Устройство для контроля относительного перемещения растительного материала
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЕНТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННО ВЕДОМСТВО ССС (ГОСПАТЕНТ ССС О ТЕН Я АТЕНТ Сакал хин(56) Патент РСТ ччО 89/03052,кл. О 01 Ч 3/08, 1989.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ОТНСИТЕЛЬНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ РАСТТЕЛЬНОГО МАТЕРИАЛА Изобретение относится к сельскомУ хозяйству, а именно касается устройств для контроля высева семян, туков, подачи плодов, овощей, рассады, размещения растений над почвой, перемещения доз кормов, животных, птицы и насекомых, в частности, на сеялках всех типов, культиваторах и опрыскивателях, сортировочных и дозирующих установках.На фиг. 1 изображена принципиальнаясхема устройства для определения наличия или количества материала в зоне контроля (емкостный датчик изображен в аксонометрии); на фиг. 2 - емкостный датчик на фиг, 1; на фиг. 3 - устройство на фиг. 1, установленное в полости дискового высевающего аппарата сеялки точного высева (аксонометрия); на фиг. 4 - устройство на фиг. 1, установленное на двухканальной картофелесажалке (аксонометрия); на фиг. 5 - вариант емкостного датчика на фиг, 4; на фиг, 6 - принципиальная схема передачи сигналов по питающей линии на фиг, 1; на фиг. 7 - вариант схемы на фиг. 6; на фиг, 8 - принципиальная схема цепей для формирования и(57) Использование: сельскохозяйственная посевная и уборочная техника, Сущность изобретения: электроды емкостного датчика установлены посредством диэлектрических прокладок на токопроводящих поверхностях, которые разделены токо- проводящими элементами, связанными с общим экраном. Это позволяет при образовании в процессе работы токопроводящих перемычек вследствие загрязнения избежать снижения чувствительности датчика. 6 з.п. ф-лы, 8 ил. выделения сигнала проверки работоспособности схемы устройства на фиг. 1,Устройство для контроля относительного перемещения сельскохозяйственных материалов, согласно изобретению, будет описано на примере выполнения устройства для контроля перемещения таких материалов, как семена, удобрения, рассада, корнеклубнеплоды, растения, поштучно по- СО даваемые предметы в зоне контроля, сфор- С мированной над почвой в сошниках, семяпроводах, в различных транспортных Я устройствах, установленных на таких сельскохозяйственных машинах, как сеялки, ) культиваторы, картофелесажалки, высадкопосадочные, рассадопосадочные и уборочные машины, машины для животноводства и кормопроизводства,1( )Устройство для контроля относительного перемещения сельскохозяйственного материала в зоне контроля, согласно изобретению, содержит датчик 1 (фиг. 1, 2), включающий средство 2 формирования зоны 3 контроля, через которую проходит контролируемый материал, и общий экран 4.1804279 оставитель Л.Сакал ехред М.Моргентал рректор С.Шекмар едактор Т.Куркова Заказ 1061 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5Средство 2 формирования эоны контроля содержит электрод 5, подключенный к выходу 6 генератора 7 электромагнитных колебаний, и электрод 8, подключенный ко входу 9 усилителя 10. Электроды 5 и 8 своими обращенными одна к другой вытянутыми сторонами образуют упомянутую объемную зону 3 контроля.Общий экран 4 содержит два электрически связанных между собой электрода 11 и 12, выполненные в виде жестких токопроводящих поверхностей, Электрод 11 подключен к общему выходу 13 генератора 7, а электрод 12 - к общему входу 14 усилителя 10. Каждый из электродов 11 и 12 расположен в непосредственной близости от соответствующего ему электрода 5 и 8 средства 2 формирования зоны 3 контроля со стороны этого электрода 5 и 8, противоположной его стороне, участвующей в образовании зоны 3 контроля,В описываемом варианте выполнения устройства электроды 5 и 8 средства 2 и электроды 11 и 12 общего экрана 4 выполнены в виде жесткой пространственной конструкции, конфигурация которой определяется условиями конструктивной привязки устройства в контролируемый технологический процесс, в частности в виде пластин, выполненных с возможностью установки в каналы и полости сельскохозяйственных машин.