Устройство для контроля процесса высева семян

(5 ГОСУДАРСТВЕННЬ)ЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ ИПРИ ГННТ СССР ИТЕТРЫТИЯМ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЕТЕЛЬСТВУ А ВТОРСКОМУ(71) Ленинградский сельскохозяйственный институт(56) Авторское свидетельство СССР У 1242015, кл. А 01 С .7/00, 1984, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА ВЫСЕВА СЕИЯН(57) Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к посеву и посадке сельскохозяйственных культур. Цель изобретения - повышение оперативности контроля, Устройство содержит датчик расхода семян, соединенный посредством аналого-цифрового преобразователя и блока памяти с дискриминатором 4. Датчик пути 5 через формирователь импульсов 6 и первый счетчик импульсов связан с одним из управляемых вхо- Ки дом генератора импульсов 8, выход которого подключен к соответствующемувходу второго счетчика импульсов 9.Блок управления 10 может содержатьзадатчик и элемент 11. Выходы дискриминатора подключены к соответствующим входам блоков 11 и 12 формирования вероятностных оценок, выходы которых подключены через блок суммирования 14 к входу элемента сравнения15, а через разностный блок 13 - кпоследовательно связанным дешифратору 16 и блоку индикации 17. Устройство позволяет определить количество случаев выхода величины технологических параметров процессов посева ипосадки за допустимые значения, осуществить настройку сельскохозяйственного агрегата на заданную норму высева и производить оценку качества высева в процессе работы с учетом вероятностной природы потоков семян пришироком диапазоне изменения плотностивысевающего материала. 4 ил .Изобретение Относится к сельскохозяйственному машиностроению, к области посева и посадки сельскохозяйственных культур.Целью изобретения является повышение оперативности контроляНа Фиг. 1 представлена блок-схема устройства, на. Фиг.- блох-схема блока управления; на Фиг, 3 - блок схема счетчика импульсов; на фиг,4 блок управления, вариант.Устройство для контроля процесса высева семян содержит аналоговый датчик 1 расхода семян, аналого цифровой преобразователь 2, блок 3 памяти, дискриминатор 4, датчик 5 пути, Формирователь 6 импульсов, первый счетчик 7 импульсов, генератор 8 тактовых импульсов, второй счетчик 9 импульсов, блок 10 управления, первый и второй блоки 11 и 12 формирования вероятностных оценок, разностный блок 13, блок 14 суммирования, элемент 15 сравнения, дешиФратор 1 б, 25 блок 17 индикации.Канал измерения расхода семян включает датчик 1 расхода семян, последовательно соединенный через аналого-цифровой преобразователь 2 с блоком 3 памяти, которьп, н свою очередь, подключен .к двухуровневому дискриминатору 4, один из выходов дискриминатора 4 подключен к первому блоку 11 формирования вероятностной оценки относительной длительности нахождения контролируемого параметра+выше допуска Я второй - к второму блоку 12 Формирования вероятностной оценки относительной длительности на хождения контролируемого параметра ниже допуска С, . Выходы блоков 11 и 12 поцключены к разностному блоку 13 и к блоку 14 суммирования, выход которого через элемент 15 сравнения соединен с управляемым входом разностного блока 13, Выход последнего через дешифратор 16 подключен к блоку 17 индикации.Канал управления содержит датчик50 5 пути с формирователем 6 импульсов. Один из выходов формиронатсля 6 импульсов подключен к управляемым выходам аналого-цифрового преобразователя 2 и блока 3 памяти, а второй55 вход - к первому счетчику 7 импульсов, выход которого через один из управляемых входов генератора 8 тактовых импульсой, второй счетчик 9 импульсон и блок 10 управления соединенсо своим управляемым входом и с вторым управляемым входом блока 3 памяти, при этом третий управляемый входпоследнего подключен к выходу первого счетчика 7 импульсов, а четвертыйэлектрически связан с управляемымвходом дискриминатора 4 и выходомгенератора 8 тактовых импульсов, второй управляемьпЪ вход которого подключен к второму счетчику 9 импуль-сов, причем другой выход последнегоподключен к блокам 11 и 12 формирования вероятностных оценок и к блоку14 суммирования.