CN114208439B - 一种具有降低种皮破碎率的丸粒化包衣装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有降低种皮破碎率的丸粒化包衣装置，属于种子包衣技术领域，包括第一支架、包衣系统以及供气系统，包衣系统包括反应容腔，反应容腔至少设置双层结构，反应容腔的第一层结构为刚性材料所制成，第二层结构为柔性材料所制成，第一层结构与第二层结构之间设置有预设间隙空间，并且第一层结构与第二层结构之间通过第一伸缩杆连接；本发明使得种子与反应容腔的内壁进行接触时，具备一定的缓冲能力，使得种子的种皮不易破损，提高包衣后的种子出苗的质量；而且能够有效地避免了由于长时间残留于内壁上的丸粒化种子发生霉变，从而发霉的丸粒化种子感染其他的种子，有效地提高了种子包衣后的出苗率，提高种子在包衣后的质量。

Description

一种具有降低种皮破碎率的丸粒化包衣装置及控制方法

技术领域

本发明涉及种子包衣领域，尤其涉及一种具有降低种皮破碎率的丸粒化包衣装置及控制方法。

背景技术

种子作为植物遗传因子的载体，是农业生产中最基本的生产资料之一，种子质量对种子萌发和植物生长发育起决定性作用，提高种子的加工处理水平，是推进农业生产现代化的必要环节口]。种子包衣技术是指采用机械或人工加工的手段，按照需求在种子表面包裹一层含有有效成分的种衣剂。种子包衣技术分为薄膜包衣、结壳包衣和丸粒化包衣。其中薄膜包衣是对种子表面包裹一层较薄的包衣材料(通常小于种子质量的lo％)；结壳包衣是当包衣完成后，种子质量增加100％～500％(取决于种子的形态)；丸粒化包衣是包衣完成后，种子的最终形态通常为球形，最初的形状无法辨别。薄膜包衣、结壳包衣不改变种子的形状，通常以重量来区分，丸粒化包衣改变了种子的形状，通常以尺寸分级。种子丸粒化是种衣技术的一种，是为改善种子形状不规则、重量较轻等缺点而采用机械手段使其增重，使其规则适合机械播种，同时为其生长提供药、肥等保障，增强抗逆性口。

而现如今设备设计不够完善，做工粗糙，造粒过程中种子与内壁会发生碰撞，造成种子种皮破损，种子破碎直接影响种子出苗质量。包衣过程中容易出现漏粉、粘锅的现象，而且由于长时间残留于内壁上的丸粒化种子发生霉变，从而发霉的丸粒化种子感染其他的种子。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供了一种具有降低种皮破碎率的丸粒化包衣装置及控制方法。

为达上述目的，本发明采用的技术方案为：

本发明第一方面提供了一种具有降低种皮破碎率的丸粒化包衣装置，包括第一支架、包衣系统以及供气系统，

所述包衣系统包括反应容腔，所述反应容腔至少设置双层结构，所述反应容腔的第一层结构为刚性材料所制成，第二层结构为柔性材料所制成，所述第一层结构与第二层结构之间设置有预设间隙空间，并且第一层结构与第二层结构之间通过第一伸缩杆连接；

所述反应容腔内部还设置有呈圆周分布的若干第二伸缩杆，所述第二伸缩杆的末端均连接圆环，所述圆环上设置有若干刷毛；

所述供气系统包括第二支架，所述第二支架上设置有气泵，所述气泵设置有进气口以及出气口，所述进气口与出气口分别接通所述反应容腔的两端。

进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述反应容腔设置于所述第一支架上。

进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述反应容腔侧面还设置有驱动电机，所述驱动电机的输出端连接联轴器，所述联轴器的另一端连接旋转轴。

进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述旋转轴贯穿所述反应容腔，且两端均设置于第一支架上。

进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述旋转轴上设置有若干螺旋叶。

进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述圆环内部中通，所述圆环的内直径大于螺旋叶的最大直径。

进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述反应容腔的上部接通入料仓，所述入料仓贯穿所述反应容腔的第一层结构以及第二层结构。

进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述进气口以及出气口上均设置有控制阀门，以根据预设工作信息控制所述控制阀门的开关。