Электроды 5 и 8 средства 2 и соответствующие им электроды 11 и 12 общего экрана 4 отделены один от другого индивидуальными диэлектрическими прокладками 15 и 16, в которые соответственно вмонтированы электроды 5 и 8, а электроды 11 и 12 расположены на сторонах диэлектрических прокладок 15 и 16, противоположных сторонам, ограничивающим зону 3 контроля.Вход усилителя 10 подключен через цепь 17 отрицательной обратной связи, выполненную в виду резистора, к его выходу, к которому подключен вход средства 18 передачи сигналов по питающей линии 19.К точке 21 питающей линии 19 подключен нагрузочный резистор 22, электрически связанный с клеммой 23 электропитания устройства и средство 24 обработки сигналов. Средство 18 передачи сигналов по питающей линии 19 содержит последовательно соединенные между собой детектор 25, подключенный к выходу усилителя 10, блок 26 фиксации сигналов, пороговый блок 27, формирователь 28 длительности сигналов, модулятор 29 тока в питающей линии 19, подключенный своим выходом в точке 20 и питающей линии 19. С одним из выходов блока 24 обработкисигналов связано средство 30 проверки работоспособности схемы устройства. которое содержит модулятоо 31 питающего5 напряжения, вход которого подключен к выходу средства 24 обработки сигналов, а выход - ко входу регулятора 32 напряжения,включенного между клеммой 23 электропитания устройства и нагрузочным резисто 10 ром 22,Между точкой 20 питающей линии 19 игенератором 7 электромагнитных колебаний включено средство ЗЗ выделения сигнала проверки работоспособности схемы,15 которое содержит цепь 32 развязки, входкоторой подключен к питающей линии 19 ик модулятору 29 тока в ней. Выход цепи34 развязки подключен ко входу стабилизатора 35 напряжения, выход которого20 подключен ко входу генератора 7 электромагнитных колебаний, В цепи смешениястабилизатора 35 собрана инерционнаяцепь 36.Электроды 11 и 12 общего экрана 4 вы 25 полнены по форме, охватывающей своимижесткими токопроводящими поверхностями 38 и 39, соответственно, торцы и краевыезоны рабочих поверхностей 40, 41 диэлектрических прокладок 15, 16 За счет этого30 указанные рабочие поверхности 40 и 41своими краевыми зонами электрическисвязаны с общим экраном 4. Электроды 11и 12 этого общего экрана 4 снабжены элементами крепления емкостного датчика 135 к деталям в каналах и полостях сельскохозяйственных машин. В данном варинте устройства элементами крепления служатотверстия 42, выполненные в электродах 11и 12, втулки 43, смонтированные на электро 40 дах 11, 12 и винты 14, предназначенные дляжесткой фиксации электродов 11 и 12 междусобой для фиксации геометрических размеров зоны контроля и крепления к деталисельскохозяйственной машины с помощью45 отверстия в этой детали, гаек и шайб,Во всех вариантах выполнения устройства жесткие токопроводящие поверхности11 и 12 общего экрана 4, как показано нафиг. 2, выполнены по форме канала для пе 50 ремещения контролируемого материала таким образом, чтобы исключить влияниеустройства на траекторию перемещения материала.В одном из вариантов выполнения,55 представленного на фиг. 3, устройство предназначено для контроля высева семян дисковыми высевающими аппаратами сеялокточного высева. В этом случае электроды 5,8, 11, 12 и диэлектрические прокладки 15, 16выполнены в виде сегментов 45, 46, Этисегменты 45, 46 выполнены с возможностьюжесткого закрепления в полости 47 неотьемлемой части 48 высевающего аппарата 49в непосредственной близости от образующей 50 высевающего диска 51.В качестве элементов крепления в данном случае служат отверстия 42 в электродах 11, 12, закрепленные на них втулки 43,винты 44, соответствующие отверстия внеотьемлемой части 48 высевающего аппарата, винты и шайбы. Крометого, предусмотрено средство 52 изменения конфигурации. зоны 3 контроля, содержащее сменные калиброванные втулки 53, устанавливаемыемежду втулками 43 для фиксации геометрических размеров зоны 3 контроля в зависимости от размеров материала.В устройстве предусмотрена печатнаяплата 54, на которой собрана электроннаясхема, связывающая электроды 5 и 8 с питающей линией 19. На этой печатной плате 54смонтированы элементы 55 крепления ее кдеталям сельскохозяйственной машины. Вданном случае в качестве таких элементовприменен клей. Применяется также приклеивание пластины 45 электродом 12 в полости 47 неотъемлемой части 48 высевающегоаппарата 49,Электроды 5, 8, 11 и 12 электрическисоединены с печатной платой 54 отрезками56, 57 коаксиального кабеля. Предусмотрено закрепление их на неотъемлемой части48 высевающего аппарата 49.