CN216748788U - 一种通过型种子计数传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于传感器技术领域，一种通过型种子计数传感器，包括：壳体、发光部和受光部，壳体是上下方为开口的箱体，箱体内为检测区，箱体的左右两端分别为发光部和受光部，本实用新型种子通过型计数传感器在实现对排种器排出的种子精确计数的同时，不改变种子的运动轨迹，不影响播种株距；通过与播种机上的MCU或CPU配合，实现了对排种器的监控，在出现排种故障时，能够发出报警信号，提醒拖拉机司机及时排除故障。

Description

一种通过型种子计数传感器

技术领域

本实用新型属于传感器技术领域，特别涉及一种通过型种子计数传感器。

背景技术

单粒（精密）播种过程中，播种量是播种的主要技术指标之一。然而，播种量是通过播种的种子重量除以千粒种子的重量计算出来的，并不是直接数出来的，播种数量偏差较大。为了实现播种量的精确计数，最佳的办法就是在排种器出口处，安装种子计数装置。为了实现播种的精确计数，国内外研究人员开发出了多种种子计数传感器，就计数原理来说，有压电感应法、电容感应法和光电感应法。相较于其他两种方法，光电感应法有计数稳定，成本低廉的特点。

实用新型内容

为了实现对播种量的精确计数，本实用新型提供了一种通过型种子计数传感器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种通过型种子计数传感器，包括：壳体、发光部和受光部，壳体是上下方为开口的箱体，箱体内为检测区，箱体的左右两端分别为发光部和受光部，发光部为发光管，受光部为光电管，发光管靠近箱体一端向外依次设置有第一光学透镜和第一光学滤光片，第一光学滤光片另一端设置在箱体上，箱体在第一光学滤光片的相应位置处开设有第一窗口，发光部外设置有第一端盖，第一端盖外开设有第一接线孔和第一指示灯孔；光电管靠近箱体一端向外依次设置有第二光学透镜和第二光学滤光片，第二光学滤光片另一端设置在箱体上，箱体在第二光学滤光片的相应位置处开设有第二窗口，受光部外设置有第二端盖，第二端盖外开设有第二接线孔和第二指示灯孔。

进一步的讲，检测区为计数种子下落区域。

进一步的讲，所述发光部包括3-6个发光管，所述发光管等间距的设置，发光管朝向与检测区的中心轴垂直。

进一步的讲，所述受光部包括3-6个光电管，所述光电管等间距的设置，光电管朝向与检测区的中心轴垂直，光电管与发光管的数量一致，位置关系相对应。

进一步的讲，所述发光管为发光二极管。

进一步的讲，所述光电管为光电二极管。

进一步的讲，所述光学滤光片由聚甲基丙烯酸甲脂或聚碳酸脂制成。

进一步的讲，所述光学透镜为线性菲涅尔透镜。

进一步的讲，第一接线孔和第二接线孔外接电源和信号线，为本传感器提供电源和将本传感器产生的信号引出。

本实用新型的有益效果是，本实用新型种子通过型计数传感器在实现对排种器排出的种子精确计数的同时，不改变种子的运动轨迹，不影响播种株距；通过与播种机上的MCU或CPU配合，实现了对排种器的监控，在出现排种故障时，能够发出报警信号，提醒拖拉机司机及时排除故障。

附图说明

图1是本实用新型的通过型种子计数传感器结构的分解图。

图2是本实用新型的通过型种子计数传感器的内部示意图。

图3本实用新型的通过型种子计数传感器的工作原理图。

图4是运用本实用新型的通过型种子计数传感器实现排种故障检测的流程图。

其中，1a.壳体、6a.发光部、6b.受光部、11.检测区、3.第一光学透镜、2.第一光学滤光片、1c.第一端盖、4a.第一接线孔、5a.第一指示灯孔、1b.第二端盖、4b.第二接线孔、5b.第二指示灯孔、78.检测光线、8.发射管、7.接收管、13.第二光学透镜、12.第二光学滤光片。