本发明第二方面提供了一种具有降低种皮破碎率的丸粒化包衣装置的控制方法，应用于任一项所述的一种具有降低种皮破碎率的丸粒化包衣装置，包括以下步骤：

获取当前包衣装置的工作信息，所述工作信息包括工作状态与非工作状态；

将所述工作信息与预设工作信息进行对比，得到偏差率；

判断所述偏差率是否大于预设偏差率阈值；

若大于，则打开进气口上的控制阀门，关闭出气口上的控制阀门；

若不大于，则关闭进气口上的控制阀门，打开出气口上的控制阀门。

进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述的一种具有降低种皮破碎率的丸粒化包衣装置的控制方法，还包括以下步骤：

通过大数据网络获取各种种子的碰撞损坏动量，并基于所述碰撞损坏动量建立碰撞数据库；所述碰撞损坏动量为种皮由于碰撞而受到破坏的临界值；

获取当前种子的类型，并将所述当前的种子类型导入所述碰撞数据库中，以得到当前种子的碰撞损坏动量；

获取当前驱动电机的运行速度，并基于所述运行速度计算出实时种子包衣时的动量；

判断所述实时种子包衣时的动量是否大于所述碰撞损坏动量；

若大于，则调整驱动电机的运行速度。

本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：

本发明的反应容腔至少设置双层结构，其第一层结构为刚性材料所制成，保持了整个包衣系统的运行稳定性，第二层结构为柔性材料，在通过进气口通入预设压强的气体之时，使得柔性材料膨胀，在包衣的过程中，使得种子与反应容腔的内壁进行接触时，具备一定的缓冲能力，使得种子的种皮不易破损，从而提高了包衣后的种子出苗的质量；另外，本发明在反应容腔的内部设置有圆环，由于所述圆环的内直径大于螺旋叶的之间，使得第二伸缩杆推动圆环，能够清理反应容腔内的残留种子，能够有效地避免了由于长时间残留于内壁上的丸粒化种子发生霉变，从而发霉的丸粒化种子感染其他的种子，这亦有效地提高了种子包衣后的出苗率，提高种子在包衣后的质量。

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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。

图1示出了一种具有降低种皮破碎率的丸粒化包衣装置的整体结构示意图；

图2示出了包衣系统的第一剖面结构示意图；

图3示出了包衣系统的局部结构示意图；

图4示出了一种具有降低种皮破碎率的丸粒化包衣装置的控制方法的方法流程图；

图5示出了一种具有降低种皮破碎率的丸粒化包衣装置的控制方法的另一方法流程图；

图中：

1.第一支架，2.包衣系统，3.供气系统，201.反应容腔，202.第一层结构，203.第二层结构，204.第一伸缩杆，205.第二伸缩杆，206.圆环，207.驱动电机，208.联轴器，209.旋转轴，210.螺旋叶，211.入料仓，301.第二支架，302.气泵，303.进气口，304.出气口，305.控制阀门。

具体实施方式

为了能够更加清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本发明第一方面提供了一种具有降低种皮破碎率的丸粒化包衣装置，包括第一支架1、包衣系统2以及供气系统3，

所述包衣系统2包括反应容腔201，所述反应容腔至少设置双层结构，所述反应容腔201的第一层结构202为刚性材料所制成，所述第二层结构203为柔性材料所制成，所述第一层结构202与第二层结构203之间设置有预设间隙空间，并且第一层结构202与第二层结构203之间通过第一伸缩杆204连接；

所述反应容腔201内部还设置有呈圆周分布的若干第二伸缩杆205，所述第二伸缩杆205的末端均连接圆环206，所述圆环206上设置有若干刷毛；

所述供气系统3包括第二支架301，所述第二支架301上设置有气泵302，所述气泵302分为进气口303以及出气口304，所述进气口303与出气口304分别接通所述反应容腔201的两端。