На печатной плате 54 закреплены клеммы 58, 59, с которыми электрически соединены провода 60 и 61 питающей линии 19.Печатная плата 54 залита твердым компаундом 62, в результате чего конструкцияпредставляет собой твердое тело. Местаподсоединения к печатной плате 54 отрезков 56 и 57 коаксиального кабеля расположены внутри заливки, а указанные вышеклеммы 58 и 59 - снаружи.Питающая линия 19 содержит два провода: один изолированный, другой - электрически связанный со средством 4экранирования зоны 3 контроля и деталямисельскохозяйственной машины. Точка 20содержит в данном случае разъем, а точка21 выполнена в виде клемм,В другом варианте выполнения устройства залитая печатная плата 54 размещенав корпусе, смонтированном снаружи корпуса высевающего аппарата, в частности нанеотъемлемой части дискового высевающего аппарата свекловичной сеялки, не имеющего внутренних полостей, достаточных дляразмещения указанной печатной платы 54.Еще в одном варианте, представленномна фиг. 4, предусмотрено использование устройства в сельскохозяйственных машинахс параллельными примыкающими друг кдругу каналами 72, 73 для поочередной подачи материала, в частности клубней карто 5 феля в картофелесажалках, В данном случаеэлектрод 5, связанный с выходом 6 генератора 7 электромагнитных колебаний, выполнен по меньшей мере из одной пары секций63 и 64, выполненных с возможностью охва 10 та каждой соответствующего из каналов 72 и73 для поочередной подачи материала, Секции 63 и 64 в данном случае утоплены всоответствующие диэлектрические прокладки 65 и 66, смонтированные на соответ 15 ствующих электродах 67 и 68 средства 4экранирования зоны 3 контроля, В данномслучае электроды 67 и 68 прикреплены, вчастности, посредством клея к скобе 69,снабженной элементами крепления 70 к де 20 талям (в данном случае посредством сварки). Электрод 8 выполнен с возможностьюохвата по меньше мере с одной сторонывсех параллельных каналов 72 и 73 для поочередной подачи материала,25 В данном варианте залитая печатнаяплата 54 размещена в корпусе 71 и закреплена на скобе 69, к которой прикрепленыотрезки коаксиального кабеля, соединяющие печатную плату 54 с электродами 63, 64,30 67 и 68. В этом случае печатная плата 54электрически связана с электродом 8 посредством отрезка проволоки, пропущенного через отверстие в скобе 69, и послеприкрепления к электроду 8 залитого ком 35 паундом.Этот вариант по фиг. 3 целесообразноприменять при контроле подачи предметов,в частности клубней картофеля, в полете,В одном из вариантов (фиг. 5) выполне 40 ния устройства по фиг. 4 общий экран 4,электроды 8, 63, 64 и диэлектрические прокладки 16, 65 и 66 покрыты слоем диэлектрика. В этом случае в промежутках междуэлектродом 8 и секцией 63, а также электро 45 дом 8 и секцией 64 установлены с натягомобоймы 77, снабженные замкнутыми по всему периметру обоймы открытыми токопроводящими поверхностями, электрическисвязанными с общим экраном 4. В данном50 случае обоймы 77 выполнены из отрезковнеизолированной металлической полосы.Указанные обоймы и скоба 69 прикрепленывинтами к металлической направляющей79, предназначенной для направления клуб 55 ней в борозду. Эти винты 78 и направляющая 79 служат для электрической связиобоймы 77 с общим экраном 4,Во всех других вариантах выполненияустройства, как показано на фиг, 2, электроды 5, 8, 11, 12 и диэлектрические прокладки15 и 16 выполнены по форме каналов и полостей, служащих для перемещения контролируемого материала. В частности, этоцелесообразно при использовании устройства на посевных машинах всех типов, картофелесажалках, рассадопосадочных,высадкопосадочных и уборочных машинах,а также на машинах для животноводства икормоп роизводства.Во всех вариантах выполнения устройства электроды общего экрана 4 по периметрам, в частности поперечных сеченийвсех соединений, между собой электрически связаны через токопроводящие поверхности, электрически неизолированные отокружающей среды, причем размеры этихучастков установлены предотвращающимиобразование токопроводящих перемычекмежду указанными диэлектрическими прокладками при загрязнениях устройства.В варианте выполнения устройства пофиг. 