Протравитель семян

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 1584 5 А 09) РЕ ЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗО ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Сибирский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства(56) Авторское свидетельство СССРМ 1069657, кл. А 01 С 1/08, 1984;(57) Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано в системах подготовки семян сельскохозяйственных культур к посеву и длительному хранению. Цель - повышение " качества протравливания, зкономия жидкихядохимикатов и снижение загрязнения окружающей среды. Протравитель семян включает загрузочное устройство, бункер 7 для семян, емкость 18 для.жидких ядохимикатов, обрабатывающую камеру 9, загрузочный механизм (шнековый.смеситель) 13 с .выгрузной горловиной 14, датчики контроля хода технологического процесса и измерительную схему. В выгрузной горловине 14 установлен емкостный датчик 16 расхода и9 Ю и тф емкостный датчик 17 степени протравливания семян, а в бункере 7 - емкостный компенсационный датчик 8. Измерительная схема содержит генератор 20 электрических колебаний, образцовые конденсаторы 21 и 22, блоки 23 и 24 вычитания, блок 25 отношения, индикатор 26 интенсивности потока выгружаемых семян, индикатор суммарного количества протравленного зерна, выполненный в виде счетчика 27, и индикатор 29 степени протравливания. В процессе обработки семена подаются иэ бурта посредством подборщика 3, подающего шнека 4 и лопаток б в бункер 7 и заполняют межзлектродное пространство датчика 8, Затем семена через открытую заслонку 10 попадают в обрабатывающую камеру 9. где опрыскиваются суспензией ядохимикатов из распылителя 12, и, перемещаясь в шнековом смесителе 13, выгружаются через выгрузную горловину 14, в тару, В горловине 14 качество обработки семян контролируется датчиками 16 и 17, выходные сигналы котрых обрабатывает измерительная схема совместно с сигналом датчика 8. Изобретение обеспечивает автоматический контроль процесса протравливания с учетом степени . протравливания семян и количества выгружаемого обрабатываемого материала. 1 ил, в в ьИзобретение относится к сельскому хоЗяйству, а именно к сельскохозяйственному машиностроению, и может быть использовано в системах подготовки семян сельскохозяйственных культур к посеву и длительному хранению,Цель изобретения - повышение качества протравливания, экономия жидких ядохимикатов и снижение загрязнения окружающей среды.На чертеже представлена схема про 1 равителя семян.Протравитель семян состоит из рамы 1 со смонтированными на ней загрузочным гранспортером 2 и подборщиком 3, Загрузочный транспортер включает в себя шнек 4, жестко закрепленный на валу 5, на котором закреплены также лопатки 6 для подачиСемян в бункер 7. Внутри бункера 7 установлен емкостный компенсационный датчик 8.Обрабатывающая камера 9 расположена ядом с бункером 7 и отделена от него перегородкой с шиберной заслонкой 10. Внутри обрабатывающей камеры 9 находится распылитель 11 ядохимикатов с датчиком 12 наличия ядохимикатов. На продолжении вала 5 установлен шнековый смеситель 13, являющийся одновременно разгрузочным механизмом, оканчивающимся выгрузной горловиной 14, На выгрузной горловине 14 Закреплен корпус 15 с емкостными датчиками 16 и 17 расхода и степени протравливания соответственно. На раме 1 установлена емкость 18 для ядохимикатов с доэатором 19. Генератор 20 электрических. колебаний Соединен с входами датчиков 8, 16, 17 и входами образцовых конденсаторов 21 и 22, Входы блоков 23 и 24 вычитания соединены с входами датчиков 16, 17 и входами образцовых конденсаторов 21,22. Выходы блоков 23 и 24 вычитания соединены с входами блока 25 отношений, выход которого соединен с индикатором 26 интенсивности потока семян и счетчиком 27 суммарного количества протравленных семян, Входы блока 28 вычитания соединены с выходами датчиков 8 и 17, а его выход соединен с индикатором 29 степени протравливания.