传动，参考图3的主动转轮26及从动转轮16中间为圆形，两侧设计有传动齿，通过转轴14及带座轴承连接在支撑梁1上；

盛种栅格组件包括栅格挡板302、挡板5和承托板13，栅格挡板302均布在传动带301上，挡板5连接在传动带301两侧并位于支撑梁1上，承托板13连接传动带301上并位于挡板5之间；

导种筒2为圆形，方便与种管或肥管的连接，其圆周均布致密孔隙，有利于空气从孔隙中排除，降低种子或肥料的速度，防治种子或肥料在输送中过度弹跳导致每个间隔中的种子、肥料发生混合，影响试验的效果，孔隙的直径小于常用肥料颗粒、小麦籽粒的粒径，约为小麦平均粒径的三分之二，导种筒2位于输送机构3的正上方，其底部高于栅格挡板302的上部；

称重器12连接在承托板13上。

参考图4，称重器12包括壳体1201、称重传感装置1203和耐磨覆板1202，其中称重传感装置1203连接在壳体1201内部，耐磨覆板1202位于称重传感装置1203上部。

本实施例中，传动带301两侧有传动齿，其齿形与主动转轮26及从动转轮16相一致。

参考图5，一种排种测试平台系统，包括机架24、种箱26、导种管17、分配器18、混种管19、送种装置、文丘里预混器22、排种器23和一个以上排种测量装置，文丘里预混器22上部与混种管19下端连接，文丘里预混器22下部连接送种装置，分配器18固定连接混种管19上端，且分配器18上均布多个出种口，出种口通过导种管17和排种测量装置25连接。

本实施例中，送种装置包括风机电机21和与风机电机21连接的风机20，风机20出风口连接文丘里预混器22下部，风机20与机架24固定连接。

参考图8，排种器23包括壳体2303、排种组件和排种量调节组件，其中：

壳体2303上端与种箱26的下端通过螺栓固定连接，下端与文丘里预混装置22的进料口连接；

排种组件包括支架2316、排种电机2311、排种轴2315、主动轮2302、从动轮2301、外槽轮2317和搅拌轴2318排种电机2311通过螺栓与电机支架2309固定连接，排种轴2315一端穿过带座轴承2314通过排种联轴器2313与排种电机2311连接，带座轴承2314通过螺栓与支架2316固定连接，排种轴2315另一端与主动轮2302连接，从动轮2301与主动轮2302啮合，且从动轮2301与搅拌轴2318固定连接，搅拌轴2318均布螺旋分布搅拌齿；

排种量调节组件包括阻塞电机2310、阻塞套2306、丝杠2305和丝杠轴承2307，阻塞套2306与外槽轮2317啮合，且阻塞套2306与丝杠轴承2307固定连接，丝杠2305一端与带座轴承2304连接，带座轴承2304通过螺栓固定与排种器壳体2303固定连接，另一端通过联轴器2312与阻塞电机2310固定连接，阻塞电机2310通过螺栓固定在电机支架2309上，电机支架2309与支架2316焊接连接，支架2316通过螺栓与排种器壳体2303固定连接，阻塞电机2310带动丝杠2305旋转，丝杠轴承2307沿丝杠2305做往复运动，并带动阻塞套2306沿外槽轮2317做往复直线运动。

本发明排种器具有如下优点：（1）可以不停机实现大范围排种量的调节，且调节过程不增加排种的脉动影响。（2）在小排种量下阻塞套2306与外槽轮2317重合多，外槽轮2317的工作长度短，因此可以保障外槽轮2317在适当速度下运转，提高排种的均匀性，降低外槽轮2317排种器在大工作长度、低速运转下存在脉动排种严重、影响播种均匀性的问题。（3）在大排种量下，可以减少下阻塞套2306与外槽轮2317重合多，外槽轮2317的工作长度增长，因此外槽轮2317不需要高速旋转，降低了高速运转情况下外槽轮不能充分充种的问题，保证了排种的精确性。（4）通过不同排种量的调节方式组合，保障了在不同工况下，排种量的精准调节。

一种利用排种测试平台系统检测排种质量的方法，包括以下步骤：

S1. 种箱26里放上种子；

S2.送种装置启动，种子经排种器后进入文丘里预混器22与风机产生的气流混合后进入混种管19；

排种器23排种量调节过程如下：调节阻塞电机2310的正转和反转可以带动丝杠2305旋转，丝杠轴承2307沿丝杠2305做往复运动，丝杠轴承2307带动阻塞套2306沿外槽轮2317做往复直线运动，可以调节外槽轮2317的槽轮工作长度，实现排种量初步调节；通过调节排种电机2311的转速，改变外槽轮2317的工作速度，实现排种量进一步调节；