Блок 10 управления содержит задатчик 18 (Фиг, 2), выход которого под-,ключен к одному из входов элементаИ 19, в качестве которых можно использовать микросхемы К 155 ЛИ 1, второйвход последнего электрически соединенс выходом второго счетчика 9 импульсов (фиг. 1), а выход подключен к управляемым входам блока 3 памяти и первого счетчика 7 импульсов,В состав первого счетчика 7 импульсон входит собственно счетчик 20 ивторой разностный блок 21, в качестве счетчиков могут быть использованыренерсинные счетчики К 155 ИЕ 7.Блок 10 управления (Фиг, 1) можетиметь следующую структуру, обеспечивающую задание шага сдвига информациипт посредстном задатчика 18, в составе которого могут быть использованыгереключатели БВ 1 - БВ 8, напримеркнопочные переключатели П 2 К или двухполярные тумблеры ТП 2-2, Каждый переключатель может находиться в двух положениях: устанавливать на соответствующих разрядах шины задатчика 18 сиггал н ниде логической "1" или логического "0". Причем, сигнал "1" на первомразряде шины соответствует десятичномучислу 2=1, о чем свидетельствует надпись на кнопке БВ 1, логическая "1" навтором разряде шины 2 = 2, на третьемразряде 2 = 4 и т.д, цо 2 = 128,Устройство работает следующим образомСигнал от датчика 1 расхода семянпоступает на вход аналого-циФровогопреобразователя 2, Датчиком 5 пути иформирователем 6 импульсов формир;ется дискретная последовательность пря -мОугольных импульсов через равные промежутки пройденного агрегатом пути Ь 1,поступающих на управляемые входы ана 515442 лого-.цифрового преобразователя 2 и блока 3 памяти, При каждом импульсе, поступающем от формирователя 6 импульсов, аналого-циФровым преобразователем 2 аналоговый сигнал датчика 1 Рас 5 хода семян преобразуется соответствующим цифровым кодом, поступающим в блок 3 памяти, где при соответствующем импульсе от формирователя 6 импульсов регистрируется и сохраняется. Импульсы от формирователя 6 импульсов поступают также и на первый счетчик 7 импульсов, где происходит их суммирование, После того как количество импуль-,5 сов, поступивших в первый счетчик 7 импульсов, а соответственно число значений показаний датчика 1 расхода се-. мян, хранимых в блоке 3 памяти, станет достаточным,цля вычисления вероятностных оценок качества высева и равным установленному значению И управляющим сигналом от первого счетчика 7 импульсов включается генератор 8 тактовых импульсов, вырабатывающий командные 25 импульсы, поступающие на управляютне входы блока 3 памяти и дискриминатора 4. При каждом командном импульсе значения, соответствующие расходу семян и хранимые в блоке 3 памяти, наначиная от первого, поступают на информационный вход дискриминатора 4, где сравниваются с заданными границами допуска КфЦ(, где К - заданное (настроечное) значение расхода семян, ЬКк - допуск на отклонения текущего расхода семян К(г,) от настроечного Кд, назначаемый в соответствии с агрос ехническими требованиями. К + ЬК - верхняя граница допуска, щ К - ЬК - нижняя граница допуска.и нЕсли текущее значение расхода семян К(г. )превышает верхнюю границу допуска, сигнал в виде логической "1" поступает на информационный вход первого блока 11, Формирователя вероятностной оценки, где происходит их суммирование, Аналогично, если текущее значение расхода семян меньше нижней гРаницы допуска, сигнал в ви де логической " 1" поступает на информационный вход второго. блока 12 форЙирования вероятностной оценки, где также происходит их суммирование. После того, как число импульсов, выработанных генератором 8 тактовых импульсов и сосчитанных вторым счетчи.ком 9, на вход которого поступают импульсы от генератора 8, станет рав- . 276ным заданному числу И на одном из командных ныходон второго счетчика 9 импульсов Формируется сигнал, поступающий на второй управляющий вход генератора 8 тактовых импульсов, в результате чего генерация импульсов прекращается. Одновременно с этим с второго выхода нторого счетчика 9 импульсов, поступает сигнал на вторые входы блоков 11 и 12 формирования вероятностных оценок, н которых происходит расчет средних относительных длительностей нахождения контролируемого параметра нне допуска, В первом блоке 11 рассчитывается средняя относительная длительность нахождения контролируемого параметра выше допуска= в , а во втором блоке 12 - средняя длительность нахождения контролируемого параметра ниже допускаи +д вфгде и и - соответствен%но число сигналов в виде логической "1", йоступивших в блоки 11 и 12. После этого результаты расчетов из блоков 1 1 и 12 формирования вероятностных оценок поступают на информационные входы разностного блока 13 и блока 14 суммирования, В блоке 14 суммирования определяется средняя относительная длительность нахождения контролируемого параметра вне допуска по сумме значений, поступивших на+ его информационные входы " 4= Е +Е Результат вычислений поступает в элемент 15 сравнения, где он сраннивается с допускаемым значениемЯд. ОбычноГд = 0,3, что соответствует нахождению в поле агротехнического допуска 707. значений расхода семян. Если относительная длительность нахождения контролируемого параметра .