Датчик 16 расхода выполнен в виде набора плоскопараллельных металлических электродов ("гребенка" электродов), При такой конструкции датчика 16 его емкость С 16 Зависит от количества (толщины потока) семян Ь, находящихся в его межэлектродном пространстве (измеряемого параметра, определяющего расход), и от его свойств (в частности, от исходной влажности семян, степени обработки ядохимикатами, от сорта и культуры семян, их засоренности и т.д,),(2) которые определяются относительной диэлектрической проницаемостью язвС 16 = е, - + еь -- Ъ -(1), Нь Нь Ьь,д б с 35 где Н - длина электродов датчика;Ь - ширина электродов;д - расстояние между электродами;С 16 - емкость датчика 16 расхода;Ь - толщина потока семян;10 еза - относительная диэлектрическаяпроницаемость протравленных семян;еь - относительная диэлектрическаяпроницаемость воздуха,После преобразования получим15 НьС 16 - яь -(еэе ь ) - НьКоличество семян Ь, находящихся вмежэлектродном пространстве датчика 16расхода в момент просыпания из выгрузнойгорловины 14, является мерой текущего расхода протравленных семян. Однако величина й, найденная только по величине емкостиС 1 б датчика 16 расхода, будет заключать всебя большую погрешность, достигающуюсотен процентов, так как входящая в формулу (2) диэл е ктрическая и рон ицае мост ь30ез изменяется в больших пределах в зависимости от естественной влажности семян, степени протравливания жидкимиядохимикатами, культуры и сорта семян, ихзасоренности и т,д.Используя датчик 17 степени протрав 35ливания. емкость которого определяетсядиэлектрической и роницаемостью к,С 17 = ез, - ь (3)Ньбв качестве уменьшаемого в знаменателевыражения (2), а также образцовые конденсаторы 21 и 22, величины емкости С 21, С 22которых равны соответственно начальнымемкостям датчиков 16 и 17 (пустым, без зерна), т.е. равныС 21 = С 16 (о) = Еь - ,С 22 = С 1 т (о) = гь - ,НьНьцбполучим на выходе блока 27 отношений сигнал 1, пропорциональный Ь,С 16 С 21 (4)С 17 - С 22не зависящий от физических свойствпротравленного зерна, определяющихдиэлектрическую проницаемость Ь.Подключенный к выходу блока 25 отношений измеритель тока или напряжения, проградуированный в единицах мгновенногорасхода (кг/с), является индикатором 26 интенсивности потока семян, Счетчик 27, выполненный, например, в виде интеграторатока или напряжения, производит суммирование количества.протравленных семян завремя работы протравителя семян.Диэлектрическая проницаемостьез датчика 17 степени протравливания в 5формуле (3) определяется не только степенью увлажнения при обработке семянядохимикатами, но и их естественной влаж,ностью(до протравливания), культурой, сортом, засоренностью и т.д., поэтому 10диэлектрическую проницаемость семян,проходящих через датчик 17 степени протравливания, в линейном приближенииможно представить зависимостьюеза =ес+(бч - ес)К, (5) 15где е, - диэлектрическая проницаемостьнепротравленных семян (находящихся вбункере 7), обычно кс = 2 - 4,5:е - диэлектрическая проницаемость протравливающей жидкости, е= 80(примерно равна диэлектрической проницаемости воды);К - степень протравливания,Поскольку ев яс и б =сопзт, то вформуле (5) разность ( е - 8 с) меняется незначительно, а значит, ее можно принять примерно постоянной и,равной ( ев - ес ) = А, Учитывая (3), найдемвыражение для степени протравливанияНьС 17 - 8, -или К - п - Св (6)А АПосле вычитания в блоке 28 вычитанияиз выходного сигнала датчика 17 интенсивности протравливания выходного сигналаемкостного компенсационного датчика 8 навыходе блока 28 вычитания получим сигнал,пропорциональный интенсивности протравливания, не зависящий от первоначальных свойств семян, который подается наиндикатор 29 степени протравливания, выполненный аналогично индикатору 26,Протравитель семян работает следующим образом.