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在农用点种机上增加电子智能装置

作者:dolphin时间:2016-09-08

  农用点种机在农村应用很广,这种机具用途多、使用方便,其不足之处是:在播种作业中,常有不易及时发觉的缺穴漏播等现象发生,造成种子发芽出土后缺苗、断垄;进行荒山变林地的直播造林时,因地势复杂计算面积比较困难,常根据点播的穴数,结合株距、行距来推算面积,在使用点种机作业时,必须边操作边默记点种穴数,非常麻烦,还容易出错。为了提高和完善这种农用机具的使用性能,我们设计并已试验成功了一套专用电子智能装置,应用效果很好。该装置对点种机的开穴深度、提种、输种、种子人穴的播种进行全过程监测,出现异常情况立即告知,确保播种质量,还可以自动记录点种穴数,给计算造林面积带来很大方便。此装置用电很省,1次装1号(R20)电池3节可连续点种1万穴以上。

  工作原理

图1

  参照图2便知,该装置的具体运作过程是:当按播种深度要求调整好的传感器触发板,随着点种器手柄的下压遮挡住VT1的照射光源时,VTI的集电极产生的电脉冲,一路触发计数器计数,另一路则通过VD3、R4使VT3导通,并通过R5触发晶闸管VS,使HA得电发出清脆叫声,告诉操作人员开穴锥已插到了规定的开穴深度,提种斗也插入盛种仓中。此时可将点种器的手柄上提,当手柄提到上止点时,种子便从提种斗的上端排入输种管,落入点播穴。当种子通过输种管时,设在输种管中的光电传感器VD4和VT4光路被挡,VT5导通,K1吸合,K1-1常闭点断开,VS断电截止,HA叫声停止,提示此穴播种完成,可接续进行。此时若HA的叫声不止,原因有三:一是点种器的手柄没提到上止点的排种位置,种子没排出;二是输种管上端堵塞;三是盛种仓中种子已用完,提种斗没提到种子。总之应查明原因排除故障后再继续作业,以防止空穴漏播的现象发生。在播种过程中可以随时按动读数按钮,了解播种穴数。

   元器件的选择与制作

光电传感器VD1、VT1可以用开口为1Omm的成品开槽光耦合器,输种管中的光电传感器VD4、VT4的光槽开口必须在l8mm左右,否则会影响种子的顺利通过。开口大的成品开槽光耦合器,在检测小粒种子时,可能灵敏度显得不够,易发生漏检,可用国产的3DU型光敏三极管和红外发光二极管自制,见图3。

用这种元件制成并调整好的传感器灵敏度极高,可以检测直径小到0.5mm的种子,要达到较高的灵敏度,必须细调R6,有时还得配合调整R7。VD1、VT1和VD4、VT4在点种机内的安装位置见图2,VS采用MCRIOO-6、MCRIOO-8、BTl69D等小功率晶间管均可,讯响器HA可用工作电压为3V、断续发出嘀嘀声的,也可选用音乐声的讯响器。计数电路选用功能齐全的十进制计数器集成电路4026B,这种集成电路内部集成有译码器和驱动器,其时钟输入线有施密特触发器,并有段划输出电流限制措施,所以输入端1脚可以直接与传感器电路的输出端相连,其输出端可直接连接到共阴极的LED显示数码管上,组成了一个既简单、性能又可靠的十进制计数器,根据需要可设千位、万位数。共阴极数码管可以选择各种型号、尺寸的。为了节省用电,在阴极电路中专门设了一个常开的按钮开关,接下即可读数。除K1可选用工作电压为3V-5V的小型继电器外,其他元件无特殊要求。光电传感器VD1、VT1电路中的触发板用一片宽度为l2mm-l6mm、长度与厚薄适中的薄铁片,与提种斗导板一起用螺丝固定在提种斗组件的支架上即可,见图4,触发板的挡光端,可染成黑色,避免铁片反光干扰传感器正常工作。光电传感器VD1、VT1的固定位置是:将提种斗导板下压到盛种仓的底部,将光电传感器的开口光槽与触发板对好后,把光电传感器用螺丝固定在点种器的外壳内壁上即可。

  调整使用

  将开穴锥头从点种器底部排种孔中推出,使其锥头露出的长度和播种深度相等,然后把提种斗导板下推到盛种仓底,用点种器侧壁上的导板支架定位孔将支架固定在点种器手杆上,把手杆上的定深环下推到手杆支架上端,拧紧定深环上的螺丝,将播种手杆提起,把种子倒入盛种仓中,打开监测器的电源开关,接下计数器清零按钮清零后,即可按常规方法进行播种操作。作业中其智能装置的监测过程和情况,请参阅本文的工作原理部分,不再重述。



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