нне допуска Ел больше заданного значенияГ , значит имеет место нарушение технологического процесса, вэтом случае на выходе элемента 15сравнения формируется командный сигнал, поступающий на управляющий входразностного блока 13, в котором поразности сигналов, поступивших иэблоков 11 и 12 формирования вероят"ностных оценок, Формируется сигналн 8 иЬЮ, поступающий через дешифратор16 на блок 17 индикации, по которомутракторист судит о смещении среднефактического значения расхода семянотносительно настроечного и равномерности высева семян вдоль рядка и принимает решение на устранение технологической неисправности,С третьего выхода второго счетчика 9 импульсов после накопления в немчисла импульсов, поступающих от генератора 8, равного заданному, поступает командный импульс на вход блока10 управления, который задает шагформирования вероятностных оценокщ с помощью задатчика 18 (фиг, 2),через который будет производитьсярасчет второй и последующих вероятностных оценок качества процесса высева семян. Заданное значение щ постоянно находится на одном из входовэлемента И 19, при поступлении на -второй вход которого разрешающегоимпульса от второго счетчика 9 импульсов (фиг, 1) на выходе элемента И 19(фиг. 1), где происходит переадресация данных по алгоритму, описанному 25ранее, и на управляющий вход первого счетчика 7 импульсов, в которомосуществляется сброс содержимого довеличины М = М - щ, Таким образом,перед началом второго и каждого последующих циклов расчета оценок качества процесса высева семян, в первом счетчике 7 импульсов устанавливается значение И, а в блоке 3 памятисохраняются последние значения пока 35заний датчика 1 расхода семян, число которых также равно И Очереднойимпульс от датчика 5 пути, поступающий через формирователь 6 импульсовв первый счетчик 7 импульсов, увеличивает содержимое последнего на единицу. Одновременно с этим по разрешающему импульсу от Формирователя бимпульсов происходит преобразованиеаналогового сигнала датчика 1 расхода семян аналого-цифровым преобразо-,вателем 2 в цифровой код и запись. его под соответствующим адресом (номером) в блоке 3 памяти. Через и импульсов после начана следующего цикларасчета оценок качества высева семян,поступающих от датчика 5 пути черезФормирователь 6 импульсов в первыйсчетчик 7 импульсов, сумма их вновьстанет равной М, а следовательно, ичисло значений показаний датчика 1расхода семян, хранимых в блоке 3памяти, также станет равным установленному значению, что позволяет произвести расчет вероятностных оценок . качества высева семян.Таким образом, информация о расходе семян за счет исключения первых щ и прибавления новых щ значений постоянно сдвигается на величину шага щ, при этом сохраняется объем данных Я, необходимый для расчета оценочных показателей, а при щ И значительно уменьшается путь, пройденный агрегатом при посеве семян, необходимый для расчета вероятностных оценок.Например, для того, чтобы расчет во время работы агрегата оценок качества осуществлялся через щ = 5 импульсов от датчика 5 пути, что при 1 = 0,2 и соответствует пути, пройденному агрегатом, равном 1 м, необ- ходимо установить при помощи переключателей двоичный код числа 5 0000000101, Для этого, на пульте задатчика 18 нажимают кнопки БВ 1 и БВЗ, имеющие соответственно надписи 1 и 4, сумма которых равна 5. Набранный таким образом на задатчике 18 код поступает на соответствующие входы элементов И 19. При управляющем сигнале, поступающем от счетчика 9 (Фиг. 1) в виде логической "1" на вторые входы элементов И 19 (фиг. 4), коц шага сдвига щ поступает в блок 3 памяти (Фиг. 1), где происходит переадресация данных согласно алгоритму, описанному выше, и в первый счетчик 7 импульсов, где по импульсу от второго счетчика 9 импульсов во втором равностном блоке 21 (фиг. 3): вычисляется величина М -- И - щ, значение которой заносится в собственно счетчик 20. После этого, суммирование импульсов от датчика 5 пути (фиг. 1) будет начинаться не с нуля, а с И (кроме первого цикла), что позволит вторую и последующие оценки качества рассчитывать не через И импульсов от датчика 5 пути, а через щ, Когда число импульсов в первом счетчике 7 вновь станет разным К, цикл вновь повторяется.