精播机排种性能检测系统及关键技术研究
【摘要】：
与电力、电子、航空、汽车、医疗等行业相比，农机测试仪器装备明显落后。本选题经过调研认为，落后的根本原因在于适应农田测试条件的传感器不能满足检测需要。基于此认识，结合保护性耕作课题组免耕播种机试验研究的需要，以播种质量检测传感器(传感装置)为重点，进行了比较深入的研究，并取得重要进展。研究成果包括：
1．首次使用可见光激光二极管(RLD)为光源制作了用于排种均匀度检测的激光束栅格光电传感器，解决了传感器检测覆盖率问题，提高了检测准确率。就目前手工制作所达到的栅格密度而言，用于玉米、大豆的排种计数，准确率为100％。目前正式应用于排种器试验台一年有余，发表论文1篇，获得国家实用新型专利1项。
2．深入研究了农用光电传感器的抗尘问题，借鉴感光测定方法，开创性地提出了用标准光楔进行量化测量和用光学密度量化表示光电传感器抗尘性能的方案，提出了抗尘指数的概念，并在此基础上提出了将抗尘性能作为开关量光电传感器的一项性能评价指标。发表论文1篇。
3．用排种漏播报警装置取代农机手是免耕精密播种机的迫切需要。漏播报警装置能否在田间环境持续正常工作取决于漏播监测传感器的抗尘性能。本研究从器件、结构、放大电路等多方面分析了影响光电传感器抗尘性能的因素，制作了双路激光逆向直射传感器(根据本文提出的量化方案抗尘指数可达0.95，一般LED光电传感器为0.5左右)。经过实际作业应用检验，基本满足田间生产需要，是使漏播报警装置走向实用的显著进步。
4．卷带式测速传感装置。拖拉机驱动轮滑转率和播种机地轮滑移率是与播种质量密切相关的内容。但是，常用的标杆法测量精度和瞬态性较差，接触式测量的五轮仪法用于田间松软、不平的地况误差较大。根据五轮仪“把不易测量的直线运动转变为容易测量的转动”的思路，利用光微开关和卷尺钢带设计制作了一种非接触式的直线运动物体速度测量传感装置，是一个具有创造性的探索。如果对结构进一步改进、完善配套的测速仪器，可以成为农机测速的常规装备手段。
5．配合传感器的研究，研制了多功能排种性能检测装置，发表论文1篇。研制了实用播种机排种监测报警仪，发表论文1篇。
【关键词】：精密播种机 传感器 排种均匀度 速度测量 抗尘性能 【学位授予单位】：中国农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2002
【分类号】：S223
【DOI】：CNKI:CDMD:1.2002.124329
【目录】：
- 第一章 绪论7-20
- 1．1 保护性耕作及其对免耕播种机的要求7-9
- 1．2 精密播种机及其研究现状9-13
- 1．3 测试技术在农机研究领域的应用13-18
- 1．4 选题内容和意义18
- 1．5 研究成果18-20
- 第二章 精播机排种性能检测装置20-43
- 2．1 检测装置的方案分析20-22
- 2．2 单片机选择22-23
- 2．3 检测装置的功能设计23-25
- 2．4 硬件设计25-28
- 2．5 软件设计28-36
- 2．6 检测项目36-40
- 2．7 几个处理思路说明40-42
- 2．8 小结42-43
- 第三章 玉米精播机排种监测报警装置43-52
- 3．1 研究基础43-44
- 3．2 排种监测装置实用化研究44-45
- 3．3 排种监测报警装置设计45-51
- 3．4 小结51-52
- 第四章 激光束栅格排种检测光电传感器52-62
- 4．1 检测传感技术52-54
- 4．2 排种检测传感器分析54-56
- 4．3 激光束栅格光电传感器的设计56-60
- 4．4 应用与改进60-61
- 4．5 小结61-62
- 第五章 光电传感器抗尘性能及激光直射传感器62-76
- 5．1 光电传感器62-65
- 5．2 农用光电传感器抗尘问题的提出65-67
- 5．3 标准光楔和感光测定67-69
- 5．4 抗尘性测量方法分析69-72
- 5．5 抗尘光电传感器研究72-75
- 5．6 小结75-76
- 第六章 卷带式行进速度测量传感装置76-92
- 6．1 农机具速度测量的问题76-77
- 6．2 常用测速方法及分析77-78
- 6．3 卷带式测速传感装置78-82
- 6．4 性能分析82-84
- 6．5 性能试验84-91
- 6．6 小结91-92
- 第七章 结论与建议92-93
- 7．1 研究结论92
- 7．2 设想建议92-93
- 致谢93-94
- 参考文献94-97
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