基于机器视觉的育秧盘裂缝缺陷检测方法研究

育秧盘因长期使用或运输不当等原因易出现破损,影响了工厂化自动育秧生产线的作业性能。针对水稻育秧盘的裂缝缺陷,采用机器视觉技术,利用图像灰度化、自适应阈值处理和形态学运算等方法对育秧盘的裂缝缺陷进行检测;利用平均值法对RGB图像进行灰度化,采用自适应阈值处理对灰度化后的图像进行二值化,然后通过形态学膨胀对断裂处的裂缝进行连通,以求得最大连通区域,再运用最小外接矩形把最大连通区域标记出来,实现对裂缝缺陷的识别。试验结果表明:对带有裂缝缺陷的育秧盘的正确识别率可达到94.38%。本文的研究为育秧盘裂缝缺陷的检测和判定奠定了基础。     

多层盘式秧盘热风辅助微波干燥机优化设计与性能试验

针对现有水稻秸秆营养穴盘（简称秧盘）热风辅助微波干燥机静态干燥时存在气流场和电磁场分布不均匀、干燥效率低和干燥品质差等问题,设计了多层盘式热风辅助微波干燥机,并主要对干燥机的微波谐振腔和气流均布室进行了优化设计。利用ANSYS Electronics软件对微波谐振腔馈口不同排列方式进行仿真,根据电磁场强度均匀性及S参数的影响,确定馈口的排列方式及高度;利用ANSYS Fluent软件对气流均布室的导流腔高度、气流均布腔高度及导流体底边直径进行优化;以秧盘为试验材料对该机性能和加热均匀性进行试验验证。结果表明,优化后气流均布室出口处气体流速的均匀性指数与优化前相比提高21.26%;微波谐振腔三馈口V-L-L排列方式下电磁场强度均匀性最好且S参数最小;馈口高度为160mm时反射功率最低,比馈口高度为70mm时降低78.13%;相较于热风干燥和微波干燥,秧盘在热风辅助微波干燥方式下干燥速率分别提高291.31%和86.48%,且干燥均匀性更好。该研究可为热风辅助微波干燥机的结构优化提供参考。     

气动下压式高速移栽机自动控制系统设计与试验

针对气动下压式高速移栽机有序供盘和高速取苗作业自动控制需求,本文基于Arduino微控制器设计移栽机自动控制系统.该系统包括苗盘位移监测、有序供盘、高速取苗等任务模块,以苗盘位置和苗盘位移为主要控制条件,根据供盘速度-送盘速度、高速取苗间隔-苗盘位移等参数匹配要求确定供盘速度和取苗间隔控制方法,建立有序供盘、高速取苗两...     

穴盘苗高速移栽机吊杯式栽植器膜上成穴性能仿真与试验

吊杯式移栽机具有成穴、移栽一次性完成,可以覆膜作业等优点,已成为移栽作业中使用较多的移栽机械。吊杯式栽植器为吊杯式移栽机的主要作业部件,不同形状吊杯能影响移栽机的膜上成穴性能及栽植品质。借助离散元仿真软件EDEM及多体系统动力学分析软件RecurDyn,耦合仿真分析两种不同形状的吊杯在栽植频率为72株/（min·行）时的撕膜大小,仿真结果得出圆锥形吊杯的成穴性能优于锥形吊杯,锥形吊杯形成的膜口纵向尺寸为105.37 mm,圆锥形吊杯形成膜口纵向尺寸为101.26 mm;最后通过室内台架试验,检验两种不同形状吊杯的栽植机构的膜上成穴性能,并验证EDEM RecurDyn耦合仿真结果的合理性。结果表明,仿真试验结果与台架试验结果趋势一致,锥形吊杯的膜口纵向尺寸约为130.58 mm,圆锥形吊杯的膜口纵向尺寸约为121.40 mm,证明所采用EDEM RecurDyn耦合仿真研究吊杯式栽植器成穴特性的方法是可行的,就地膜的损伤程度而言,圆锥形吊杯的膜上成穴性能优于锥形吊杯。     

某地国家储备林土壤含水量变化规律研究

以河南省某地2年生杜仲树为研究对象,在树盘式灌溉条件下,利用根系分布土层放置的土壤温湿度传感器和智能采集器对土壤体积含水量进行实时监测,分析土壤含水量在不同灌水定额条件下的动态变化规律,根据动态变化规律来确定相对应的灌水周期.试验结果表明:各个测点的土壤含水量在灌水后12h均高于田间持水量;灌水后10d各测点土壤体积含...     

水稻秸秆营养穴盘微波热风耦合干燥动力学模型研究

为探究水稻秸秆营养穴盘的干燥特性及干燥过程中含水率的变化规律,在不同的干燥温度(50、55、60、65、70℃)、热风速度(1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 m/s)和微波功率(180、360、540、720、900 W)条件下对水稻秸秆营养穴盘进行了微波热风耦合干燥试验,研究不同干燥因素对干燥速率和有效水分扩散系数的影响,并建立了干燥动力学模型。研究结果表明:水稻秸秆营养穴盘微波热风耦合干燥过程只有降速干燥阶段,没有明显的恒速干燥阶段;微波热风耦合干燥可明显增强物料内部的水分扩散能力,提高有效水分扩散系数,且变化规律与水分比的变化规律一致,有效水分扩散系数变化范围为2.29641×10^-8~6.14736×10^-8 m^2/s。通过对12个干燥动力学数学模型进行拟合,得到Midilli et al模型具有最大R^2平均值、最小的χ^2和均方根误差平均值,且在不同条件下的水分比试验值和预测值具有很好的一致性,说明该模型适合用于预测水稻秸秆营养穴盘微波热风耦合干燥过程中含水率的变化规律。     

穴盘苗自动移栽机苗盘回收机构设计与试验

为实现穴盘苗移栽全自动化,在自制的穴盘苗自动移栽机上设计了苗盘自动回收机构。该机构主要由输送带、托举凸轮、限位块和集盘架组成。取苗完成后的苗盘以一定的倾角下落至输送带上,再输送至集盘架下方,由托举凸轮托举苗盘至集盘架内的限位块上,以完成自动回收。苗盘的下落倾角β、托举凸轮的轮廓半径R和转速n是实现苗盘自动回收的主要影响因素。单因素试验结果表明,苗盘下落倾角β为55°~65°,托举凸轮的轮廓半径R为120~160 mm,托举凸轮转速为30~120 r/min,可实现苗盘自动回收。多因素正交试验结果表明,苗盘的下落倾角β为60°,托举凸轮轮廓半径R为140 mm,凸轮转速n为30 r/min,是实现苗盘的自动回收较佳组合。