具体实施方式

一种通过型种子计数传感器，包括：保护壳体内的检测区，所述检测区允许被计数种子下落通过，并具有沿种子下落方向的中心轴（中心轴没有实际的管道，中心轴是检测区的中心）；发光部，所述发光部包括多个发光管，所述发光管以等间距地设置在保护壳体的内部、检测区的外部，朝向检测区与种子下落方向的中心轴垂直；受光部，所述受光部包括多个光电管，所述光电管以等间距地设置在保护壳体的内部、检测区的外部，所述光电管与发光管处于同一平面内，朝向检测区与种子下落方向的中心轴垂直；控制电路，分别与所述发光部和受光部相连，用于控制发光管发光，并根据受光部的受光情况，生成电子输出信号，以信号电平高低表示有无种子通过。所述的控制电路是电光转换控制电路和光电转换控制电路，电光转换控制电路由稳压管和晶体管组成的恒流发光电路，发光管与控制电路是串联连接；光电转换控制电路是由运算放大器构成的电流-电压转换电路和两级晶体管构成的整形电路共同组成。

其中，所述通过型种子计数传感器还包括光学滤光片，所述光学滤光片紧贴所述检测区的外侧，在所述发光部和受光部分别布置；所述通过型种子计数传感器还包括光学透镜，所述光学透镜分别安装在所述发光管和所述光电管前面、所述光学滤光片的后面，所述发光管发出的光线经所述光学透镜后形成平行光通过所述光学滤光片进入检测区，穿过检测区的光线经光学滤光片后通过所述光学透镜后汇聚到光电管所在平面。

优选的，所述发光部的发光管为发光二极管及所述光电管为光电二极管。所述发光部的发光管为发光二极管及所述光电管为光电二极管在红外范围内工作。所述光学滤光片由聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA板)或聚碳酸脂(PC板)制成。所述光学透镜为线性菲涅尔透镜。所述控制电路用于稳定发管光的发光强度，及根据接收到的发光强度调节输出电信号的电平高低。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性工作的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参照图1是本实用新型的通过型种子计数传感器的整体结构图；通过型种子计数传感器的壳体由壳体主体1a和端盖1b、1c组成。

通过型种子计数传感器的壳体端盖1b上，具有接线孔4b和1个LED指示灯5b；接线孔4b用于通过型种子计数传感器的供电；指示灯5b作为种子通过指示灯。接线孔是为了将电源和信号线与种子计数传感器相连，为种子计数传感器提供电源和将传感器产生的信号引出。

通过型种子计数传感器的壳体端盖1c上，具有接线孔4a和1个LED指示灯5a；接线孔4a用于通过型种子计数传感器的供电；指示灯5a作为供电指示灯。

在壳体主体1a的内部位置，为方形通孔，是待计数种子通过的检测区域11。

参照图1中2是通过型种子计数传感器的滤光片；3是线性菲涅尔透镜；6a是发光部；6b是受光部。

参照图2为本实用新型通过型种子计数传感器内部的发光部与受光部布局的剖视图，发光部6a与受光部6b，设置在端盖1c、1b内部；发光部6a与受光部6b相对应，设置在检测区域11的左右两侧。

在本方案较佳实施例中，发射管8设置在发光部6a上，共6个；发射管8发出红外检测光；接收管7设置在受光部6b上，共6个；接收管7接收红外检测光；发射管8与接收管7之间的连线为检测光线78；发射管8和接收管7的相对位置，根据检测区域11的大小，进行优化，使检测光线78能够均匀的分布在检测区域11内部。

优选地，在检测区域11与发光部6a、受光部6b之间，各设置有一组红外滤光片2和线性菲涅尔透镜3。

参照图3是本实用新型的通过型种子计数传感器的工作原理图，发光部6a发出红外光，经线性菲涅尔透镜3和红外滤光片2形成平行光，进入检测区域11，平行光经滤光片2和线性菲涅尔透镜3后，汇聚到受光部6b的接收管上，接收管上的光信号经电流变换放大控制电路后，形成一定水平的电压信号，再经施密特整形器进行信号整形后，送到输出电路进行集电极开路输出。