2 такие токопроводящие поверхностивыполнены в виде втулок 43, 53 и винтов 44,Кроме того, отрезки 56 и 57 коаксиальногокабеля подключен к электродам 11 и 12 общего экрана 4, как показано на фиг, 3. Приэтом между электрическими оболочкамиуказанных отрезков 56 и 57 коаксиальногокабеля и краевыми зонами диэлектрическихпрокладок 14 и 15 по наружным поверхностям электродов 11 и 12 образованы токопроводящие поверхности, исключенообразование изолированных от общего экрана 4 токопроводящих перемычек междуповерхностями 40 и 41 диэлектрическихпрокладок 15 и 16,В варианте выполнения устройства пофиг. 4 токопроводящие поверхности междудиэлектрическими прокладками 16 и 64, атакже 16 и 65 образованы за счет токопроводящих участков электрически неизолированной скобы 69,Вариант принципиальной схемы средства 18 передачи сигналов по питающей линии 19 по фиг. 1 приведен на фиг. 6. Вданном случае электрод 8 емкостного датчика 1 соединен со входом высокочастотногоусилителя 10, охваченного цепью отрицательной обратной связи 17, выполненной вданном случае на резисторе. Выход усилителя 10 через переходной конденсатор 83 ирезистор 84 соединен со входом еще одноговысокочастотного усилителя 85, также охваченного цепью 86 отрицательной обратнойсвязи через резистор. Усилители 10 и 85собраны на операционных усилителях.Выход усилителя 85 связан со входомамплитудного детектора 25, выполненногона диоде 87, резисторе 88 и конденсаторе89, Выход детектора 25 соединен со входом блока фиксации сигнала 26, выполненногопо схеме дифференциального усилителя, собранного на конденсаторе 90, резисторах91 и 92 и операционном усилителе 93,5 Выход этого усилителя 93 связан с пороговым устройством 27, выполненным нарезисторах 94, 95, 96, 97 и операционномусилителе 98. Выход порогового устройства27, в свою очередь, соединен в точке 105 со10 входом формирователя 28 длительности импульсов, собранного на конденсаторе 99,резисторе 100 и двух логических элементахИ-НЕ 101 и 102,Выход формирователя 28 длительности15 импульсов связан с базой транзистора 103,предназначенного для модуляции тока в питающей линии 19, служащей одновременнодля передачи сигналов на вход блока 24обработки сигналов, выполненного в дан 20 ном случае на микропроцессоре типа68 НС 11.Описанный вариант по фиг, 5 целесообразно применять в устройствах для контроля поштучной подачи предметов между25 электродами 5 и 8 емкостного датчика 1 втом случае, когда расстояние между поштучно подаваемыми предметами больше максимального предмета и в том случае, когданеобходимо обеспечить просто счет пред 30 метов, в частности при использовании напотоковых сеялках для высева семян пшеницы, рапса и гранулированных удобрений.Если необходимо контролировать и расстояние между ними, целесообразно приме 35 нять схему, показанную на фиг. 7. В этойсхеме в отличие от схемы по фиг, 6 междуоперационным усилителем 10 и амплитудным детектором 25, собранным на диоде 87,включен фильтр, собранный на конденсато 40 ре 106 и резисторе 107, предназначенныйдля пропускания сигналов высокой частотыгенератора 7. Между операционным усилителем 93 и пороговым устройством 27 в качестве блока 26 фиксации сигнала включена.45 схема выделения экстремума сигнала, собранная на операционном усилителе 108,Прямой канал ее выполнен на резисторах109 и 110, а канал задержки сигнала выполнен на резисторе 111 и конденсаторе 112,50 Резистор 113 служит для питания среднихточек операционных усилителей, а конденсатор 104 служит фильтром. В отличие отсхемы по фиг, 6 усилитель 85 в схеме по фиг.7 отсутствует.55 Описанный вариант схемы по фиг. 6 целесообразно применять на сеялках точноговысева, картофелесажалках, высадкопосадочных и рассадочнопосадочных машинах,Еще в одном варианте выполнения устройства по фиг, 6 и 7 используется трехпроводная линия связи, Для этого транзистор 103 подключается к точке 105 через резистор. Этот резистор 103 связан с пультом в кабине трактора с помощью третьего провода,Этот вариант устройства целесообразно применять для стыковки с существующими вариантами мобильных компьютеров.Вариант части принципиальной схемы средства 30 проверки работоспособности схемы устройства по фиг. 1 приведен на фиг.8, Электрод 5 емкостного датчика 1 подключен к выходу 6 генератора 7 электромагнитных колебаний, собранного на логических элементах 114 и 115. Резисторы 116 и 117 и конденсатор 118 служат для задания частоты генератора 7.