Устройство для контроля нормы высева семян

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 1976880(23) .Приоритет на делам нэебретеннй н нткрмтнйОпубликовано 30. 11.82. Бюллетень44Дата опубликования описания 05.12,82 А. Б. Лурье, А. А. Цырин, И. Е. Янковский, В Устнмсц и В. П. Матвеев с Ленинградский ордена Трудового Красного Зйамени: ; сельскохозяйственный институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ НОРМЫ ВЫСЕВА СЕМЯНИзобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и предназначено для контроля нормы высева семян при работе посевных агрегатов.Известно устройство для контроля нормы высева семян, содержащее датчик высева, датчик пути, распределитель импульсов, счетчик высеянных семян, микропроцессор, дешифратор и устройство индикации, позволяющее определять среднее количество высеянных семян за один оборот колеса сеялки по четырем измерениям 1 .Однако реализуемый известным устройством способ контроля нормы высева не соответствует существующей методике испытаний сеялок. Кроме того, датчик высева фиксирует каждое высеянное семя, а общее количество семян за один оборот колеса подсчитывается счетчиком, что ограничивает сферу применения, устройства. Так, например, оно не может быть использовано для контроля нормы высева при работе зерновых, овощных и некоторых других типов сеялок, когда высев семян осуществляется стохастическим потоком, вследствие чего подсчет количества семян оказывается практически невозможным. В известном устройстве не учитывается также различие по массе семян посевной фракции.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее двухканальную цепь обработки сигналов, один канал которой включает измерительный преобразователь расхода семян, а другой - измерительный преобразователь скорости движения сеялки 2.Однако это устройство измеряет текущее значение фактической нормы вькева, причем последняя является случайной (в вероятностно-статистическом смысле) величиной, изменяющейся в широких пределах. Настройка же на норму высева и ее контроль во время работы сеялки производиФся по среднему значению фактическои нормы высева, определение которого не предусмотрено в этом устройстве. Кроме того, расход семян пропорционален средней частоте прохождения семян через датчик. Между тем, при работе ряда сеялок, например зерновых, овощных и др., такое определение расхода семян невозможно, так как высев семян осуществляется стохастическим потоком. Это обстоятельство ограничивает сферу применения устройства. Точность вцпол 976880нения операции деления аналоговых сигналов, как правило, невысокая.Цель изобретенияповышение точности измерений нормы высева и обеспечение кон гроля нормы высс ва при работе различных тисОн ссялок. Поставленная цель достигается тем, что каждый канал цепи снабжен управляемым интегратором, пороговым элементом, блоками запуска и сброса, электронным калькулятором, задатчиком эталонных напряжений и задатчиком времени измерений, при этом измерительные преобразователи в каждом канале подключены последовательно к управляемому интегратору и одному из входи порогового элемента, второй вход которого соединен с задатчиком эталонных напряжений а выход порогового элемента подключен одновременно к первому входу блока сброса, выход которого соединен с управляемым входом интегратора и первым входом блока запуска, причем выход последнего подключен к суммирующему входу электронного калькулятора, а вторые входы блоков сброса и запуска соединены с задатчиком времени измерений.На чертеже изображена блок-схема устройства для контроля нормы высева семян.Устройство состоит из канала измерения массы семян, содержаи 1 его измерительный преобразователь 1 расхода семян, подключенный последовательно к управляемому интегратору 2 и одному из входов порогового элемента 3. Выход последнего подключен к первому входу блока 4 сброса, выход которого соединен с управляемым входом интегратора 2 и первым входом блока 5 запуска, причем выход последнего подключен к суммирующему входу электронного калькулятора 6. Другой канал - измерительный преобразователь скорости движения сеялки - содержит измерительный преобразователь 7 скорости движения сеялки, управляемый интегратор 8, пороговый элемент 9, блоки 10 и 11 сброса и запуска и электронный калькулятор 12, имеющие аналогичные связи, что и в первом канале. При этом вторые входы пороговых элементов 3 и 9 соединены с задатчиками 13 эталонных напряжений, а вторые входы блоков 4 и 10 сброса и блоков 5 и 11 запуска соединены с задатчиком 14 времени измерений,Устройство работает следующим образом.