[發明專利]一種施肥播種機的實時播量檢測裝置及檢測方法

有效

• 申請號: 201710530884.5
• 申請日: 2017-07-03
• 公開（公告）號: CN107091663B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 田永超;丁永前;余洪鋒;傅秀清;張歡;劉國強;瞿振林
• 申請（專利權）人: 南京農業大學
• 主分類號: G01F1/34
• 分類號: G01F1/34;G01G19/00;A01C7/20
• 代理公司: 北京市領專知識產權代理有限公司 11590
• 代理人: 林輝輪

本發明公開了一種施肥播種機的實時播量檢測裝置及檢測方法，該檢測裝置能夠實時檢測施肥播種機物料實時播量和累積播量，便于施肥播種控制系統進行閉環控制，從而實現精量施肥播種，本發明提出了新型的動態稱重方式及其信號處理方法，并應用該稱重方式構建了閉環式施肥播種流量控制方法，使稱重方式直觀，而且能夠消除外界干擾，稱重傳感器只承受播撒掉的物料重量，檢測精度較高。

技術領域

本發明屬于農業施肥播種領域，更具體地說，本發明涉及一種施肥播種機的實時播量檢測裝置及檢測方法。

背景技術

目前，農業生產正朝著精準農業方向發展，變量施肥是實現精準農業一個重要環節，推廣變量施肥技術能夠有效提高肥料利用效率、減少環境污染、提高作物品質。變量施肥是根據農田的肥力以及農作物所需的營養狀況來調節施肥量，實現按需施肥。播種施肥機械是變量施肥的主要形式，對播量的控制是實現變量施肥的關鍵技術。目前主流的播量方法是通過標定播種施肥機械的外槽輪式播種排肥器與播量間的定量關系，依據播種施肥一體機的實際作業速度動態調節播種施肥器主軸轉速，實現對播量的控制。但是此種方式本質上屬于開環控制，通過標定模型間接推算出實時播量。播量的準確性易受作業狀態的影響，如排肥播種器磨損，物料性質變化，肥料受潮后粘連在外槽輪式播種排肥器導致排肥堵塞等因素影響了標定模型所表征的定量關系，進而影響施肥效果。

發明內容

本發明所要解決的問題是提供一種施肥播種機的實時播量檢測裝置及檢測方法。

為了實現上述目的，本發明采取的技術方案為：一種施肥播種機的實時播量檢測裝置，包括箱體、支撐板和測量裝置，支撐板設有兩個，兩個支撐板分別設置在箱體兩側，測量裝置設置在箱體和支撐板的連接處；測量裝置包括彈簧和稱重傳感器，彈簧的支撐力大于等于箱體滿載狀態下的重量，當箱體內物料減少，稱重傳感器受力為彈簧的支撐力與箱體重量的差。

優選的，所述箱體的端部設有支撐件，支撐件相對于支撐板的內側滑動。

優選的，所述支撐板頂部豎直向上設有螺栓，螺栓上套接有彈簧，支撐件套在螺栓上，支撐件的外側壁設有弓形板，所述稱重傳感器設置在弓形板內，螺栓上套接有與稱重傳感器上表面相接觸的上蓋板，螺栓頂端通過螺栓定位。

一種施肥播種機的實時播量檢測方法，包括稱重式播量檢測方法、信號處理組合方法、播量閉環控制三部分，所述稱重式播量檢測方法是，當播種機處于工作狀態時，彈簧始終保證最大壓縮量，稱重傳感器一端固定在基座上，一端連接在箱體上，傳感器始終受壓力作用，箱體物料滿載時，稱重傳感器受力最小，當箱體物料減少時，彈簧支撐力與箱體的重力之差增大，稱重傳感器受力亦增大，通過檢測稱重傳感器壓力變化，即可求得箱體流出的物料量，所述信息處理組合方法包括三個環節，第一個環節設有低通濾波器，消除規律性振動和工頻干擾；第二個環節是對低通濾波后的信號進行高頻采集；第三個環節是對均值濾波后的信號采取極點配置自適應補償，用以改善稱重系統的動態響應特性，采用播量閉環控制方法，首先實時采集施肥播種播量，經信號處理后與目標播量值比較，實時控制槽輪電機動作實現播量電機的閉環控制。

優選的，信息處理組合方法高頻采集后進行均值濾波，用以消除隨機噪聲動態信號的影響。

優選的，所述田間作業中，通過實時檢測稱重傳感器的壓力變化，計算出物料實時流量。

優選的，所述計算公式為其中：ΔM-采樣周期內的播撒物料質量，T-采樣周期(s)，A(t)-t時刻的單片機采樣值(V)，U-采樣電壓量程(V)，m-稱重傳感器量程(kg)。

有益效果：本發明提供了一種施肥播種機的實時播量檢測裝置及檢測方法，該檢測裝置能夠實時檢測施肥播種機物料實時播量和累積播量，便于施肥播種控制系統進行閉環控制，從而達到精量施肥播種，本發明提出了新型的動態稱重方式及其信號處理方法，并應用該稱重方式構建了閉環式施肥播種流量控制方法，使稱重方式直觀，而且能夠消除外界干擾，稱重傳感器只承受播撒掉的物料重量，檢測精度較高。

附圖說明