[發明專利]一種用于播種單體的壓力監測裝置及其監測方法

有效

• 申請號: 201810272910.3
• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN108781626B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 王秀;高原源;趙學觀;竇漢杰;楊碩;王松林
• 申請（專利權）人: 北京農業智能裝備技術研究中心
• 主分類號: A01C7/00
• 分類號: A01C7/00;A01C7/20;G01L1/22
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

1.一種用于播種單體的壓力監測裝置，其特征在于，包括：壓力傳感器和上位機；

所述壓力傳感器設置在限深輪處，用于實時獲取地面對限深輪的作用力；

所述上位機與所述壓力傳感器相連，所述上位機包括壓力數學模型，用于將實時獲取所述地面對限深輪的作用力轉換為限深輪對地面的實際壓力；

壓力支撐塊具有兩個作用端，所述壓力支撐塊的每一所述作用端分別與對應側的限深輪擺臂的一端接觸，所述限深輪擺臂的另一端與所述限深輪連接，所述壓力支撐塊與播深調節臂的一端相連；

所述壓力傳感器為軸銷傳感器，所述播深調節臂處的機架設有穿過所述機架和所述播深調節臂的銷軸孔，所述軸銷傳感器依次穿過所述機架和所述播深調節臂設置在所述銷軸孔內，所述軸銷傳感器的一端通過銷軸固定片與所述機架連接，

所述軸銷傳感器的受力情況如下式：

其中，F₁為地對限深輪擺臂的作用力，即需要的播種壓力；F₂為壓力支撐塊對限深輪擺臂的作用力；F′₂為限深輪擺臂對壓力支撐塊的作用力，F₂＝F′₂；F₃為播深調節搖桿對播深調節臂的作用力；F₄為銷軸對播深調節臂的作用力；L₁、L₂、L₃、L₄分別為F₁、F₂、F₃、F₄的力臂；

根據需要的播種壓力計算所述軸銷傳感器的量程，通過實際測量的播種壓力對所述限深輪對地的壓力值進行標定，以獲得所述壓力數學模型；

或者，所述壓力傳感器為壓阻式傳感器，所述壓阻式傳感器設置在所述限深輪擺臂與壓力支撐塊的接觸處；

所述壓阻式傳感器的受力如下式：

F'₅＝F₅＝F₁L₁/L₂

其中，F₁為地對限深輪擺臂的作用力，即需要的播種壓力；F₅為限深輪擺臂對壓阻片的作用力；F₅′為壓阻片對限深輪擺臂的作用力，F₅＝F₅’＝F₂，

根據需要的播種壓力計算所述壓阻式傳感器的量程，通過實際測量的播種壓力對所述限深輪對地的壓力值進行標定，以獲得所述壓力數學模型。

2.據權利要求1所述的壓力監測裝置，其特征在于，還包括：信號變送器和信號采集器；所述信號變送器與所述壓力傳感器相連，用于將所述地面對限深輪的作用力轉化為電流信號或電壓信號；

所述信號采集器分別與所述信號變送器及所述上位機相連，用于將采集的所述電流信號或電壓信號輸送至所述上位機。

3.根據權利要求2所述的壓力監測裝置，其特征在于，所述上位機利用所述壓力數學模型將所述電流信號或電壓信號轉換為限深輪對地面的實際壓力；

所述壓力數學模型為基于實時獲取的地面對限深輪的作用力得到的電流信號或電壓信號，以及限深輪對地面的實際壓力建模得到。

4.根據權利要求1所述的壓力監測裝置，其特征在于，所述上位機包括顯示模塊，所述顯示模塊用于實時顯示所述限深輪對地面的實際壓力。

5.一種權利要求1-4任一項所述的壓力監測裝置的監測方法，其特征在于，包括：

壓力傳感器實時獲取地面對限深輪的作用力，并將所述地面對限深輪的作用力輸送至上位機；

所述上位機將實時獲取的所述地面對限深輪的作用力轉換為限深輪對地面的實際壓力。

6.根據權利要求5所述的監測方法，其特征在于，還包括：壓力傳感器將實時獲取的所述地面對限深輪的作用力輸送至信號變送器；

所述信號變送器將實時獲取的所述地面對限深輪的作用力轉換為電流信號或電壓信號；

信號采集器將采集的所述電流信號或電壓信號輸送至所述上位機。

7.根據權利要求6所述的監測方法，其特征在于，所述上位機利用壓力數學模型將所述信號采集器采集的電流信號或電壓信號轉換為限深輪對地面的實際壓力；

所述壓力數學模型為基于實時獲取的地面對限深輪的作用力得到的電流信號或電壓信號，以及限深輪對地面的實際壓力建模得到。