CN207516787U - 马铃薯漏播检测-补种一体化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种马铃薯漏播检测‑补种一体化系统，脱离原有的底轮驱动播种器运动结构设计形式，而是由单独的排种直流电机驱动勺链运转，所述排种直流电机与智能控制器相连；并通过编码速度传感器实时检测底轮速度，智能控制器通过接收安装在取种勺侧面的光电、压电和霍尔传感器信号，对漏播位置精准检测，并采用计数方式对补种时刻进行精准判断；补种时，控制勺链加速转动以越过缺种勺而由其下一有种勺进行补种的方式进行补种，漏播检测及补种精度高；而且，通过排种直流电机单独控制勺链运转，可实现对马铃薯播种独立约束控制的变速可调式排种与补种控制，实现了漏播检测与补种一体化设计。

Description

马铃薯漏播检测-补种一体化系统

技术领域

本实用新型涉及农业工程自动控制领域,具体涉及一种马铃薯漏播检测-补种一体化系统。

背景技术

勺链式排种器是目前中小型马铃薯播种机普遍采用的一种播种器，具有可靠性高、株距可调、可适用不同播种间距的要求等优点。但是，现有的播种器都是通过拖拉机牵引底轮行走，由底轮通过链条机械传动播种，而且是通过人工调整转速齿轮比实现株距调整，且株距不能随着拖拉机的速度变化而调整，操作比较麻烦；另外，由于种薯块大小、形状不一，使得取种勺取种困难，容易产生漏播现象，增加了马铃薯播种机的自动化种植难度，充种率低、补种难和漏播等问题也一直是马铃薯机械化种植的难题。

对于花生、甘薯等大粒径的农作物来说，面临同样的漏播检测、补种难等问题，目前主要采用人工补种方式来降低漏播率,但是这种方式不仅劳动强度大、生产效率低，而且还会因取种勺运动速度快,不能及时地被发现，造成单产水平低，产品质量达不到商品化要求，严重影响了马铃薯、甘薯等产量，严重制约了其产业的发展。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对现有技术中漏播检测、补种困难的问题，提出一种马铃薯漏播检测-补种一体化系统，

本实用新型是采用以下的技术方案实现的：

马铃薯漏播检测-补种一体化系统，包括智能控制器以及与其相连的漏播检测传感器、霍尔传感器、编码速度传感器和排种直流电机；漏播检测传感器包括光电传感器和压电传感器，光电传感器设置在机箱上且位于勺链的两侧；取种勺的上沿设置有缺口，压电传感器固定设置在机箱上且与所述缺口相对应，取种勺的侧面中心位置处还设置有磁性金属片，霍尔传感器固定设置机箱上且与磁性金属片相对应；

编码速度传感器安装在与底轮同轴的齿轮上方，以检测牵引底轮速度，排种直流电机通过驱动模块与智能控制器控制相连，以驱动播种器勺链单独运转；另外，所述智能控制器通过智能无线网关与远程终端相连,以实现远程监控，并且还连接有智能操作显示屏，以实现智能操作。

进一步的，所述光电传感器和压电传感器前后在同一水平面上，勺链带动取种勺上下运动，某时刻光电传感器与署种对齐、霍尔传感器与取种勺对齐，压电传感器在某时刻恰好位于取种勺的缺口处。

进一步的，所述漏播检测传感器包括两组，且两组漏播检测传感器之间的间隔与勺链上两相邻的取种勺之间的间隔相等。

进一步的，当取种勺与霍尔传感器在同一水平面上时，霍尔传感器与取种勺上磁性金属片的间距为3mm-5mm。

进一步的，排种直流电机速度根据株距公示调整，其中，S为株距，L为两链勺距离(mm)，v_排为勺链线速度(mm/s)，v_地为底轮速度(mm/s)

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于：

本实用新型提出的马铃薯漏播检测-补种一体化方案，脱离原有的底轮驱动播种器运动设计，而是勺链由单独的排种直流电机驱动，所述排种直流电机与智能控制器相连；并通过编码速度传感器实时检测底轮速度，智能控制器通过接收安装在取种勺侧面的光电、压电和霍尔传感器信号，对漏播位置精准检测，可采用计数器计数方式对补种时刻进行精准判断；补种时，控制勺链加速以越过缺种勺而由其下一有种勺进行补种的方式进行补种，方式新颖，漏播检测及补种精度高；

而且，通过排种直流电机单独控制勺链运转，可由编码速度传感器检测拖拉机速度(即底轮速度)变化，由智能控制器控制排种直流电机，通过调整底轮的前进速度以及链轮的线速度，实现对株距的自动调整，适应全国大部分地区；每行播种器的播种及补种均通过同一台排种直流电机带动勺链上的播种勺运动来完成取、排、补种的功能，实现了漏播检测与补种一体化的控制，还可实现对马铃薯播种独立约束控制的变速可调式排种与补种。

