[发明专利]基于静电传感器的精密排种器工作性能在线检测装置

说明书

本发明公开了属于农业自动化机械检测技术范围的一种基于静电传感器的精密排种器工作性能在线检测装置。该装置是由组成传感器探头的N条环形金属电极嵌入精密排种器排种管的内壁上，并沿着与种子运动的垂直方向平行排列，从而组成环形金属电极阵列，再通过屏蔽线缆和信号调理模块相连接；信号调理模块通过信号分析模块连接显示模块。信号分析模块接受信号调理模块的输出信号对测量信号进行滤波与放大处理；对信号进行分析；分析结果通过显示模块实时显示。该检测装置可实现非接触式在线检测，不干扰种子下落，环形传感器不存在检测盲区，且安装方便、价格低廉，适于农业自动化对精密排种器工作性能在线检测。

技术领域

本发明属于农业自动化机械检测技术范围，特别涉及一种基于静电传感器的精密排种器工作性能在线检测装置。

背景技术

农业自动化技术的发展是提高农作物产量和农民收益的重要措施。精密播种技术的出现，提高了播种效率、节约了人力成本，是农业产业化发展的重要方面。精密播种机排种器的性能参数直接影响到播种的合格率，因此对其进行实时检测显得尤为重要。

衡量精密排种器性能的主要指标有合格指数、重播指数、漏播指数和单位长度播种量。目前存在的检测装置所采用的方法主要可分为三类：传统采样法，图像法，光电法。传统采样法需要对下落的种群分布采样，虽然比较准确，直观，但取样不方便、效率较低，而且离线检测无时效性。图像法利用光学相机获取种子下落图像，通过对种子下落图像的详细分析，提取种子大小和种子间距信息，该方法结果也比较直观，但成本较高，光学元件容易受现场环境污染。光电法通过检测由种子下落引起的脉冲信号，提取排种器性能参数，虽然其结构简单，价格低廉，但在光敏元件覆盖不到的区域内存在检测盲区，而且透光窗口长期使用受到的污染会严重影响测量性能。

为克服现有精密排种器检测装置的不足，本发明提出一种基于静电传感器的精密排种器工作性能在线检测装置。静电传感器在工业两相流测量中已有较多的理论研究和实验基础，并已在现场使用。本发明属于非接触式在线检测，不干扰种子下落，环形传感器不存在检测盲区，且结构简单、价格低廉。

发明内容

本发明的目的是提出一种基于静电传感器的精密排种器工作性能在线检测装置，其特征在于，所述精密排种器性能在线检测装置结构为由组成传感器探头1的N条环形金属电极嵌入精密排种器排种管的内壁上，并沿着与种子运动的垂直方向平行排列，组成环形金属电极阵列2，通过与其相连的金属接线柱7引出，再通过屏蔽线缆3和信号调理模块4相连接；信号调理模块4连接信号分析模块5，信号分析模块5接受信号调理模块4的输出信号对测量信号进行滤波与放大处理；对信号进行分析；分析结果通过显示模块6实时显示；因此，该在线检测装置属于非接触式在线检测，不干扰种子下落，环形传感器不存在检测盲区。

所述静电传感器探头的主体为高机械强度的不锈钢金属材料，嵌入精密排种器排种管内，其内部几何尺寸与所嵌入的精密排种器排种管内径一致。

所述环形金属电极阵列2与静电传感器探头1的主体部分通过绝缘材料8实现电气隔离；静电传感器探头1主体通过接地屏蔽外界电磁场对环形金属电极阵列2的干扰。

所述组成传感器探头1的N条环形金属电极的径向厚度小于5mm、轴向宽度小于10mm；环形金属电极之间的中心距离小于50mm，相邻环形金属电极之间的距离相等或不相等；N为2-4。

所述环形金属阵列2由相同或不同宽度的环形金属电极组合。

所述信号分析模块5对信号进行时域和频域分析，得到精密排种器的漏播率、重播率和播种均匀性参数，利用数据融合技术得到精密排种器的播种合格率，由显示模块6实时显示。

本发明的有益效果是克服现有精密排种器检测装置的不足，本发明具有如下特点：

(1)可以准确、连续在线检测精密排种器的漏播、重播、播种均匀性和种子完好情况。