油菜精量排种器种子流传感装置设计与试验

• Published in: 农业工程学报 Vol. 33; no. 9; pp. 29 - 36
• Main Author: 丁幼春 杨军强 朱凯 张莉莉 周雅文 廖庆喜
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 华中农业大学工学院,武汉,430070 2017
• Subjects: 传感装置; 机械化; 油菜种子流; 油菜精量排种器; 监测; 碰撞; 设计; 碰撞; 油菜种子流; rapeseed flow; monitoring; 机械化; 油菜精量排种器; collision; 设计; 监测; design; mechanization; sensing device; 传感装置; rapeseed precision metering device
• ISSN: 1002-6819
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2017.09.004

针对油菜精量播种过程中缺乏小粒径种子流传感而导致播量监测困难的问题,设计了一种油菜精量排种器种子流传感装置。运用高速摄影技术及碰撞动力学模型,记录并分析油菜种子与聚偏氟乙烯压电薄膜的碰撞轨迹,为传感装置的导管、压电薄膜倾角、出种口位置等关键结构参数提供依据。基于油菜种子与压电薄膜的碰撞信号特征分析,设计了沉槽基板-压电薄膜感应结构,将碰撞信号的衰减时间从9缩短至1 ms,提高了对高频种子流检测的时间分辨率,同时能够有效抵抗机械振动带来的干扰影响。对微弱碰撞信号进行放大、半波整流、电压比较、单稳态触发转化为单脉冲信号,通过单片机定时计数采集处理,实现油菜种子流排种频率与排种总量的实时检测,并利用无线收发模块定时发送给监测显示终端,实现播量数据的实时显示与保存。油菜精量排种器台架及数粒仪高频排种试验表明：在排种频率8.1~32.9 Hz范围内,检测准确率不低于99.5%。田间播种试验表明传感装置能够实时检测精量排种器的排种频率与排种总量,在无排种时计数为零,正常播种状态时检测准确率不低于99.1%,机械振动及粉尘对传感装置没有影响。该传感装置为油菜精量播种过程播量监测、漏播检测以及补种提供有效支撑。