附图说明

图1为本实用新型实施例马铃薯漏播检测-补种系统原理框图；

图2为本实用新型实施例马铃薯漏播检测及补种结构示意图；

图3为本实用新型实施例所述的漏播检测传感器与霍尔传感器安装位置结构示意图。

具体实施方式

为了能够更加清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1、本实施例提出一种马铃薯漏播检测-补种一体化系统，适用于花生、马铃薯等大粒径作物的播种，适用于勺链式或圆盘式播种器的改进利用，参考图1和图2，包括智能控制器以及与其相连的漏播检测传感器、霍尔传感器、编码速度传感器和排种直流电机7；漏播检测传感器包括光电传感器和压电传感器，参考图2和图3，光电传感器4设置在勺链1两侧的机箱2上；取种勺3的上沿设置有缺口，压电传感器5固定设置在机箱上且与所述缺口31相对应，取种勺3的侧面中心位置处还设置有磁性金属片8，霍尔传感器6固定设置机箱2上且某一时刻与取种勺上的磁性金属片8相对应，且霍尔传感器6所在的位置与排种位置处取种勺的数目固定为整数N，以精准的感知取种勺位置，方便计数，配合漏播检测传感器做出精准的漏播检测，所述智能控制器采用STM32或51系列单片机即可。

编码速度传感器安装在与底轮同轴的齿轮上方，组成行程感知关键部件,用以检测牵引底轮速度，排种直流电机7通过驱动模块与智能控制器控制相连，以驱动播种器勺链单独运转；智能控制器判断取种勺是否缺种，若缺种，则结合霍尔传感器进行计数，当前缺种位置与排种位置之间有N个取种勺，则当补种计数模块计数为N-1时，由智能控制器控制排种直流电机加速，以越过当前缺种勺而由下一个有种勺对当前缺种位置进行补种；若不缺种，则按照设定的株距牵引速度运行，即通过智能控制器控制排种直流电机根据株距公示进行运行，其中，S为株距，L为两链勺距离(mm)，v_排为勺链线速度(mm/s)，v_地为底轮速度(mm/s)。

另外，所述智能控制器通过智能无线网关与远程终端相连,根据需要随时通过无线网络传输到远程终端，以实现远程监控，并且还连接有智能操作显示屏，安装在便于操作的驾驶室里，以实现智能操作，脱离原有底轮驱动播种器运动进行播种的方式，基于智能控制器控制排种直流电机运转实现播、检、补三位一体化的播种功能。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (5)

1.马铃薯漏播检测-补种一体化系统，其特征在于，包括智能控制器以及与其相连的漏播检测传感器、霍尔传感器、编码速度传感器和排种直流电机；

漏播检测传感器包括光电传感器和压电传感器，光电传感器设置在机箱上且位于勺链的两侧；取种勺的上沿设置有缺口，压电传感器固定设置在机箱上且与所述缺口相对应，取种勺的侧面中心位置处还设置有磁性金属片，霍尔传感器固定设置机箱上且与磁性金属片相对应；

编码速度传感器安装在与底轮同轴的齿轮上方，以检测牵引底轮速度，排种直流电机通过驱动模块与智能控制器控制相连，以驱动播种器勺链单独运转；

另外，所述智能控制器通过智能无线网关与远程终端相连,以实现远程监控，并且还连接有智能操作显示屏，以实现智能操作。

2.根据权利要求1所述的马铃薯漏播检测-补种一体化系统，其特征在于，所述光电传感器和压电传感器前后在同一水平面上，勺链带动取种勺上下运动，某时刻光电传感器与署种对齐、霍尔传感器与取种勺对齐，压电传感器在某时刻恰好位于取种勺的缺口处。

3.根据权利要求2所述的马铃薯漏播检测-补种一体化系统，其特征在于，所述漏播检测传感器包括两组，且两组漏播检测传感器之间的间隔与勺链上两相邻的取种勺之间的间隔相等。

4.根据权利要求3所述的马铃薯漏播检测-补种一体化系统，其特征在于，当取种勺与霍尔传感器在同一水平面上时，霍尔传感器与取种勺上磁性金属片的间距为3mm-5mm。

5.根据权利要求4所述的马铃薯漏播检测-补种一体化系统，其特征在于，排种直流电机速度根据株距公示调整，其中，S为株距，L为两链勺距离(mm)，v_排为勺链线速度(mm/s)，v_地为底轮速度(mm/s)。