SU1737476A1

SU1737476A1 - Устройство дл контрол и регистрации параметров процесса высева

Info

Publication number: SU1737476A1
Application number: SU884377447A
Authority: SU
Inventors: Николай Григорьевич Сакало; Владимир Владимирович Брей; Лев Григорьевич Сакало; Владимир Ярославович Рихва; Михаил Ильич Сердюк; Виктор Васильевич Погорелый; Валерий Павлович Руденко; Анатолий Васильевич Илюхин
Original assignee: Полтавский Государственный Педагогический Институт Им.В.Г.Короленко
Priority date: 1988-02-10
Filing date: 1988-02-10
Publication date: 1992-05-30
Also published as: HUT51402A; HU891470D0; EP0367829A4; YU31289A; HU203605B; WO1989007806A1; AU3051989A; EP0367829A1; FI894780A0

Abstract

Изобретение относитс к области автоматизации сельскохоз йственного производства и может быть использовано дл контрол работы многор дных се лок. Целью изобретени вл етс повышение информативности устройства. Устройство содержит каналы контрол , выполненные из датчика сем н, усилител , сумматора, интегратора и сигнализатора. Кроме того, устройство содержит датчик пути, формирователь импульсов , сумматор, усилитель, апериодический элемент, пороговый элемент , счетчики, переключатели, блоки экстремумов , элементы задержки, регистр, дешифратор, индикаторы, элемент И, элемент ИЛИ, демультиплексор, блок счетчиков и блок пам ти. Каналы контрол осуществл ют контроль интенсивности высева в аналоговой форме, контроль высева отдельного р да производитс в цифровой форме. Цифрова информаци накапливаетс в блоке пам ти, а аналогова - выводитс на сигнализаторы. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. со с

Description

Изобретение относитс к системам контрол и оценки высева, включающим подсистемы оценки равномерности высева, и может быть использовано в многор дных се лках, в частности в се лках точного высева (пунктирных), примен ющихс дл высева сем н свеклы, кукурузы, соевых, бобовых, хлопчатника, сорго, подсолнечника и овощных культур.

Изобретение может быть также использовано дл испытаний се лок точного высева , дл исследовательских работ при выборе направлений конструктивного улучшени механизмов се лок, дл их технической диагностики при постановке на линейку готовности, дл проверки работоспособности и выбора оптимальных режимов работы, а также дл исследовательских

работ при отработке технологий сельскохоз йственного производства.

Цель изобретени - повышение информативности устройства.

На фиг. 1 и 2 представлена блок-схема устройства дл контрол и регистрации параметров процесса высева; на фиг.З - функ- циональна схема выполнени блока экстремумов.

Устройство содержит датчики 1 сем н, усилители 2, датчик 3 пути, формирователь 4 импульсов, каналы контрол , где п - число р дов се лки, субблок 6 определени нормы высева, субблок 7 регистрации параметров процесса высева, сумматоры 8, сумматор 9, сигнализаторы 10, первый счетчик 11, первый элемент 12 задержки , второй счетчик 13, регистр 14, деVI

СО VI N VI О

шифратор 15, первый индикатор 16, первый блок 17 экстремумов, первый переключатель 18, второй блок 19 экстремумов, третий счетчик 20, демультиплексор 21, элемент ИЛИ 22, блок 23 счетчиков 24i-24k, второй индикатор 25, второй переключатель 26, элемент И 27, пороговый элемент 28, блок 29 пам ти, интеграторы 30, усилитель 31, апериодический элемент 32 и второй элемент 33 задержки.

Блоки 17 и 19 содержат элемент 34 задержки , элемент 35 вычитани и пороговый элемент 36.

Элементы 1,2,8,30 и 10 объединены в канал 10 контрол . Субблок 6 включает в себ элементы 11-18. Субблок 7 включает в себ элементы 19-26 и 33.