Частота электромагнитного поля генератора 7 выбирается в диапазоне 5 кГц - 500 МГц, но лучшим диапазоном является диапазон 30 кГц - 20 МГц.Средство 30 проверки работоспособности схемы содержит модулятор 31 питающего напряжения, в качестве которого служит один из выходов микропроцессора блока 24 обработки сигналов, Выход этого модулятора 31 связан с цепью управления регулятора 32 напряжения, собранного на операционном усилителе 119, Этот операционный усилитель 119 совместно с транзисторами 120 и 121 служит стабилизатором напряжения 32, питающего устройство при отсутствии сигнала модулятора 31 питающего напряжения. Для установки глубины модуляции питающего напряжения и цепями смещения служат резисторы 122, 123.В средство 33 выделения сигнала проверки работоспособности схемы входит цепь развязки 34, содержащая диод 124 и накопительный конденсатор 125, а также стабилизатор 35 напряжения, собранный на операционном усилителе 126, В цепи смещения этого стабилизатора 35 напряжения на резисторах 127, 128, 129 и конденсаторе 130 собрана инерционная цепь 36. Диоды 131 и 132, подключенные к клемме 23 электропитания устройства, предназначены для его защиты от неправильного включения, Конденсатор 133 служит фильтром от помех в питающей линии 19.Принцип работы устройства заключается в следующем,Во всех вариантах выполнения устройства по фиг. 1 генератор 7 возбуждает электромагнитное поле в зоне 3 контроля между электродами 5 и 8, а также между электродами 11 и 12 средства 4 экранирования зоны 3 контроля, В результате между электродами 5 и 8 протекает ток, Этот ток усиливается усилителем 10 до такого уров 5 10 ня, что ток через резистор 17 устанавливается, например, близким току между электродами 5 и 8 (с точностью до 10 ф). Но усиленный ток имеет противоположную фазу. Это достигается тем, что входной ток усилителя 10 устанавливается хотя бы на порядок меньше, чем ток между электродами 5 и 8, что обеспечивается выбором величины входного сопротивления усилителя 10,Если ток между электродами 5 и 8 и токв цепи обратной связи 17, протекающий через ее резистор, близки по величине, то потенциал электрода 8 близок к потенциалу 15 электрода 12 средства 4 экранирования зоны 8 контроля. В идеальном случае указанные потенциалы равны, В результате этого резко снижаются требования к величине емкости между электродом 8 и электродом 12, 20 что приводит к уменьшению зазора междуними, например, до 0,1 - 2 мм. Резко снижаются требования к качеству диэлектрика индивидуальной диэлектрической прокладки 15, изменениям зазора между электродом 8 25 и электродом 12 при изготовлении.При полете предметов (семян, корнеклубнеплодов, растений, доз кормов и др,) между электродами 5 и 8 изменяется величина тока между ними и выходной сигнал 30 усилителя 10. Полученный сигнал поступаетна вход амплитудного детектора 25, Выходной сигнал амплитудного детектора 25 имеет колоколообразную форму. Далее блок 26 фиксации сигнала формирует импульс, а по роговый блок 27 выделяет его на фоне помехпо амплитуде. Формирователь 28 длительности сигналов формирует короткий импульс, которым модулятор 29 модулирует (увеличивает) ток в питающей линии 19. В 40 результате этого увеличивается падение напряжения на нагрузочном резисторе 22, а на входе микропроцессора блока 24 обработки сигналов появляется сигнал, по которому судят о перемещении через зону 3 контроля 45 семян, корнеклубнеплодов, доз кормов идругих предметов.Таким образом осуществляется передача сигналов о наличии материала в зоне 3 контроля по питающей линии 19. Микропро цессор блока 24 обработки сигналов определяет количество материала, в данном случае количество семян, растений, корнеклубнеплодов, доз кормов и других предметов.55 Вариант устройства по фиг, 3 работаетаналогично варианту устройства по фиг. 1, Отличие заключается в том, что при установке электродов 5, 8 и зоны 3 контроля в непосредственной близости от высевающегодиска и выполнение их по форме сегментовобеспечивает кратчайший путь пролета семян через зону 3 контроля независимо оттраектории полета семян. Это улучшаетфиксацию сигналов от семян, пролетающихчерез зону 3 контроля и повышает надежность контроля при малых интервалах между семенами.