Семена из бурта при помощи подборщика 3, а затем подающего шнека 4 и лопатокб поступают в бункер 7, где они заполняютмежэлектродное пространство емкостногокомпенсационного датчика 8. Далее семеначерез открытую заслонку 10 подаются в обрабатывающую камеру 9, где они опрыскиваются суспензией ядохимикатов израспылителя 12, перемешиваясть вшнековом смесителе 13, выгружаются через вы-грузную горловину 14 и проходят через55корпус 15 измерительных датчиков 16 и 17,В корпусе 15 семена полностью заполняютмежэлектродное пространство датчика 17степени протравливания, ссыпаясь с него,сплошным потоком проходят между элек 1.- родами датчика 16 расхода Семян и поступают в тару (мешки или кузов автомобиля). С датчиков 8, 16 и 17 электрические сигналы поступают в измерительную схему.Компенсационный датчик 8 контролирует свойства исходных семян (до обработки ядохимикатами). Е го емкость можно и редставить в следующем виде:С 8 = С 80 + С 8 с, (7)где С 8 о - начальная емкость датчика 8;Свс - прирост емкости датчика 8, обусловленный наличием в нем необработанных семян с диэлектрической проницаемостью е,Так как начальная емкость датчика 8 в выражении (7) является постоянной величиной, а сам датчик 8 всегда в процессе работы постоянно заполнен, то выходной сигнал датчика 8 пропорционален приросту емкости С 8 с, то есть пропорционален диэлектрической проницаемости ес необработанных семян.Электрический сигнал от датчика 17 степени протравливания в соответствии с формулой (3) поступает в блок 23 вычитания, где из него вычитается сигнал, поступающий с образцового конденсатора 21. Электрический сигнал с датчика 16 расхода семян поступает в блок 24 вычитания,где из него вычитается электрический сигнал, поступающий с образцового конденсатора 22. С выходов блоков 23 и 24.вычитания сигналы подаются на блок 25 отношения, где происходит их деление, Таким образом, в блоках 23 и 24 вычитания и в блоке 25 отношения происходит реализация выражения (4). Следовательно, на выходе блока 25 отношения действует электрический сигнал, пропорциональный мгновенному значению расхода обработанного зерна, который поступает на индикатор 26 интенсивности потока семян, показывающий интенсивность обработанного потока семян (количество расхода семян в единицу времени), и на счетчик 27 суммарного количества протравленных семян, показывающий суммарное количество обработанного зерна,Для контроля степени протравливания сигнал с датчика 17 степени протравливания в соответствии с выражением (6) поступает на блок 28 вычитания, где из него вычитается сигнал компенсационного датчика 8. Выходной сигнал с блока 28 вычитания подается на индикатор 29 степени протравливания.Индикатор 19 степени протравливания контролирует разность сигналов (в виде то 158.478510 20 40 45 50 ка) датчика 17 степени протравливания икомпенсационного дачика 8,Как показано выше, емкость датчика17 степени протравливания состоит из начальной емкости, емкости, обусловленнойисходными свойствами семян, и емкости,обусловленной внесенными ядохимикатами, а емкость компенсационного датчика 8состоит из начальной емкости и емкости,обусловленной исходными свойствами зерна. Поэтому на выходе блока 28 вычитаниядействует сигнал, пропорциональный емкости, обусловленной внесением ядохимикатов, Норма расхода ядохимикатов задаетсяв процентах к расходу семян, Поэтому индикатор 29 степени протравливания протарирован в относительных единицах(процентах), При этом под степенью протравливания понимается процентное отношение количества внесенных ядохимикатовна единицу массы семян, В зависимости оттипа ядохимиката степень протравливанияменяется в диапазоне 0 - 5 О,Перепротравливание или недопротравливание находит отражение в отклонении отнормы показаний индикатора 29, что служитсигналом для приведения технологическогопроцесса в норму. Это осуществляется либопутем регулировки подачи семян или ядохимикатов, либо путем устранения неисправностей (в зависимости от причины,вызвавшей нарушение