[发明专利]一种小粒种子动态跟踪自适应补种测控装置及方法

权利要求书

1.一种小粒种子动态跟踪自适应补种测控装置，设置在小粒种子补种装置上，其特征在于，所述小粒种子动态跟踪自适应补种测控装置包括：

速度传感器，用于检测所述小粒种子补种装置的卸种机构、风机、叶片旋转机构以及连杆调节机构曲柄的速度参数；

超声波接近传感器，用于检测所述小粒种子补种装置的试验种箱和施肥播种机的种箱余量；

气流速度传感器，用于检测所述小粒种子补种装置的输送管道和各补种单元的入口气流速度参数；

倾角传感器，用于检测所述小粒种子补种装置的补种管道的壳体和所述施肥播种机的种箱的水平倾斜角度参数；

流量传感器，用于检测各所述补种单元的小粒径种子流量；

工业相机，用于识别所述施肥播种机的种箱位置；

驱动电机，用于驱动所述卸种机构、风机、叶片旋转机构以及连杆调节机构执行动作；以及

工控机，所述速度传感器、超声波接近传感器、气流速度传感器、倾角传感器、流量传感器和工业相机分别与所述工控机的输入端连接，所述驱动电机与所述工控机的输出端连接；

其中，所述超声波接近传感器包括第一超声波接近传感器和第二超声波接近传感器，所述第一超声波接近传感器安装在距离所述小粒种子补种装置的试验种箱底部X₁处，安装距离X₁取决于所述卸种机构的卸种能力、补种时间和临界测距反应距离；所述第二超声波接近传感器安装在距离所述施肥播种机的种箱底部X₂处，安装距离X₂取决于叶片旋转机构补种能力、补种时间和临界测距反应距离；

所述安装距离X₁为：

其中Q₁为叶轮式卸种机构卸种能力，单位为kg/s，T₁为小粒径种子补种的时间，单位为s，S₁为所述试验种箱的横截面面积，单位为m²，λ为填充系数，ρ为小粒径种子密度，单位为kg/m³；x₁为小粒种子补种装置的试验种箱临界测距反应距离，单位为m；

所述安装距离X₂为：

其中Q₂为叶片旋转机构的补种能力，单位为kg/s，T₂为小粒径种子补种的时间，单位为s，S₂为施肥播种机的种箱横截面面积，单位为m²，λ为填充系数，ρ为小粒径种子密度，单位为kg/m³，x₂为施肥播种机的种箱临界测距反应距离，单位为m。

2.如权利要求1所述的小粒种子动态跟踪自适应补种测控装置，其特征在于，所述速度传感器包括第一速度传感器、第二速度传感器、第三速度传感器和第四速度传感器，分别对应安装在所述卸种机构、风机、叶片旋转机构的转轴和连杆调节机构的曲柄转轴上。

3.如权利要求1所述的小粒种子动态跟踪自适应补种测控装置，其特征在于，所述驱动电机包括步进电机和直流电机，所述步进电机包括叶轮式卸种电机、叶片旋转电机、旋转法兰电机、连杆调节电机，分别对应与所述卸种机构、叶片旋转机构、旋转法兰及连杆调节机构的曲柄转轴连接；所述直流电机与所述风机的驱动转轴连接。

4.如权利要求3所述的小粒种子动态跟踪自适应补种测控装置，其特征在于，所述工控机安装在机架上，包括显示屏、键盘、PLC、检测与控制电路和显示电路，所述键盘的输出端与所述PLC的输入端连接，所述PLC的输出端与所述显示电路的输入端连接，所述显示电路的输出端与所述显示屏连接。

5.如权利要求4所述的小粒种子动态跟踪自适应补种测控装置，其特征在于，所述键盘用于设置所述小粒种子补种装置的试验种箱内小粒径种子报警余量值、施肥播种机的种箱内小粒径种子余量报警值及所述步进电机和直流电机的转速；所述显示屏用于显示所述键盘设置的各数值和所述速度传感器、超声波接近传感器、气流速度传感器、倾角传感器及流量传感器的检测值。