Измерительный преобразователь 1 расхода семян вырабатывает сигнал, пропорциональный массе или количеству семян, проходящих в единицу времени через некоторое горизонтальное сечение между высевающим аппаратом, в котором установлен чувствительный элемент, и почвой. Измерительный преобразователь 7 скорости вырабатывает сигнал, пропорциональный скорости сеялки, например, преобразует 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 скорость вращения колеса в частоту электрических импульсов. Массу семян и пройденный сеялкой путь определяют путем непрерывно-дискретного интегрирования по времени сигналов, поступающих от измерительных преобразователей 1 и 7 в каждый канал. Такой способ определения пути и массы семян позволяет обеспечить более высокую точность по сравнению с распространенными в сельском хозяйстве способами, основанными на подсчете числа оборотов колеса и количества семян.Управляемые интеграторы 2 и 8 выполнены на базе операционного усилителя с интегрирующей емкостью в цепи обратной связи, которая заряжается при поступлении на вход каждого интегратора сигнала от измерительного преобразователя 1 или 7 и разряжается при подаче на управляемый вход интегратора сигнала от блока 4 или 1 О сброса.Пороговые элементы 3 и 9 представляют собой устройства с двумя входами и одним выходом. Срабатывание порогового элемента происходит при превышении напряжений на его первом входе, соединенном с выходом интегратора, и на втором входе, соединенном с задатчиком 13 эталонных напряжений. Подаваемые на вторые входы пороговых элементов 3 и 9 напряжения от задатчика 13 задают величины интеграторов одного цикла, т. е. определяют дискретность интегрирования в каждом канале.Блоки 4 и 10 сброса предназначены для возвращения интеграторов 2 и 8 соответственно в исходное (нулевое) состояние после окончания каждого цикла интегрирования. Блоки 5 и 11 запуска при поступлении на их первые входы сигналов от пороговых элементов, вырабатывает сигналы, поступающие на входы сумматоров арифметических устройств электронных калькуляторов 6 и 12. Блоки 5 и 11 запуска отпираются или запираются при подаче на их вторые входы соответствующих импульсов от задатчика 14 времени. Выходы блоков сброса и запуска выполнены в виде электронных ключей, включенных параллельно накопительным конденсаторам интеграторов и цепям, коммутируемым клавишами электронных калькуляторов, выполняющими операцию сложения, соответственно.Электронные калькуляторы 6 и 12 предназначены для введения масштабных коэффициентов перед измерением, выполнения операции сложения циклов интегрирования с учетом масштабных коэффициентов, в режиме измерения, считывания результатов по окончании измерений и расчета нормы высева путем деления массы семянвысеянных за заданное время, на пройденный за то же время путь.Численные значения элементарного пути Ь Я и элементарной массы йсп зависятот коэффициента передачи каждого канала, типа и конструкции измерительных преобразователей и величин эталонных напряжений, поступающих на вторые входы пороговых элементов. Значения Ь 5 и Ьгп находятся при тарировке каналов и вводятся . перед измерением в память электронных калькуляторов 6 и 12. В режиме измерения по окончании некоторого К-го цикла значение суммируется калькулятором 6 или 2 с суммой, накопленной за (К - 1) цикл. Результат измерения отображается на цифровом индикаторе калькулятора, Использование электронных калькуляторов позволяет без ввода дополнительных регулировок в измерительные каналы производить измерения массы различных культур при различных типах и градуировочных характеристиках (в том числе нелинейных) измерительных преобразователей расхода семян и скорости сеялки, используя в каждом конкретном случае свои масштабные коэффициенты или программы.