технологическогопроцесса), Для оперативного распознавания причин нарушения технологическогопроцесса учитываются показания индикато,:. ра 26 интенсивности потока семян. Так, например, увеличение показаний выше нормьиндикатора 29 степени протравливания приодновременном снижении показаний индикатора 26 интенсивности потока семян указывает на недостаточное открытиезаслонки 10, а, например, снижение показаний индикатора 29 степени протравливанияпри номинальных показаниях индикатора26 интенсивности потока семян свидегельствует о частичном забивании трубопровода или распылителя 12 ядохимикатов или онарушении работы дозатора 19 ядохимикатов и т,д,Корпус 15 с датчиками 17 и 16 степенипротравливания и расхода соответственновыполнен по авт,св. СССР Ф 1311655,кл, А 01 Р 41/12, 6 01 Г 1/00.Компенсационный датчик 8 конструктивно аналогичен датчику 17 интенсивностипротравливания, Блоки 23, 24 вычитанияпредставляют собой дифференциальныеусилители с двумя входами и сопротивлениями обратной связи, Блок 25 отношений выполнен на операционном усилителе,Индикатор 29 степени протравливания представляет собой аналоговый вольтметр, проградуированный в единицах интенсивности протравливания (проценты), Индикатор 26 интенсивности потока семян аналогичен индикатору степени протравливания. Счетчик 27 суммарного количества обработанных семян выполнен в виде цифрового электромеханического счетчика импульсов типа СИ с преобразователем напрякение - частота. Генератор 20 выполнен по стандартной КС-схеме, Он содержит операционный усилитель с цепью положительной обратной связи (мост Вина) и цепью отрицательной обратной связи и эмиттерный повторитель.Протравитель семян позволяет исключить перерасход жидких ядохимикатов, что обеспечит снижение затрат на,дорогостоящие ядохимикаты, а также снизить загрязнение окрукающей среды. Обеспечен автоматический контроль процесса протравливания - степени протравливания семян и количества выгружаемого обработанного зерна,Формула изобретения Протравитель семян, содержащий загрузочное устройство, бункер для семян, емкость для жидких ядохимикатов с доэагором, соединенную с распылителем ядохимикатов, установленным в обрабатывающей камере, разгрузочный механизм с выгрузной горловиной, датчик наличия ядохимикатов, расположенный в рабочей зоне распылителя ядохимикатов, и вычислительный блок, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества протравливания, экономии жидких ядохимикатов и сникения загрязнения окружающей среды, он снабжен емкостными датчиками расхода семян и степени протравливания, установленными в выгруэной горловине, емкостным компенсационным датчиком, расположенным в бункере для семян, а вычислительный блок включает генератор электрических колебаний, два образцовых конденсатора, три элемента вычитания и элемент определения отношения, индикатор степени протравлидания, индикатор интенсивности потока семян и счетчик суммарного количества протравленных семян, при этом вьход генератора подключен к входу датчиков и образцовых конденсаторов, а выходы емкостного датчика расхода семян и первого образцо-. вого конденсатора связаны с входами первого элемента вычитания, причем вь,ходы емкостного датчика степени протравливания и второго образцового конденсатора подключены к входам второго элемента вычитания, а выходы обоих элементов вычита1584785 Составитель Л.ПантелееваРедактор А.Маковская Техред М,Моргентал Корректор Л.Патай Заказ 2277 Тираж 513 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г Ужгород, ул,Гагарина, 101 ния соединены с входами элемента определения отношения, выход которого связан с обьединенными входами индикатора интенсивности потока семян и счетчика суммарного количества протравленных семян,при этом выходы датчика степени протравливания и компенсационного датчика соединены с входами третьего элемента вычитания, выход которого подключен к 5 входу индикатора степени протравливания,