[实用新型]一种变量配肥施肥机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水稻机械化设备领域，尤其涉及一种变量配肥施肥机。

背景技术

传统肥料的施用，是采取粗放的方式一次播排混合肥料。常常造成作物某种营养成分的缺失，而另一种营养成分过剩，这样既没有使肥料得到较高的利用率，又使土壤环境的营养平衡受到破坏，长期如此造成地下水的污染。合理地利用化肥及研究施肥技术对中国农业发展有着非常积极的意义。实践表明，实施按需变量配肥施肥，可大大地提高肥料利用率、减少肥料的浪费以及多余肥料对环境的不良影响，因此其经济、社会和生态效益显著，是未来施肥技术的发展方向。

发明内容

为了解决目前传统肥料施用利用率低的问题；本实用新型提供一种变量配肥施肥机，该变量配肥施肥机与拖拉机配套使用，对施肥过程中的施肥量进行监控和调整，并结合GPS技术和施肥处方，可实现精准施肥作业，具有良好的经济性和实用性。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种变量配肥施肥机，包括肥料箱、压力传感器、现场检测控制器、开沟器、GPS天线、发电机、驱动机、螺旋排肥器、下料斗、地轮、机架；所述机架与拖拉机连接，机架前下方安装有地轮，后下方固定有开沟器；肥料箱固定在机架平台上，肥料箱底部与机架平台之间安装有压力传感器；机架平台下方设有现场检测控制器；螺旋排肥器安装在肥料箱侧面，下方设有下料斗，下料斗位于开沟器正后方；螺旋排肥器通过皮带与驱动机连接，驱动机通过电缆与固定在机架上的发电机相通，拖拉机顶部安装有GPS天线。

所述驱动机采用永磁型伺服电动机，采用速度控制方式，闭环反馈PID控制方法，实现了变量配肥施肥精确控制，变量配肥施肥精度达到95%以上。

本实用新型，一种变量配肥施肥机：压力传感器将肥箱内肥料的质量变化转化为电压信号变化，经放大滤波电路进行信号的放大、降噪处理后，由A/D转换器将模拟信号转换为数字信号，微控制器进行信号采集时，对多路压力传感器的信号值进行加权平均处理，以消除肥箱内肥料不均或肥箱倾斜对传感器测量结果造成的影响。微控制器将采集到的肥箱内肥料的质量变化数字信号通过CAN总线传输到车载计算机中。车载计算机中集成了高精度的GPS接收机，可获得当前施肥机的位置信息。车载计算机根据处方图、GPS信息、车速以及肥箱内肥料质量变化的反馈信息，通过数字PID控制算法，计算得到精确的施肥量和N、P、K肥料的配比，生成施肥策略，并实时将当前的施肥控制信息发送到现场微控制器，微控制器根据施肥指令，通过D/A转换器输出模拟控制信号，对排肥槽电机进行速度控制，进而控制槽轮转速，实现变量配肥施肥的目的

本实用新型一种变量配肥施肥机，其有益效果是：

1）该变量配肥施肥机工作可靠，结构紧凑，运转平稳，振动小，噪声低；

2）该变量配肥施肥机采用压力传感器获取肥箱内肥料变化情况，解算出实际施肥量和施肥流量，作为施肥控制器的施肥反馈量，由GPS定位信息和施肥处方图确定给定量，从而构成一个变量施肥闭环控制系统，对于恶劣的田间作业环境具有很好的鲁棒性；

3）该变量配肥施肥机的施肥槽轮采用永磁型伺服电动机驱动，采用速度控制方式，闭环反馈PID控制方法，实现了变量配肥施肥精确控制，变量配肥施肥精度达到95%以上；

4）使用该变量配肥施肥机进行施肥作业，相对于传统均匀施肥作业，每公顷地节约化肥150元，每公顷产量增收1350元，具有较好的经济效益。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型一种变量配肥施肥机的结构示意图。

图中，1、肥料箱，2、压力传感器，3、现场检测控制器，4、开沟器，5、GPS天线，6、发电机，7、驱动机，8、螺旋排肥器，9、下料斗，10、地轮，11、机架。

具体实施方式

请参照图1，本具体实施例，所述机架与拖拉机连接，机架前下方安装有地轮，后下方固定有开沟器；肥料箱固定在机架平台上，肥料箱底部与机架平台之间安装有压力传感器；机架平台下方设有现场检测控制器；螺旋排肥器安装在肥料箱侧面，下方设有下料斗，下料斗位于开沟器正后方；螺旋排肥器通过皮带与驱动机连接，驱动机通过电缆与固定在机架上的发电机相通，拖拉机顶部安装有GPS天线。

请参照图1，所述驱动机采用永磁型伺服电动机，采用速度控制方式，闭环反馈PID控制方法，实现了变量配肥施肥精确控制，变量配肥施肥精度达到95%以上。

上面结合附图对本实用新型进行了示例性的描述，显然本实用新型的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型技术方案进行的各种改进，或未经改进讲本实用新型的构思和技术方案应用于其他场合的，均在本实用新型的保护范围内。