Задатчик 4 времени измерений вырабатывает начальный и конечный импульсы, управляющие началом и окончанием измерений по обоим каналам. Наличие задатчика 14 в устройстве необходимо и потому, что для некоторых типов измерительных преобразователей расхода семян (например, пьезоэлектрических) значения масштабных коэффициентов зависят от времени измерений. При подаче начального и конечного импульсов от задатчика 14 времени на вторые входы блоков 4 и 10 сброса последние срабатывают, при этом интеграторы 2 и 8 сбрасываются в исходное (нулевое) состояние. При подаче начального импульса на вторые входы блоков 5 и 11 запуска они отпираются. При подаче конечного импульса на вторые входы устройств запуска последние запираются.До начала измерения после включения схемы питания устройства с помощью операционных клавиш и клавиш ввода данных в память электронных калькуляторов 6 и 12 вводятся масштабные коэффициенты.При работе сеялки и наличии сигналов на выходе измерительных преобразователей 1 и 7 включается задатчик 14 времени, на выходах которого генерируются начальные импульсы, вызывающие отпирание блоков 5 и 11 запуска и срабатывание блоков 4 и 10 сброса, которые, в свою очередь, сбрасывают интеграторы 2 и 8 в исходное (нулевое) состояние. После этого на выходах интеграторов 2 и 8 начинают накапливаться напряжения, пропорциональные соответственно массе семян и пройденному сеялкой пути, которые подаются на первые входы пороговых элементов.Поскольку оба канала работают аналогичным образом, то описывается работа одного из них. При достижении на выходе интегратора 2 напряжения, равного эталон ному напряжению, поданному на второй вход порогового элемента 3 от задатчика 13, на выхоле порогового элемента 2 появляется перепал напряжения, вызывающий срабатывание блоков 4 и 5 сброса и запуска. Сигнал с выхода блока 5 запуска поступает на суммирующий вход электронного калькулятора 6, который выполняет операцию сложения. Сигнал с выхода блока 4 сброса поступает на управляющий вход интегратора 2, сбрасывая последний в нулевое состояние. Госле сброса интегратора начинается второй цикл интегрирования, в конце которого срабатывают пороговый элемент 3, блок 4 сброса и блок 5 запуска, в результате чего калькулятором 6 выполняется операция сложения, а интегратор сбрасывается в нулевое состояние, и т. д. 51 О15 По окончании заданного времени измерений залатчик 14 времени вырабатывает сигналы, которые поступают на вторые входы блоков сброса 4, 1 О и запуска 5,1. Блоки сброса срабатывают и обнуляют интеграторы, а блоки запуска запираются. Г 1 ри этом показания цифровых индикаторов электронных калькуляторов 6 и 12 соответствуют высеянной массе семян и пройденному сеялкой пути за заданное время измерений. Далее с помощью одного из калькуляторов рассчитывается фактическая норма высева.Применение изобретения позволит повысить точность измерений, а также обеспечить контроль нормы высева при работе различных типов сеялок. 20 25 30 формула изобретения 35Устройство для контроля нормы высевасемян, содержащее двухканальную цепь обработки сигналов, один канал которой включает измерительный преобразователь расхода семян, а другои - измерительный преобразователь скорости движения сеялки, 4 О отличающееся тем, что, с целью повышенияточности измерения нормы высева и обеспечения контроля нормы высева при работе различных типов сеялок, каждый канал цепи снабжен управляемым интегратором, пороговым элементом, блоками запуска и сбросаУ 45 электронным калькулятором, задатчикомэталонных напряжений и задатчиком времени измерений, при этом измерительные преобразователи в каждом канале подключены последовательно к управляющему интегратору и одному из входов порогового элемента, второй вход которого соединен с задатчикЬм эталонных напряжений, а выход порогового элемента подключен одновременно к первому входу блока сброса, выход которого соединен с управляемым вхо дом интегратора и первым входом блока запуска, причем выход последнего подключен к суммируюгцему входу электронного калькулятора, а вторые входы блоков сброса и976880 1. Бузенков Г. М. и др. Автоматизацияпосевных агрегатов, М Россельхозиздат,1979, с. 69.2. Авторское свидетельство СССРМо 512731, кл. А О 1 С 7/00, 976 (прототип),Ю. Смирно Составител Техред И. Вер Тираж 699 ИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж - 35, Рау илиал ППП Патент, г. Ужго. Кост едактор А, Огараказ 8997/1ВН 4 запуска соединены с задатчиком времениизмерений. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе