基于Arduino的穴播器排种监测系统研究

针对穴播器作业中其排种过程难以监测的问题,基于Arduino单片机设计了一种穴播器排种监测系统。以气吸滚筒式花生穴播器为研究对象,根据种子运动轨迹以及穴播器工作特性,确定传感器安装位置;选择红外对射传感器、线性霍尔传感器为信号采集元件,通过蓝牙模块实现人机交互。试验验证,系统在穴播器前进速度为3~5 km/h时,排种监测系统具有良好的准确性和稳定性,为提高农机装备智能化水平提供参考。     

基于电容测量的精密播种机监测系统研究

针对光电法精密播种机监测系统易受田间灰尘影响的缺点,提出了基于电容测量的新型精密播种机监测方法,研制了精密播种机排种监测系统,根据电容的实时变化,实现播种性能监测,完成种箱排空和排种管阻塞等造成的漏播情况报警.实验表明,该系统能够有效地提高排种监测的可靠性.     

基于电容水位计的明渠流量实时监测系统研究

采用明渠均匀流理论通过实时检测渠道的过水深度实现对多种断面渠道流量的监测和计量,为此利用电容量随极板间介质变化的原理,设计了新型数字电容式水位传感器,测量结果不受温度和杂质的影响.电容信号检测使用高集成的电容数字转换器AD7746,提高了测量精度,并交由MSP430F149单片机进行处理.信号由单片机通过RS232总线传出,通过GSM网络进行无线传输,在监控中心,由RS232总线上传给上位机进行控制.由单片机和上位机均进行水位和流量的处理,数据分别在信号采集和监控处由LCD和上位机显示,实现水位流量的实时监测.     

精量播种机排种电子智能监测系统的研究

精量播种机的监测系统是现代精播机的一个重要组成部分,其性能的好坏将影响精播质量。为了提高精播机的工作质量和自动化水平,设计了一种排种自动监测系统。该系统采用软硬件相结合的设计思想,实现对数据的采集与处理,显示出故障发生的性质和位置,并进行相应状态的声光报警。     

气吸式玉米播种机排种监测系统研究

为了对播种机的工作状况进行实时监测,对播种过程中出现的种箱排空和导种管堵塞情况及时报警,设计了一种对播种机作业中的各项参数实时监测系统。系统以嵌入式微处理器和红外光电传感器为主要部件,通过无线通信的方式与上位机进行数据的传输,对播种作业中出现的种箱排空和导种管堵塞及时进行声光报警,并通过上位机软件对所需的参数实时显示。试验结果表明:该系统工作稳定,对故障的报警准确率较高,有效提高了播种质量。     

排种监测传感器的试验研究

提出了排种检测光电传感器的覆盖率问题，并利用红光半导体激光二极管（RLD）和硅光电池构造了一种高覆盖率的排种传感器。通过两片平行对置的平面镜多次反射RLD发射出的激光束，在排种管的检测截面形成激光束栅格。试验表明，本传感器对不同体积的种子都有相当高的检测准确率，可用于玉米、大豆的排种计数，也可用于玉米、大豆、小麦、高梁等作物的排种监测。     

玉米免耕精量播种机排种质量监测系统

为实现玉米免耕精播作业质量实时监控,设计了基于反射式红外光电感应的播种机排种监测系统。以红外发射二极管、光电二极管为信号发射、接收端的监测探头,并通过对监测盲区评估计算,优化了探头结构及安装参数。为提高监测系统对多尘作业环境的适应性,设计了以旋转式透明防尘罩为核心的自清洁除尘装置,可保护探头免受尘土侵蚀。开发了集种粒信号拾取、车速采集、防尘电机控制和报警显示等功能的硬件电路,研究了以落种时差为关键参数的测算方法,实现对播种量、重播、漏播等性能指标的判定。播种监测系统台架试验结果表明,系统对播种总量、漏播量、重播量的监测精度分别为98.5%、95.1%、85.6%;模拟灰尘粘附工况,系统对播种总量监测精度达98.1%,具备良好的抗尘效果。该系统满足免耕精量播种机排种质量实时监测要求,有助于提升机具作业性能。     

