基于光量阻挡原理的颗粒化肥流量检测方法

针对化肥排施过程流量较大,化肥颗粒相互遮挡导致难以准确检测的问题,提出了基于光量阻挡原理的颗粒化肥流量检测方法,该方法以颗粒流量与传感器响应电压间的相关性为基础建立检测模型;通过理论分析初步确定了该检测方法的可行性;借助离散元仿真分析了化肥排施过程在输肥管中的分布规律,为颗粒流量传感器结构设计和安装位置确定提供了依据;基于上述分析设计了颗粒流量传感器,并搭设了颗粒化肥流量检测试验台;以尿素和复合肥为试验材料,以排肥轮转速为试验因素对上述理论进行了验证,结果表明化肥流量与化肥颗粒流量传感器累计响应电压存在较强的线性相关,各排肥轮转速下,两者相关性决定系数均高于0.992。为确定最优检测模型,建立了各排肥轮转速的检测模型,以平均绝对百分比误差为指标对不同检测模型进行了对比,基于加速组建立的检测模型对尿素和复合肥的平均绝对百分比误差分别为5.18%和4.07%,检测误差低于其他组,确定了最优检测模型。为解决颗粒流量传感器与不同直径输肥管匹配的问题,以敏感元件数量和颗粒流量传感器内径为因素进行试验,结果表明当检测元件密度为0.075~0.75时,对于尿素和复合肥各流量传感器的平均绝对百分比误差分别为4.75%~9.33%和4.07%~9.11%,且平均绝对百分比误差随检测元件密度增大而降低。     

超级杂交稻压电振动式匀种装置设计与试验

针对目前振动式水稻育秧盘低播量精量排种器存在匀种均匀性差、难以提供单列稳定种子流的问题,设计了一种压电振动式匀种装置。通过对压电振子振动原理、振动板动力学和水稻种子转向等分析,确定了各部件的结构参数。进行振动板结构参数优化设计,以储种盒深度、转向槽角度以及振动方向角为试验因素,结合Box-Behnken试验方案进行优化,试验结果表明转向槽角度、储种盒深度、振动方向角和转向槽角度交互作用对试验结果影响显著,当储种盒深度为8mm、转向槽角度为49°、振动方向角为29°时,种子均匀性变异系数为17.91%。通过台架试验测定振动板加速度,确定输入电压与振幅之间的关系。最优结构参数下振动板匀种试验结果表明,匀种均匀性变异系数、播种合格率和漏播率分别为18.20%、94.65%和0.67%。不同匀种速度下播种性能试验结果表明,当工作电压为130~180V时,其播种合格率均不小于94.17%,漏播率均不大于0.83%。不同水稻品种适应性试验结果表明,在工作电压130、150、170V下,其播种合格率均不小于94.17%,漏播率均不大于1.0%,满足超级杂交水稻精量化育秧播种要求。