具体的，当检测区域11中没有种子通过时，集电极开路输出高电平，指示灯5b灭；当检测区域11中有种子通过时，汇聚到受光部6b的接收管上的光减少，集电极开路输出低电平，指示灯5b亮。

参照图4是运用本实用新型的通过型种子计数传感器实现排种故障检测的方法流程图，包括：

步骤S1，开始运行，进行自检，如自检出错，则进行故障报警；如自检通过，则进行步骤S2；

步骤S2，设置排种故障认定时长，然后进行步骤S3；

步骤S3，检查是否开始播种（接近开关检测地轮位置。未播种时，接近开关检测不到地轮，输出为1；开始播种时，接近开关检测到地轮，输出为0），如开始，则进行步骤S4，否则继续进行步骤S3；

步骤S4，开启定时器，进行步骤S5；

步骤S5，检查有无种子通过通过型种子计数传感器，如有则计数值增1，定时器清零、重新定时，进行步骤S5，检测下一个传感器；否则，进行步骤S6；

步骤S6，检查定时器值是否超出，如未超出，进行步骤S5，检测下一个传感器；如超出，进行步骤S7；

步骤S7，排种器故障，报警输出。

种子计数传感器是一个单独的仪器，它可以配合播种机进行使用，也可以单独使用，可以安装在播种机排种器的正下方配合使用。

定时器和接近开关是控制设备中应该具备的部件或功能。种子计数传感器在有种子或其他物体通过时，只会发生电平的高低变化，控制设备就是对电平变化的下降沿进行统计计数的。

需要注意的是，本实施例中所提供的图示仅以示意图的方式说明本实用新型的基本构想，图示中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施例详细绘制，其实际实施时各组件的形态、数量及比例可按实际改变。

Claims (9)

1.一种通过型种子计数传感器，其特征在于：包括：壳体、发光部和受光部，壳体是上下方为开口的箱体，箱体内为检测区，箱体的左右两端分别为发光部和受光部，发光部为发光管，受光部为光电管，发光管靠近箱体一端向外依次设置有第一光学透镜和第一光学滤光片，第一光学滤光片另一端设置在箱体上，箱体在第一光学滤光片的相应位置处开设有第一窗口，发光部外设置有第一端盖，第一端盖外开设有第一接线孔和第一指示灯孔；光电管靠近箱体一端向外依次设置有第二光学透镜和第二光学滤光片，第二光学滤光片另一端设置在箱体上，箱体在第二光学滤光片的相应位置处开设有第二窗口，受光部外设置有第二端盖，第二端盖外开设有第二接线孔和第二指示灯孔。

2.根据权利要求1所述的一种通过型种子计数传感器，其特征在于：检测区为计数种子下落区域。

3.根据权利要求1所述的一种通过型种子计数传感器，其特征在于：所述发光部包括3-6个发光管，所述发光管等间距的设置，发光管朝向与检测区的中心轴垂直。

4.根据权利要求1所述的一种通过型种子计数传感器，其特征在于：所述受光部包括3-6个光电管，所述光电管等间距的设置，光电管朝向与检测区的中心轴垂直，光电管与发光管的数量一致，位置关系相对应。

5.根据权利要求1所述的一种通过型种子计数传感器，其特征在于：所述发光管为发光二极管。

6.根据权利要求1所述的一种通过型种子计数传感器，其特征在于：所述光电管为光电二极管。

7.根据权利要求1所述的一种通过型种子计数传感器，其特征在于：所述光学滤光片由聚甲基丙烯酸甲脂或聚碳酸脂制成。

8.根据权利要求1所述的一种通过型种子计数传感器，其特征在于：所述光学透镜为线性菲涅尔透镜。

9.根据权利要求1所述的一种通过型种子计数传感器，其特征在于：第一接线孔和第二接线孔外接电源和信号线，为本传感器提供电源和将本传感器产生的信号引出。

Images