内充种式排种器排种质量检测系统研究

为了提高内充种式垂直圆盘排种器的工作质量,研制了排种工况自动检测及液晶显示系统。该系统以单片机AT89C51为核心,利用光电传感器对排种器充种情况进行监测,采用可编程并行接口8155与AT89C51相连的键盘接口电路实现播种作业参数的设定,通过LCD液晶显示模块实现了排种器作业工况的直观显示。试验结果表明,该系统漏排种率检测准确率为97%以上。     

基于LabVIEW的高速齿轮箱振动信号监测分析系统研究

针对齿轮箱结构复杂,工作条件恶劣,依靠工作经验只能对其运转状态进行简单的初步预判问题,基于LabVIEW设计一款对齿轮箱的运行状态进行实时在线监测分析的软件,对温度与转速转矩信号监测系统等信号进行实时监测,再将监测采集到的信号进行分析。通过实例可以检测出齿轮箱存在轴不对中的问题,验证了该监测分析系统的准确性。监测分析系统可以通过频谱分析、细化谱分析等模块对振动信号进行分析,对高速齿轮的故障检测有着一定的指导作用。     

基于CCD摄像系统的机械式排种器动态特性研究

运用高速摄像技术,建立了精量排种器性能分析系统。通过对拍摄动态图像的详细分析,提取运动种子的下落姿态和轨迹,确定了造成排种器漏播的部分因素。建立合理的试验因素,得出最优的组合,检测精度满足使用要求。实验表明,采用本文研究的系统进行精量排种器性能研究是可行的,具有实际价值。     

玉米播种机排种监测的试验研究与设计

在对目前玉米播种机排种监测方法的研究基础上,设计了一套新的玉米播种机排种监测的试验方法:将4对光电传感器并排安装在导种管内壁以监测空或堵的情况并进行报警;同时,利用安装在排种盘的中心轴上的空心转速编码器,测出排种盘转速连同试验所得的空穴率,从而得出玉米排种量。试验结果表明:该方案模拟实际空或堵的报警率达100%,排种量检测平均精度98.37%,各项性能指标均达到了实际要求。     

基于有序充种的集排滚筒式排种器性能试验研究

针对机械式播种种箱机种群起拱,以及新疆宽幅作业播种机整机结构复杂臃肿、振动大、动力消耗大等问题,提出了基于有序供种条件下机械式精量取种的方案,设计了一种基于有序充种的集排滚筒式排种器。同时,阐述了有序充种工作原理,以棉花种子为试验对象,以供种倾角、滚筒转速、窝孔开口大小为影响因子,以单粒率、多粒率、漏播率为排种性能指标,选择二次旋转正交组合试验,分析各影响因子对排种性能的显著性与规律。试验结果表明:供种倾角为38°、滚筒转速为8r/min、窝孔开口为13mm时,性能指标达到最佳,单粒率为91.5%,多粒率为4.66%,漏播率为2.4%,满足棉花精量播种要求。     

玉米精量播种机排种监测系统设计

为提高玉米精量播种机田间作业质量,设计开发了一种排种监测系统,可实现播种量、漏播量、重播量等参数统计及漏播故障报警。系统以红外发光二极管和红外接收二极管分别作为监测探头发射和接收端,两者采用平行对射排布;通过设计优化二极管及探头支架结构,消除了发射端散射光线对接收端形成的杂光干扰,增强了光线集聚性,提高了系统监测精度。控制器采用STM32单片机分析处理排种信息,当排种盘连续出现漏投、多投种粒时,系统将发出报警信号,显示故障信息。台架试验结果表明:该系统对排种量、漏播量和重播量监测精度分别可达到98.1%、94.6%与87.9%。     

基于非接触式速度测量的排种驱动系统

介绍了一种利用非接触式速度测量装置驱动排种器的工作原理.该装置用前后两个光电传感器来探测路面的反射光信号,根据两路信号的时间差得到相对速度,并用该测速装置来驱动步进电机,步进电机带动排种器转动,以达到排种和速度同步的目的.此装置可以改善现有播种机靠地轮驱动时由于打滑造成的排种不均匀的问题,使排种更加均匀化.     