Вариант устройства по фиг, 4 работаетаналогично вариантам устройства по фиг, 1и 3, Отличие состоит в том, что поочереднопролетающие через зону 3 контроля поштучно подаваемые предметы, в частностиклубни картофеля, попадают поочередно вэлектромагнитное поле либо между электродом 8 и секцией 63, либо между электродом 8 и секцией 64.При этом на выход усилителя 10 проходят сигналы аналогично вариантам устройства по фиг, 1 и 3, Скребки 74, служащие дляподачи клубней картофеля, перемещаютсяза пределами зоны 3 контроля,Вариант устройства по фиг. 5 работаетаналогично варианту устройства по фиг. 1.Его целесообразно применять с вариантамиустройств по фиг. 2 - 5 в том случае, когдаинтервалы между предметами достаточныдля получения от них отдельных сигналов ив тех случаях, когда достаточно обеспечитьпростой счет предметов без точной фиксации интервалов между ними, в частности впотоковых сеялках, при высеве семян иудобрений, в машинах для животноводстваи кормопроизводства, для контроля подачикорнеклубнеплодов и гранулированных материалов.Особенность работы варианта устройства по фиг. 6 заключается в том, что в немосуществляется дополнительное усилениесигнала усилителем 85, что позволяет фиксировать сигналы от мелких семян, в частности от рапса.Далее по переднему фронту сигнала колоколообразной формы дифференцирующим усилителем 93 формируется короткийимпульс, который поступает на вход порогового блока 25, собранного на усилителе 98.После формирования короткого импульсаформирователем длительности 28, собранным на логических элементах 101 и 102,транзистором 103 осуществляется модуляция тока в питающей линии 19.Далее соответствующие сигналы, характеризующие прохождение предметовчерез зону 3 контроля, обрабатываютсямикропроцессором блока 24 обработки сигналов, который в данном случае фиксируетфакт прохождения предметов и подсчитывает их количество,Вариант устройства по фиг, 7 работаетаналогично вариантам устройства по фиг. 1 и 6. Отличие заключается в том, что блок 26 фиксации сигнала содержит схему выделения экстремума сигнала, собранную на операционном усилителе 108, которая 5 фиксирует сигналы от семян, корнеклубнеплодов, растений и других предметов, даже при отсутствии интервала между ними. Для такой фиксации достаточно, чтобы сигналы от этих предметов имели максимум. Такое 10 выполнение устройства позволяет микропроцессору блока 24 обработки сигналов определить не только количество семян, корнеклубнеплодов, растений и других предметов, но и интервалы между ними.15 Проверка работоспособности схемыустройства в любом варианте выполнения устройства осуществляется (фиг. 8) следующим образом.По команде микропроцессора блока 24 20 обработки сигналов, в частности при остановке сеялки, на вход операционного усилителя 119 поступает сигнал, которым модулируется питающее напряжение регулятора напряжения 32 с помощью транзи стора 121, Этот сигнал установлен такойдлительности, которая достаточна для разрядки конденсатора 125 цепи развязки 34 до уровня, при котором наступает режим насыщения операционного .усилителя 126 30 за счет задержки этого сигнала в инерционной цепи 36. Благодаря этому стабилизатор напряжения 35 пропускает сигнал проверки работоспособности схемы на вход генератора 7 электромагнитных колебаний. Это при водит к изменению тока между электродами5 и 8, аналогично прохождению через зону 3 контроля контролируемых предметов. Далее сигнал поступает в блок 24 обработки сигналов, в котором микропроцессор фик сирует исправное и рабочее состояние всехцепей схемы. При отсутствии этого сигнала формируется сигнал, характеризующий неисправное состояние схемы, в частности недопустимое загрязнение зоны 3 контроля, 45 обрыв или короткое замыкание питающейлинии 19 и выходы из строя элементов схемы, Ограничение тока нагрузочным резистором 22 исключает выходы из строя остальных элементов схемы при коротких 50 замыканиях в питающей линии 19.