[發(fā)明專利]一種折射式薄面激光種子流通用傳感裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110034810.9
• 申請(qǐng)日: 2021-01-12
• 公開（公告）號(hào): CN112881340A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁幼春;陳禮源;王萬(wàn)超;王凱陽(yáng);劉曉東;劉偉鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/41
• 分類號(hào): G01N21/41
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 杜陽(yáng)陽(yáng)

本發(fā)明涉及一種折射式薄面激光種子流通用傳感裝置，當(dāng)經(jīng)所述導(dǎo)種管通過(guò)的種子在所述薄面激光發(fā)射模組所生成的平行薄面激光區(qū)域穿過(guò)時(shí)，所述平行薄面激光被遮擋，所述薄面激光會(huì)聚模組接收所述平行薄面激光，并感應(yīng)所述平行薄面激光的光強(qiáng)變化，產(chǎn)生電壓瞬態(tài)響應(yīng)，所述信號(hào)采集電路系統(tǒng)用于根據(jù)所述電壓瞬態(tài)響應(yīng)，生成種子流序列對(duì)應(yīng)的脈沖序列信號(hào)；所述種子流序列對(duì)應(yīng)的脈沖序列信號(hào)用于監(jiān)測(cè)不同粒徑種子的播種。本發(fā)明構(gòu)建了一種通用的種子流傳感檢測(cè)模式，使不同粒徑的種子在排種過(guò)程中均可實(shí)現(xiàn)單粒檢測(cè)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)機(jī)械智能裝備領(lǐng)域，特別是涉及一種折射式薄面激光種子流通用傳感裝置。

背景技術(shù)

播種作業(yè)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中非常重要的環(huán)節(jié)，必須根據(jù)農(nóng)業(yè)技術(shù)要求做到適時(shí)、適量、滿足農(nóng)藝環(huán)境條件，使作物獲得良好的生長(zhǎng)發(fā)育基礎(chǔ)。機(jī)械化精量播種能降低勞動(dòng)強(qiáng)度、提高作業(yè)效率，是農(nóng)機(jī)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。播種作業(yè)過(guò)程中的質(zhì)量監(jiān)測(cè)是精量播種智能化發(fā)展的必然趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)播種作業(yè)過(guò)程質(zhì)量監(jiān)測(cè)必須依靠種子流傳感裝置作為支撐。

目前現(xiàn)有用于播種監(jiān)測(cè)的傳感裝置多用于某一特定類型的種子檢測(cè)，如專門針對(duì)小粒徑種子(如胡蘿卜、辣椒、番茄、油菜等)的傳感裝置或?qū)ｉT針對(duì)大中粒徑種子的傳感裝置(如棉花、玉米、大豆等)。難以針對(duì)不同粒徑的種子構(gòu)建一種通用的檢測(cè)模式。其原因在于小粒徑種子檢測(cè)裝置具有高靈敏度與時(shí)間分辨率的要求，為此會(huì)在檢測(cè)裝置傳感結(jié)構(gòu)上形成限制，大中粒徑種子在適用于小粒徑種子的傳感裝置中的通過(guò)性難以得到保證，易造成堵塞；而大中粒徑種子的傳感裝置往往由于傳感器靈敏度與感應(yīng)的時(shí)間分辨率不足難以實(shí)現(xiàn)小粒徑種子的精準(zhǔn)檢測(cè)。因此，目前現(xiàn)有用于播種監(jiān)測(cè)的傳感裝置無(wú)法同時(shí)對(duì)多種類型的種子進(jìn)行檢測(cè)，通用性差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種折射式薄面激光種子流通用傳感裝置，以解決現(xiàn)有用于播種監(jiān)測(cè)的傳感裝置通用性差的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種折射式薄面激光種子流通用傳感裝置，包括：導(dǎo)種管、薄面激光發(fā)射模組、薄面激光會(huì)聚模組以及信號(hào)采集電路系統(tǒng)；

所述導(dǎo)種管包括由上到下同軸設(shè)置的上導(dǎo)種管以及下導(dǎo)種管；所述上導(dǎo)種管與所述下導(dǎo)種管之間設(shè)有通光間隙；所述通光間隙用于通過(guò)所述薄面激光發(fā)射模組發(fā)射出的平行薄面激光；

所述薄面激光發(fā)射模組設(shè)于所述通光間隙的一側(cè)，所述薄面激光會(huì)聚模組設(shè)于所述通光間隙的另一側(cè)，所述薄面激光會(huì)聚模組與所述薄面激光發(fā)射模組相對(duì)設(shè)置，所述薄面激光發(fā)射模組用于接收所述平行薄面激光，并感應(yīng)所述平行薄面激光的光強(qiáng)變化，產(chǎn)生電壓瞬態(tài)響應(yīng)；

所述信號(hào)采集電路系統(tǒng)與所述薄面激光會(huì)聚模組相連接；當(dāng)經(jīng)所述導(dǎo)種管通過(guò)的種子在所述薄面激光發(fā)射模組所生成的平行薄面激光區(qū)域穿過(guò)時(shí)，所述平行薄面激光被遮擋，所述薄面激光會(huì)聚模組接收所述平行薄面激光，并感應(yīng)所述平行薄面激光的光強(qiáng)變化，產(chǎn)生電壓瞬態(tài)響應(yīng)，所述信號(hào)采集電路系統(tǒng)用于根據(jù)所述電壓瞬態(tài)響應(yīng)，生成種子流序列對(duì)應(yīng)的脈沖序列信號(hào)；所述種子流序列對(duì)應(yīng)的脈沖序列信號(hào)用于監(jiān)測(cè)不同粒徑種子的播種。

可選的，所述上導(dǎo)種管的下管口內(nèi)徑沿導(dǎo)種管的軸向方向上的投影位于所述平行薄面激光區(qū)域內(nèi)；排種過(guò)程中種子穿過(guò)所述平行薄面激光，產(chǎn)生遮擋，使得平行薄面激光的光強(qiáng)發(fā)生變化。

可選的，所述薄面激光發(fā)射模組具體包括：第一凸透鏡以及薄面激光發(fā)射器；

所述薄面激光發(fā)射器的軸線與所述第一凸透鏡的軸線相重合，且所述薄面激光發(fā)射器置于所述第一凸透鏡的焦點(diǎn)；所述薄面激光發(fā)射器用于發(fā)射平行薄面激光。

可選的，所述薄面激光會(huì)聚模組具體包括：第二凸透鏡以及光電接收器；

所述第二凸透鏡的軸線正交于所述光電接收器的中心，所述光電接收器置于所述第二凸透鏡的焦點(diǎn)，使通過(guò)所述第二凸透鏡的光全部集中到光電接收器的感應(yīng)面；且所述第一凸透鏡以及所述第二凸透鏡的軸線相重合；