小麦数控排种系统的设计与研究

0 引 言 虽然我国大田农业的种植结构和种植方式发生了翻天覆地的变化,但与发达国家相比,仍有很大差距.精密播种可以节省劳动力和成本,增加产量和提高生产效率,播种质量直接关系到经济增长的趋势.精密播种技术是农业机械技术与农艺要求的完美结合,是当今农业精密操作的发展方向.     

基于信号白噪声处理的玉米精密排种器结构优化设计

为了提高玉米播种的合格率,降低单粒率、重播率和和漏播率,对玉米播种机的排种器结构进行了优化设计,并采用图像白噪声处理,提出了圆盘精密排种器的结构优化方法。在排种器圆盘倾斜角度的设计优化过程中,为了提高玉米种子尺寸结构图像信号采集的准确度,引入了一种白噪声信号处理的倾斜角度和理论计算值进行结合,优化了排种器的结构。为了测试该方法的有效性和可靠性,对排种器的播种性能进行了测试,通过测试发现,改进后的排种器在单粒率、重播率和漏播率性能上都优于普通方法设计的排种器,提高了玉米播种机的播种效果。     

精密排种器性能监测装置研究——基于超材料光电传感器

由于精密播种机排种器多采用气吸封闭式,在作业过程中很难监测到其播种质量或存在的故障问题。为此,提出了一种基于光电传感器的精密播种机排种器监测装置,并利用超材料滤波提高了光敏电阻的灵敏度,从而有效提高了监测装置的精度。根据气吸式播种机的封闭性特点,设计了排种器监测系统的结构,采用总线进行通信,实现了多台播种机并行实时监测。同时,提出了复合结构的光学超材料滤波器结构优化方案,通过改变结构长度和介电层厚度,研究了滤波器的性能,实现了结构设计与空气界面之间的阻抗匹配条件,可以扩展通频带的带宽。采用不同类型的传感器对播种机的漏播监测误差进行测试,结果表明:采用超材料滤波光电传感器的监测精度最高,从而验证了其应用在精密播种机排种设备上的可行性。     

气力集排式水稻排种系统播量控制模型研究

水稻排种器播量调整多采用排种槽有效长度调节或排种轮与机具前进速比调节,播量调整精度有限。为了提高气力集排式排种系统播量调节精度,针对生产中常用的4种不同含水率稻种状态,以种层高度、排种轮转速为试验因素,以排种轮单圈排量为试验指标开展试验研究,分析各作业过程中的动态变化参数对排种轮单圈排量的影响规律。试验表明：不同稻种状态下单圈排量均随着排种轮转速的升高而降低,当种层高度一定时,二者成反比关系;单圈排量随种层高度的升高呈先增大后减小的趋势变化,不同稻种状态下的单圈排量最大值出现在种层高度为25.35~31.55cm处;4种不同稻种状态下,单圈排量由大到小依次是干稻种、晾干2d、晾干1d、湿稻种,单圈排量随种子含水率的升高而降低。通过二元回归分析拟合出4种常见稻种状态下单圈排量与种层高度、排种轮转速的回归模型,并构建了基于排种轮转速调控的播量控制模型。在室内搭建了控制系统试验平台对播量控制模型进行了验证试验,试验显示构建的播量控制模型平均误差2.07%,实际播量变异系数为2.59%,验证结果与播量控制模型基本一致。本文建立了多因素影响下的水稻播量控制模型,明确了种层高度、排种轮转速、稻种含水率对单圈排量的影响规律,可为水稻直播机播量控制系统设计与优化提供借鉴。