需要说明的是，首先，将种子从入料仓211放入，使得种子能够顺着入料仓211进入到反应容腔201的第二层结构中，由于反应容腔201第一层结构202与第二层结构203中设置有预设间隙，此时从打开进气口303的控制阀门305，关闭出气口304的控制阀门305，气泵302往预设间隙中输入气体，从而使得第二层结构膨胀，并且在第一伸缩杆204推动下，使得在第一层结构202与第二层结构203的预设间隙具备一定的支撑效果，由于反应容腔的第二层结构203为一层柔性材料，使得种子与反应容腔的内壁进行接触时，具备一定的缓冲能力，使得种子的种皮不易破损，从而提高了包衣后的种子出苗的质量。另一方面，由于柔性材料的膨胀以及气体推动反应容腔201的第二层结构202情况之下，种子不易残留于内壁之上，相当于有多个喷气系统作用于柔性材料所制成的内壁之上。另外，在本装置不使用时，关闭进气口303的控制阀门305，打开出气口304的控制阀门，使得反应容腔201的第一层结构202与第二层203之间的间隙恢复到初始状态，通过控制第一伸缩杆204的伸长或者缩短来控制包衣装置的包衣空间，更具备灵活性，所述第一伸缩杆204的伸长缩短可通过气动控制或者电动控制，如气缸、电动缸等。

其次，在使用的过程中，可根据不同种子的类型，不同类型的种子在不同的温度下具有不同的活性，该活性会影响了种子是否休眠，该数据可以从大数据网络中获取，从而控制反应容腔内部的温度值，对反应容腔201进行降温处理，可以控制通入气体的温度，实现恒温控制，提高了包衣后的丸粒化种子的出苗率，此时进气口303与出气口304的控制阀门305均为打开的装置，形成一个回流系统。

需要说明的是，在反应容腔201内部还设置有呈圆周分布的若干第二伸缩杆205，所述第二伸缩杆205的末端均连接圆环206，所述圆环206上设置有若干刷毛，在包衣过程完成以后，利用第二伸缩杆205带动所述圆环206，使得圆环206在反应容腔301的第二层结构的内壁上进行运动，利用圆环206上的刷毛对反应容腔201内部的残留种子进行清理，这能够有效地避免了种子残留于反应容腔201内，从而长时间的残留容易使得种子产生发霉现象，进而污染其他包衣过程中的种子，这亦有效地提高了种子包衣后的出苗率，提高种子在包衣后的质量。

进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述反应容腔301设置于所述第一支架1上。

进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述反应容腔201侧面还设置有驱动电机207，所述驱动电机207的输出端连接联轴器208，所述联轴器208的另一端连接旋转轴209。

进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述旋转轴209贯穿所述反应容腔201，且两端均设置于第一支架1上。

进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述旋转轴209上设置有若干螺旋叶210。

需要说明的是，在包衣的过程中，通过驱动电机207带动联轴器208，联轴器208带动旋转轴209，由于旋转轴209上设置有若干螺旋叶210，在螺旋叶208的作用之下，对种子进行包衣，形成丸粒化的形状，进而从图示位置中的出料口将丸粒化后的种子排出。

进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述圆环206内部中通，所述圆环206的内直径大于螺旋叶210的最大直径。

需要说明的是，由于圆环206的内部中通，所述圆环206的内直径大于螺旋叶210的最大直径，使得螺旋叶210始终能在圆环206上清理反应容腔201的第二层结构203的内壁，而且螺旋叶210亦不能直接作用于第二层结构203的内壁上，保证了整个装置的正常运行。另外，在反应容腔201的内壁上可设置有接近传感器，在工作的过程中，可根据接近传感器获取到残留于内壁上的种子，从而及时利用圆环206上的毛刷进行指定位置的清理，保持包衣系统中反应容腔201的清洁。

进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述反应容腔201的上部接通入料仓211，所述入料仓211贯穿所述反应容腔的第一层结构202以及第二层结构203。

进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述进气口303以及出气口304上均设置有控制阀门305，以根据预设工作信息控制所述控制阀门305的开关。

需要说明的是，在工作的过程中，添加本项条件，在本装置不使用时，关闭进气口303的控制阀门305，打开出气口304的控制阀门，使得反应容腔201的第一层结构202与第二层203之间的间隙恢复到初始状态，气体从出气口重新排回至气泵302中，最终可形成一个回流系统，这样就能够保持气泵302内的气体始终具有一定的压强值；由于反应容腔201第一层结构202与第二层结构203中设置有预设间隙，此时从打开进气口303的控制阀门305，关闭出气口304的控制阀门305，气泵302往预设间隙中输入气体；重复以上过程，这提高了资源利用率，节省了成本。