В качестве датчика сем н целесообразно использовать автогенераторные высокочастотные датчики. Менее эффективно в устройстве будут работать и оптические СВЧ, пьезоэлектрические датчики. Датчик 3 пути выполнен таким образом, чтобы он выдавал на выходе один импульс на 5 см пути, и может быть выполнен радарным или любым другим, например в виде сочетани посто нного магнита с герконами.

Сумматор 8 и интегратор 30 целесообразно выполн ть в виде единого интегро- сумматора, например, на операционном усилителе.

Сумматор 9 и усилитель 31 могут быть выполнены на операционных усилител х, Апериодический элемент 32 может быть выполнен в виде резистора и конденсатора.

Сигнализаторы 10 целесообразно выполн ть в виде усилител мощности со све- тодиодом на выходе. Сигнализаторы 10 могут объедин тьс в виде позиционного табло.

Переключатели 18 и 26 могут быть ручными или управл емыми от генераторов тактовых импульсов.

Индикатор 25 содержит коммутатор с индикацией номера счетчика 24i-24k, дешифратор , цифровые индикаторы по числу разр дов счетчика 24 и схему динамической индикации.

Блок 29 содержит энергонезависимое посто нное запоминающее устройство с электрическим стиранием информации и схему управлени записью-чтением в виде микросхем.

Устройство дл контрол и регистрации параметров процесса высева (фиг.1 и 2) работает следующим образом.

Датчики 1 сем н устанавливают в сошниках се лки и посредством кабельной разводки св зывают с пультом, установленным в кабине трактора. Пульт подключают к электрической бортсети трактора.

Семена, пролетающие через сошники се лки, воздействуют на высокочастотные

электромагнитные пол датчиков 1, обусловлива по вление электрических импульсных сигналов в лини х, питающих датчики. Эти сигналы поступают в усилители 2, усиливаютс и поступают на один из входов

0 сумматора 8 и входы сумматора 9. Выходной сигнал сумматора 9 масштабируетс усилителем 31, усредн етс по времени посредством апериодического элемента 32 и поступает на входы сумматора 8

5 каналов 5 контрол . Выходные сигналы сумматоров 8 интегрируютс соответствующими интеграторами 30. Если процесс высева происходит нормально, то на выходах интеграторов сигналы отсутствуют и сигнали0 заторы 10 не работают. Если произошло грубое нарушение в работе одного или более высевающих аппаратов, например забивание сошника или обрыв приводной цепи, т.е. полное прекращение высева, то сигналы

5 на выходах интеграторов 30 быстро вызывают срабатывание соответствующих сигнализаторов 10. В случае менее грубых нарушений, например отклонение нормы высева в одном или нескольких высеваю0 щих аппаратов, сигнал на выходе интегратора 30 нарастает более медленно до срабатывани соответствующего сигнализатора 10. Таким образом, аналоговый принцип контрол обеспечивает работу си5 стемы в реальном масштабе времени.

Поскольку контроль в реальном масштабе времени вы вл ет любые нарушени , то отсутствие сигналов на сигнализаторах 10 гарантирует, что норма высева во всех высе0 вающих аппаратах примерно одинакова. Поэтому определение значений нормы высева по одному высевающему аппарату будет представительным дл всей се лки. При отсутствии сигналов на сигнализаторах 10

5 оператор периодически контролирует величину нормы высева всей се лки по цифровому индикатору дл проверки правильности технологии посева. В случае срабатывани одного из сигнализаторов 10 оператор мо0 жет по величине нормы высева оценить вид нарушени высева.

Сигналы с выходов усилителей поступают через переключатель 18 на вход блока 17 экстремумов (фиг.З), где в сигнале от каждо5 го семени выдел етс момент экстремума путем вычитани в элементе 35 вычитани пр мого и задержанного элементом 34 задержки сигналов. Сигнал с элемента 35 вычитани поступает на вход порогового элемента 36, на выходе которого формируетс импульс. Сформированный таким образом импульс соответствует моменту про- летани сем н через чувствительный элемент датчика 1 независимо от размера и формы сем н.