Параметры конденсатора 125, резисторов 127, 128, 129 и конденсатора 130 подобраны так, что импульсы, обусловленные прохождением через зону 3 контроля пред метов, из-за малой длительности и короткиепомехи через операционный усилитель 126 не проходят, Таким образом осуществляется выделение сигналов проверки работоспособности схемы на фоне помех и от сигналов, обусловленных контролируемыми5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 предметами, При относительно медленных изменениях питающего напряжения операционный усилитель 126 выполняет функции стабилизатора. При отсутствии сигналов проверки работоспособности схемы регулятор напряжения 32 также служит стабилизатором напряжения, питающего все эти элементы устройства,Проверка работоспособности схемы осуществляется во всех возможных вариантах выполнения устройства при контроле высева семян, удобрений, посадке корнеклубнеплодов и рассады, при контроле дозирования и раздачи различных кормов, перемещения материалов в уборочных машинах и перемещения различных предметов.При загрязнениях устройства существенно вредно образование токопроводящих перемычек между поверхностями диэлектрических прокладок. Особенно это опасно в том случае, когда эти перемычки соединяют между собой токопроводящие пленки, образованные загрязнениями на поверхностях 40, 41 указанных диэлектрических прокладок 15 и 16, При этом высокочастотное электромагнитное поле между выходом генератора 7 и входом усилителя 10 замыкается через указанные токопроводящие перемычки, минуя зону 3 контроля, Это снижает чувствительность устройства и может привести к полному экранированию зоны 3 контроля.При соединении токопроводящих перемычек, связанных с поверхностью 40 диэлектрической прокладки 15, со средством 4 экранирования зоны 3 контроля возрастает нагрузка генератора 7, мощность которого выбрана с запасом. Связь со средством 4 экранирования зоны 3 контроля части поверхности 39 диэлектрической прокладки 16 через указанные токопроводящие перемычки экранирует часть зоны 3 контроля, занятую этими перемычками, выполняя роль шторы. Это менее опасно, чем соединение поверхностей диэлектрических прокладок токопроводящими перемычками, изолированными от общего экрана 4, т.к. в этом случае на вход усилителя 10 идет большой ток, на фоне которого невозможно выделить ток, протекающий через зону 3 контроля.Применение жестких токопроводящих поверхностей общего экрана и калиброванных элементов для фиксации геометрических размеров зоны контроля, в частности их жесткое соединение в одной конструкции, исключает влияние вибраций, Экранирование торцов и краевых зон диэлектрических прокладок уменьшает толщину зоны контроля, за счет чего сйижается влияние близко расположенных движущихся деталей. Кроме того, это позволяет распознавать семена при меньшем интервале между ними,Патентуемое устройство для определения наличия или количества материала в зоне контроля позволяет расширить его технологические возможности и повысить надежность определения наличия или количества материала в зоне контроля, позволяет смонтировать устройство практически в любых каналах и полостях сельскохозяйственных машин без существенного изменения конструкций этих машин. При этом точно известно, что технологический процесс в сельскохозяйственной машине контролируется, Передача сигналов по питающей линии позволяет обойтись максимум двумя проводами: одним изолированным и другим электрически связанным с корпусом сельскохозяйственной машины.Все это позволяет уверенно работать в сложных технологических условиях при загрязнениях зоны контроля и механических воздействиях при решении таких сложных задач, как контроль высева семян практически всех типов, удобрений, потоков материала, доз кормов, корнеклубнеплодов. растений,Предлагаемое устройство позволяет примерно на 8 - 12/, увеличить объем продукции сельскохозяйственного производства в основном за счет равномерного распределения растений на поле и сокращения просевов,Предлагаемое изобретение может быть использовано для копирования поверхности растительного покрова, заглубления сошников сеялок и других рабочих органов в почву, контроля загрузки транспортеров, уровней в бункерах, копирования осей опорных траекторий в виде рядков растений, валка или гребня на почве, скорости движения машин, а также относительного положения деталей и узлов машин. В частности, устройство может быть использовано для технологической наладки таких сельскохозяйственных машин, как сеялки, культиваторы, опрыскиватели, уборочные, транспортные и перерабатывающие машины в наилучший возможный режим работы и поддержания этого режима посредством ручного или автоматического управления,Формула изобретения 