本发明第二方面提供了一种具有降低种皮破碎率的丸粒化包衣装置的控制方法，应用于任一项所述的一种具有降低种皮破碎率的丸粒化包衣装置，包括以下步骤：

S102:获取当前包衣装置的工作信息，所述工作信息包括工作状态与非工作状态；

S104:将所述工作信息与预设工作信息进行对比，得到偏差率；

S106:判断所述偏差率是否大于预设偏差率阈值；

S108:若大于，则打开进气口上的控制阀门，关闭出气口上的控制阀门；

S110:若不大于，则关闭进气口上的控制阀门，打开出气口上的控制阀门。

需要说明的是，所述工作信息分为两种，一种为工作状态，一种为非工作状态，工作状态时赋值为1，非工作状态赋值为0，在获取当前的工作状态，如果当前的工作状态大于0(0为预设工作信息)，此时的偏差率为1，否则为0，当偏差率大于0时，说明此时的设备为正在工作的状态，此时就打开进气口上的控制阀门，关闭出气口上的控制阀门，关闭出气口的控制阀门，气泵往预设间隙中输入气体，从而使得第二层结构膨胀。在经历了工作状态之后，转换为非工作状态时，此时可以关闭进气口的控制阀门，打开出气口的控制阀门，使得反应容腔的第一层结构202与第二层之间的间隙恢复到初始状态。

进一步地，本发明的一个较佳实施例中，所述的一种具有降低种皮破碎率的丸粒化包衣装置的控制方法，还包括以下步骤：

S202:通过大数据网络获取各种种子的碰撞损坏动量，并基于所述碰撞损坏动量建立碰撞数据库；所述碰撞损坏动量为种皮由于碰撞而受到破坏的临界值；

S204:获取当前种子的类型，并将所述当前的种子类型导入所述碰撞数据库中，以得到当前种子的碰撞损坏动量；

S206:获取当前驱动电机的运行速度，并基于所述运行速度计算出实时种子包衣时的动量；

S208:判断所述实时种子包衣时的动量是否大于所述碰撞损坏动量；

S210:若大于，则调整驱动电机的运行速度。

需要说明的是，每一种种子的结构均不一致，但是同一类型的种子可看成是大致接近的形状，因此，可通过大数据网络获得各种种子在与其他物质产生碰撞时发生损坏的碰撞损坏动量，这表示在该碰撞动量之下种子的种皮会发生损坏，相当于一个种皮受到损坏的临界值，由于驱动电机的速度是可以进行调节的，进而调节包衣的速度，包衣速度的产生使得种子带上一定的动量，因此，种子就会与内部发生碰撞，进而损害种子，在本发明之中，可根据实际的电机的驱动速度转换为种子的运动速度，而成熟的种子可看成了大致相同的质量，因此就能计算出包衣过程中种子产生的动量，当所述实时种子包衣时的动量大于所述碰撞损坏动量时，说明种子有损害的风险，此时就调整驱动电机的运行速度，从而调节种子包衣时产生的动量。利用该运动规律就可随时调节驱动电机的速度，从而调节种子包衣时产生的动量，能够进一步避免种子由于碰撞反应腔体的内壁而产生的损坏现象。

此外，还可包括以下步骤：

通过大数据网络获取各种种子产生休眠时的温度值，并基于所述温度值建立种子休眠温度数据库；

获取当前种子的类型，并将所述种子的类型导入所述种子休眠数据库中，得到当前种子对应的休眠温度值；

获取当前反应容腔内的温度值；

判断所述当前种子对应的休眠温度值是否大于所述当前种子对应的休眠温度值；

若大于，则调整气泵内气体的温度值。

需要说明的是，由于每一种种子产生休眠时的温度值是不一致的，由于包衣过程中不断地进行，使得种子与螺旋叶产生了相对移动，反应容腔内温度升高，因此，当所述当前种子对应的休眠温度值大于所述当前种子对应的休眠温度值，说明种子在该环境之下进行包衣，具有种子休眠的风险，因此在使用的过程中，可根据不同种子的类型，不同类型的种子在不同的温度下具有不同的活性，该活性会影响了种子是否休眠，该数据可以从大数据网络中获取，从而控制反应容腔内部的温度值，对反应容腔进行降温处理，可以控制通入气体的温度，实现恒温控制，提高了包衣后的丸粒化种子的出苗率，此时进气口与出气口的控制阀门均为打开的装置，形成一个回流系统，使得反应容腔内的温度值始终小于当前种子对应的休眠温度值。