Применение блока 17 экстремумов позвол ет получить импульсы от всех сем н, в том числе и от близко лет щих, т.е. при скорост х высева до 60 сем н в секунду, когда рассто ние между семенами меньше размеров сем н. Датчик 3 пути выдает сигнал на заданном рассто нии пройденного се лкой пути, например, на 5 см.

Зтот сигнал преобразуетс формирователем 4 к уровню цифрового сигнала, импульсы с формировател 4 поступают на счетный вход счетчика 11, где они подсчитываютс до заданной величины пройденного се лкой пути (например 20 м). При этом на входе счетчика 11 по вл етс сигнал, поступающий на вход регистра 14 и элемента 12 задержки, В это же врем на вход счетчика

13поступают импульсы с выхода блока 17 экстремумов о высе нных семенах, где и подсчитываютс . Сигнал счетчика 11 поступает на вход разрешени записи регистра

14и информаци с выхода счетчика 13 записываетс в регистр 14. Сигнал элемента 12 задержки поступает на входы установки в ноль счетчиков 11 и 13 соответственно. При этом указанные счетчики обнул ютс и субблок 6 определени нормы высева начинает следующее вычисление нормы высева. Сигналы с выхода регистра 14 через дешифратор 15 поступают на индикатор 16, на котором индицируют норму высева в количестве сем н на метр.

Таким образом, указанные выше схемы обеспечивают вы вление нарушений в работе высевающих аппаратов и отклонени в норме высева, т.е. обеспечиваетс традиционный технологический контроль высева, но в отличие от традиционных систем снижаетс нагрузка на оператора при большей достоверности контрол .

Традиционный технологический контроль не обеспечивает оценки равномерности высева. Субблок 7 регистрации параметров высева в устройстве работает следующим образом.

Усиленные сигналы от датчиков 1 сем н через переключатель 26 поступают на блок 19 экстремумов, работающий таким же образом , как и блок 17. Импульсы с формировател 4 поступают на элемент И 27, другой вход которого соединен с выходом порогового элемента 28.

При отсутствии сигнала на выходе апериодического элемента 32, т.е. при отсутствии высева или переходных режимах

работы се лки, срабатывает пороговый элемент 28, а элемент И 27 не пропускает импульс от формировател 4 к счетчику 20. Элемент И 27 пропускает этот импульс при

наличии сигнала порогового элемента 28, т.е. при установившемс режиме работы высевающих аппаратов се лки. Счетчик 20 подсчитывает количество сформированных импульсов от датчика 3 пути между кажды0 ми смежными импульсами с выхода блока 19 экстремумов, т.е. между каждыми смежными сигналами от высе нных сем н. Импульс с выхода блока 19 экстремумов через демультиплексор 21, элемент ИЛИ 22 и эле5 мент 33 задержки обнул ет счетчик 20. На выходе счетчика 20 по вл ютс коды диапазонов количеств сформированных импульсов датчика 3 пути, соответствующих рассто нием между семенами. Эти коды по0 ступают на входы демультиплексора 21, который в соответствии с кодом подключает счетный вход одного из счетчиков 24i...24k к выходу блока 19 экстремумов. При по влении импульса на выходе блока 19 содержи5 мое соответствующего счетчика 24i. ,24k увеличиваетс на единицу. Таким образом, счетчики 24i...24k подсчитывают количества промежутков между семенами в каждом диапазоне . Коды с выходов счетчиков 24 по0 ступают на индикатор 25, где отображаютс в виде цифр, соответствующих количеству промежутков в каждом диапазоне, т.е. представл ют собой гистограмму распределе- Nsi ни сем н в р дке. Поскольку датчики 1

5 сем н установлены непосредственно над семенным ложем, то полученна гистограмма точно отображает рассто ние между семенами , Кроме того, при прекращении высева сигнал порогового элемента 28 по0 ступает в блок 29 пам ти, где по переднему его фронту производ т запись кодов выходов счетчиков 24, поступающих на входы блока 29. При восстановлении высева по заднему фронту импульса порогового эле-

5 мента 28 содержимое блока 29 пам ти поступает на входы предварительной установки счетчиков 24 блока 23.