1, Устройство для контроля относительного перемещения растительного материала, содержащее генератор электромагнитных колебаний, емкостный датчик с элементами крепления электродов, общийэкран, усили1804279 16 15 50 тель и блок обработки сигналов, причем выход генератора электромагнитных колебаний связан с первым электродом емкостного датчика, второй электрод которого подключен к соответствующему входу усилителя, а общий экран подсоединен к общему выходу генератора электромагнитных колебаний и общему входу усилителя, выход которого связан с входом блока обработки сигналов, при этом общий экран выполнен по меньшей мере из пары жестких токопроводящих поверхностей, о т л и ч аю щ е е с я тем, что оно снабжено жесткими калиброванными элементами для фиксации геометрических размеров эоны контроля, а электроды емкостного датчика посредством соответствующих диэлектрических прокладок закреплены на обращенных друг к другу участках соответствующих жестких токо- проводящих поверхностей, которые электрически связаны друг с другом и скреплены между собой посредством жестких калиброванных элементов для фиксации геометрических размеров зоны контроля, кроме того, диэлектрические прокладки разделены неизолированными токопроводящими поверхностями, подключенными к общему экрану.2. Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что краевые зоны рабочей поверхности каждой диэлектрической прокладки электрически связаны с общим экраном.3. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что каждая жесткая токопроводящая поверхность выполнена в виде сегментас возможностью установки в непосредственной близости от образующего диска в полости высевающего аппарата,4. Устройство по пп. 1-3, о т л и ч а ющ е е с я тем, что при использовании в сельскохозяйственных машинах с параллельными примыкающими друг к другу каналами для поочередной подачи материала, первый электрод емкостного датчика выполнен из одной пары секций, установлен ных с возможностью охвата каждой секциейсоответствующего канала для поочередной подачи материала, причем эти секции установлены с разных сторон от второго электрода, выполненного с возможностью 10 охвата, по меньше мере с одной стороны,всех упомянутых параллельных каналов для поочередной подачи материала.5. Устройство по п.1, отл ич а ю щеес я тем, что токопроводящие поверхности 15 общего экрана и электроды емкостного датчика покрыты диэлектриком, а в промежутках между первым и вторым электродами поверх этого диэлектрика установлены обоймы, на которых размещены замкнутые 20 по всему периметру обойм неизолированные токопроводящие поверхности, электрически связанные с общим экраном.6. Устройство по пп. 1 - 5, о т л и ч а ющ е е с я тем, что блоки, связанные с элект родами емкостного датчика, смонтированына печатной плате, закрепленной на одной стороне поверхности общего экрана, на противоположной стороне которого закреплен второй электрод, связанный с усилите лем отрезком проводника, пропущенногочерез отверстие в соответствующей диэлектрической прокладке и упомянутом экране, причем печатная плата и отверстия изолированы компаундом, а первый злек трод связан с генератором электромагнитных колебаний отрезком коаксиального кабеля.7. Устройство по п, 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что электроды общего экрана вы полненц с возможностью охвата торцов икраевых зон диэлектрических прокладок.
СмотретьЗаявка
5007296, 14.11.1991
Ф. Кирхбергер, Н. Г. Сакало. Л. Г. Сакало, М. И. Сердюк, В. П. Руденко, А. В. Илюхин и В. Я. Рихва
КИРХБЕРГЕР ФРАНЦ, САКАЛО НИКОЛАЙ ГРИГОРЬЕВИЧ, САКАЛО ЛЕВ ГРИГОРЬЕВИЧ, СЕРДЮК МИХАИЛ ИЛЬИЧ, РУДЕНКО ВАЛЕРИЙ ПАВЛОВИЧ, ИЛЮХИН АНАТОЛИЙ ВАСИЛЬЕВИЧ, РИХВА ВЛАДИМИР ЯРОСЛАВОВИЧ
МПК / Метки
МПК: A01B 69/04, A01C 7/00, A01D 75/18, G01V 3/08
Метки: относительного, перемещения, растительного
Опубликовано: 23.03.1993
Код ссылки
<a href="https://patents.su/12-1804279-ustrojjstvo-dlya-kontrolya-otnositelnogo-peremeshheniya-rastitelnogo-materiala.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для контроля относительного перемещения растительного материала</a>
Предыдущий патент: Устройство для контроля характеристик сельскохозяйственных материалов
Следующий патент: Способ очистки почвы от радионуклидов
Случайный патент: Установка для укладки керамических плиток