综上所述，本发明的反应容腔至少设置双层结构，其第一层结构为刚性材料所制成，保持了整个包衣系统的运行稳定性，第二层结构为柔性材料，在通过进气口通入预设压强的气体之时，使得柔性材料膨胀，在包衣的过程中，使得种子与反应容腔的内壁进行接触时，具备一定的缓冲能力，使得种子的种皮不易破损，从而提高了包衣后的种子出苗的质量；另外，本发明在反应容腔的内部设置有圆环，由于所述圆环的内直径大于螺旋叶的之间，使得第二伸缩杆推动圆环，能够清理反应容腔内的残留种子，能够有效地避免了由于长时间残留于内壁上的丸粒化种子发生霉变，从而发霉的丸粒化种子感染其他的种子，这亦有效地提高了种子包衣后的出苗率，提高种子在包衣后的质量。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术。

Claims (5)

1.一种具有降低种皮破碎率的丸粒化包衣装置，包括第一支架、包衣系统以及供气系统，其特征在于，

所述包衣系统包括反应容腔，所述反应容腔至少设置双层结构，所述反应容腔的第一层结构为刚性材料所制成，第二层结构为柔性材料所制成，所述第一层结构与第二层结构之间设置有预设间隙空间，并且第一层结构与第二层结构之间通过第一伸缩杆连接；

所述反应容腔内部还设置有呈圆周分布的若干第二伸缩杆，所述第二伸缩杆的末端均连接圆环，所述圆环上设置有若干刷毛；

所述供气系统包括第二支架，所述第二支架上设置有气泵，所述气泵设置有进气口以及出气口，所述进气口与出气口分别接通所述反应容腔的两端；

所述反应容腔设置于所述第一支架上；

所述反应容腔侧面还设置有驱动电机，所述驱动电机的输出端连接联轴器，所述联轴器的另一端连接旋转轴；

所述旋转轴贯穿所述反应容腔，且两端均设置于第一支架上；

所述旋转轴上设置有若干螺旋叶；

所述反应容腔的上部接通入料仓，所述入料仓贯穿所述反应容腔的第一层结构以及第二层结构。

2.根据权利要求1所述的一种具有降低种皮破碎率的丸粒化包衣装置，其特征在于，所述圆环内部中通，所述圆环的内直径大于螺旋叶的最大直径。

3.根据权利要求1所述的一种具有降低种皮破碎率的丸粒化包衣装置，其特征在于，所述进气口以及出气口上均设置有控制阀门，以根据预设工作信息控制所述控制阀门的开关。

4.一种具有降低种皮破碎率的丸粒化包衣装置的控制方法，其特征在于，应用于权利要求1-3任一项所述的一种具有降低种皮破碎率的丸粒化包衣装置，包括以下步骤：

获取当前包衣装置的工作信息，所述工作信息包括工作状态与非工作状态；

将所述工作信息与预设工作信息进行对比，得到偏差率；

判断所述偏差率是否大于预设偏差率阈值；

若大于，则打开进气口上的控制阀门，关闭出气口上的控制阀门；

若不大于，则关闭进气口上的控制阀门，打开出气口上的控制阀门。

5.根据权利要求4所述的一种具有降低种皮破碎率的丸粒化包衣装置的控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：

通过大数据网络获取各种种子的碰撞损坏动量，并基于所述碰撞损坏动量建立碰撞数据库；所述碰撞损坏动量为种皮由于碰撞而受到破坏的临界值；

获取当前种子的类型，并将所述当前的种子类型导入所述碰撞数据库中，以得到当前种子的碰撞损坏动量；

获取当前驱动电机的运行速度，并基于所述运行速度计算出实时种子包衣时的动量；

判断所述实时种子包衣时的动量是否大于所述碰撞损坏动量；

若大于，则调整驱动电机的运行速度。

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