Таким образом, имея путь, пройденный агрегатом между двумя импульсами 1 = 0,2 м при заданном числе Ы = 128, первая оценка качества будет рассчитана после того, как агрегат пройдет путь Е =1 И = 25,6 м. Для расчета второй и последующих оценок, сохраняя последние И = 123 (при щ = 5 ) значения показаний датчика 1датчика 1 расхода семян в блоке 3 памяти и прибавляя к ним каждый раз по 5 новых значений, расчет вероятностных оценок качества процесса вы 5 сева будет производиться через каждый метр (61 = 1 м) пройденного агрегатом пути. Это позволит своевременно, а следовательно, оперативно обнаруживать и устранять нарушения технологического процесса, что в свою очередь ведет к уменьшению площади полей, засеянных с отклонениями от агротехнических требований, а значит к увеличению урожайнбсти возделываемых культур.Применение устройства позволит осуосуществить настройку сеялки на заданную норму высева и производить оценку качества высева в процессе работы с учетом вероятностной природы потоков семян при широком диапа- зоне изменения плотности высеваемого 25 материала, тем самым, своевременно иобоснованно принимать решение наустранение технологической неисправности. Применение предлагаемого устройства снизит путь, пройденный сеялкой, необходимый для расчета вероятностнык оценок качества высева до0,8-1,6 м, при одновременном сниженииинформационной нагрузки на тракториста, что позволит производить посевс лучшим качеством и, в конечномсчете, повысить урожайность возделываемых культур . 35 Формула изобретения 40Устройство для контроля процесса высева семян, содержащее датчик расхода семян, датчик пути, блок управления, связанный с первым входом первого счетчика импульсов, блок индика ции, блоки формирования вероятностных оценок, первые информационные входы которых связаны с выходом дискриминатора и разностный блок, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения оперативности контроля, оноР снабжено вторым счетчиком импульсов,аналого-цифровым преобразователем,дешифратором, формирователем импульсов, генератором тактовых импульсов,блоком суммирования и элементом сравнения, вход которого связан с выходом блока суммирования, а выход - спервым информационным входом разностного блока, при этом выход последнего через дешифратор подключен к входу блока индикации, причем информационный вход аналого-циФрового преобразователя связан с выходом датчикарасхода семян, управляющий вход объединен с первым управляющим входомблока памяти и соединен с первым выходом формирователя импульсов, входкоторого подключен к выходу датчикапути, а второй выход Формирователяимпульсов связан с вторым входом первого счетчика импульсов, выход кото-рого подключен к первому управляющемувходу генератора тактовых импульсов,при этом второй управляющий вход ивыход последнего соединены соответственно с первым выходом и входом второго счетчика импульсов, второй выходкоторого связан с управляющим входомблока суммирования и вторыми информационными входами блоков формирования вероятностных оценок, а третийвыход подключен к входу блока управления, выход которого соединен с вторым управляющим входом блока памяти,при этом третий управляющий вход последнего подключен к второму выходуаналого-цифрового преобразователя,а четвертый управляющий вход соединен с вторым выходом первого счетчика импульсов, причем второй выход генератора тактовых импульсов связан спятым управляющим входом блока памяти и первым управляющим входом дискриминатора, второй управляющий входкоторого подключен к выходу блока памяти, а выходы блоков форьярованиявероятностных оценок соединены соответственно с вторыми и третьими информационньии входами разностногоблока и блока суммирования,1544227 Заказ 442 Тираж 494 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С113035, Москва, Ж, Раущская наб., д. 4/5 но-издательский комбинат "Патент", г, Ужгор Гагарина, 10 Производс Составитель Л, Пантелеевактор В. Бугренкова Техред Л,Олийнык Корректор Л. КУГеря