Субблок регистрации параметров процесса высева может быть использован как

0 автономна система при решении задач исследовательского характера, когда основной целью вл етс определение параметров процесса высева осуществл емого данным высевающим аппаратом на определен5 ном режиме работы.

Таким образом, устройство позвол ет оценить распределение сем н в почве и прин ть меры дл его поддержани на оптимальном уровне. Это обеспечивает повышение урожайности до 30%.

Claims

Сочетани аналогового и цифрового принципов контрол и оценки с разделением системы на три уровн по быстродействию в зависимости от значимости нарушений обеспечивает повышение быстродействи системы при вы влении наиболее значимых нарушений, что снижает величину процессов и, следовательно, обеспечивает дополнительное повышение урожайности на 5-10%. Кроме, того, упрощаетс схема традиционного контрол , котора содержит примерно в 4 раза меньше элементов, при этом исключаетс необходимость в таких элементах, как р дные счетчики. Это позвол ет снизить стоимость системы. Дополнительный эффект заключаетс и в снижении нагрузки на оператора. Формула изобретени 1. Устройство дл контрол и регистрации параметров процесса высева, содержащее в каждом канале контрол датчик сем н, усилитель, сумматор и сигнализатор в каждом канале контрол , выход датчика сем н соединен с входом усилител , датчик пути, выход которого подключен к входу формировател импульсов, пороговый элемент , блоки экстремумов, счетчики и индикаторы , отличающеес тем, что, с целью повышени информативности устройства , в него введены сумматор, усилитель , апериодический элемент, переключатели, регистр, дешифратор, элементы И и ИЛИ, элементы задержки, де- мультиплексор, блок счетчиков и блок пам ти, в каждый канал контрол введен интегратор, в каждом канале контрол выход усилител соединен с первым входом сумматора, выход которого через интегратор подключен к входу сигнализатора, выходы усилителей всех каналов контрол соединены с входами переключателей и сумматора, выход которого через последовательно соединенные усилитель и апериодический элемент подключен к входу порогового элемента и к вторым входам сумматоров всех каналов контрол , выход формировател импульсов соединен с первыми входами элемента И и первого счетчика , выход которого подключен к первому входу регистра и через первый элемент задержки - к второму входу первого счетчика и к первому входу второго счетчика, выход которого соединен с вторым входом регистра, выход которого через дешифратор подключен к входу первого индикатора, выход первого переключател через первый блок экстремумов соединен с вторым входом второго счетчика, выход порогового элемента подключен к первому входу блока пам ти и к второму входу элемента И, выход которого соединен с первым входом третьего счетчика, выходы которого подключены

к первым входам демультиплексора, выходы которого подключены к первым входам блока счетчиков и к входам элемента ИЛИ, выход которого через второй элемент задержки соединен с вторым входом третьего

счетчика, выход второго переключател через второй блок экстремумов подключен к второму входу демультиплексора, выходы блока счетчиков соединены с входами второго индикатора и с вторыми входами блока

пам ти, выходы которого подключены к вторым входам блока счетчиков.
2. Устройство дл контрол и регистрации параметров процесса высева по п.1, о т- личающеес тем, что блок экстремумов

содержит элемент задержки, элемент вычитани и пороговый элемент, выход которого вл етс выходом блока экстремумов, объединенные вход элемента задержки и первый вход элемента вычитани вл ютс

входом блока экстремумов, выход элемента задержки соединен со вторым входом элемента вычитани , выход которого подключен ко входу порогового элемента.

I B .

I

этш

т форпиройател

ппульсов b7

I--- - - .-Ј.

I

27

Г

Г

J

20

-$

j

21

а « .

22.

33

от усилителей 2

2S

П|

L

21

а « .

22.

33

19

25

+-Э

29

I

Фиг.2

от порогодого элемента 28

JW