S3. 混种管19种子进入分配器经导种管17进入排种测量装置；

S4. 控制系统检测单个栅格内的种子量，其中控制系统包括控制器和液晶屏，控制器分别与速度传感器、位置传感器、排种电机、阻塞电机、电机及称重器12连接，速度传感器设置在电机9上，位置传感器设置在传送带上。

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 (7)

1.一种排种测试平台系统，其特征在于：包括机架（24）、种箱（26）、导种管（17）、分配器（18）、混种管（19）、送种装置、文丘里预混器（22）、排种器（23）和排种测量装置，文丘里预混器（22）上部与混种管（19）下端连接，文丘里预混器（22）下部连接送种装置，分配器（18）固定连接混种管（19）上端，且分配器（18）上均布多个出种口，出种口通过导种管（17）和排种测量装置（25）连接；

排种测量装置，包括安装架、输送机构、盛种栅格组件、导种筒（2）和称重器（12），其中：输送机构包括电机（9）、主动转轮（26）、从动转轮（16）和传动带（301），电机（9）与主动转轮（26）固定连接并驱动主动转轮（26）转动，传动带（301）套于主动转轮（26）和从动转轮（16）外侧并传动；盛种栅格组件包括栅格挡板（302）、挡板（5）和承托板（13），栅格挡板（302）均布在传动带（301）上，挡板（5）连接在传动带（301）两侧，承托板（13）连接传动带（301）上并位于挡板（5）之间，承托板（13）有段设置出种口（11）；导种筒（2）位于输送机构上方；称重器（12）连接在承托板（13）上；

排种器（23）包括壳体（2303）、排种组件和排种量调节组件，其中：

壳体（2303）一端与种箱（26）连接，另一端与文丘里预混器（22）连接；

排种组件包括排种电机（2311）、排种轴（2315）、主动轮（2302）、从动轮（2301）、外槽轮（2317）和搅拌轴（2318），排种轴（2315）一端与排种电机（2311）连接，排种轴（2315）另一端与主动轮（2302）连接，从动轮（2301）与主动轮（2302）啮合，且从动轮（2301）与搅拌轴（2318）固定连接，搅拌轴（2318）均布螺旋分布搅拌齿；

排种量调节组件包括阻塞电机（2310）、阻塞套（2306）、丝杠（2305）和丝杠轴承（2307），阻塞套（2306）与外槽轮（2317）啮合，且阻塞套（2306）与丝杠轴承（2307）固定连接，阻塞电机（2310）带动丝杠（2305）旋转，丝杠轴承（2307）沿丝杠（2305）做往复运动，并带动阻塞套（2306）沿外槽轮（2317）做往复直线运动。

2.根据权利要求1所述排种测试平台系统，其特征在于：称重器（12）包括壳体（1201）、称重传感装置（1203）和耐磨覆板（1202），其中称重传感装置（1203）连接在壳体（1201）内部，耐磨覆板（1202）位于称重传感装置（1203）上部。

3.根据权利要求1所述排种测试平台系统，其特征在于：传动带（301）两侧有传动齿，其齿形与主动转轮（26）及从动转轮（16）相一致。

4.根据权利要求1所述排种测试平台系统，其特征在于：导种筒（2）为圆柱形，且底部高于栅格挡板（302）的上部。

5.根据权利要求1所述排种测试平台系统，其特征在于：安装架两个支撑梁(1)和支腿（15），支腿（15）连接于支撑梁(1)下端。

6.根据权利要求1至5任一项所述排种测试平台系统，其特征在于：送种装置包括风机电机（21）和与风机电机（21）连接的风机（20），风机（20）出风口连接文丘里预混器（22）下部，风机（20）与机架（24）固定连接。

7.一种利用权利要求1至5任一项排种测试平台系统检测排种质量的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1. 种箱（26）里放上种子；

S2.送种装置启动，种子经排种器（23）后进入文丘里预混器（22）与风机（20）产生的气流混合后进入混种管（19）；

排种器（23）排种量调节过程如下：通过调节阻塞电机（2310）的正转和反转可以带动丝杠（2305）旋转，丝杠轴承（2307）沿丝杠（2305）做往复运动，丝杠轴承（2307）带动阻塞套（2306）沿外槽轮（2317）做往复直线运动，可以调节外槽轮（2317）的槽轮工作长度，实现排种量初步调节；调节排种电机（2311）的转速，改变外槽轮（2317）的工作转速，实现排种量进一步调节；

S3. 混种管（19）种子进入分配器（18）经导种管（17）进入排种测量装置（25）；

S4. 控制系统检测单个栅格内的种子量，其中控制系统包括控制器和液晶屏，控制器分别与速度传感器、位置传感器、排种电机、阻塞电机、电机及称重器（12）连接，速度传感器设置在电机（9）上，位置传感器设置在传送带上。

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