引用格式：
李強, 餘秋麗, 李浩鵬, 徐春保, 丁幼春. 油菜播種機除塵式播量監測系統設計與試驗[J]. 智慧農業(中英文), 2024, 6(3): 107-117.
DOI：10.12133/j.smartag.SA202401011
Citation:LI Qiang, YU Qiuli, LI Haopeng, XU Chunbao, DING Youchun. Design and Test of Dust Removal Seeding Rate Monitoring System for Rapeseed Seeders[J]. Smart Agriculture, 2024, 6(3): 107-117.
DOI：10.12133/j.smartag.SA202401011
官網免費閱讀
知網閱讀
油菜播種機除塵式播量監測系統設計與試驗
李強1，2， 餘秋麗1，2， 李浩鵬1，2， 徐春保1，2， 丁幼春1，2*
（1.華中農業大學 工學院，湖北武漢 430070，中國；2.農業農村部長江中下遊農業裝備重點實驗室，湖北武漢 430070，中國）
摘要：
［目的/意義］針對氣送式油菜直播機作業過程中粉塵影響種子流檢測性能、監測系統難以适應不同幅寬播種行數等問題，設計了一種油菜播種機除塵式播量監測系統。
［方法］該監測系統由除塵式油菜種子流檢測裝置與播量監測終端構成，可通過改變檢測裝置數量适配不同幅寬播種機。根據粉塵影響種子流檢測結構機制，設計了防塵除塵機構。該機構通過透明防塵闆将光電感應器件與導種管隔開，粉塵隻附着在透明防塵闆靠近導種管一側，同時利用步進電機-絲杆機構使透明防塵闆與除塵布産生互相摩擦實作對透明防塵闆除塵。通過分析與試驗确定透明防塵闆尺寸、除塵啟動門檻值等關鍵參數。
［結果和讨論］檢測裝置對比台架試驗表明，在平均排種頻率12.4~36.3 Hz、平均粉塵流量252~386 mg/s下，無防塵除塵檢測裝置在兩個除塵周期後檢測準确率不高于80.2%；有防塵除塵檢測裝置在單個除塵周期内平均檢測準确率不低于93.6%，檢測裝置不會将粉塵誤計。播量監測台架試驗表明，在平均排種頻率不高于37.6 Hz時，播量監測準确率不低于92.2%。田間播種試驗表明，在2.8~4.6 km/h的油菜直播機正常作業速度下，田間排種頻率為14.8~31.1 Hz時，播量監測準确率不低于93.1%。
［結論］該油菜播量監測系統為氣送式油菜直播機作業中粉塵影響下種子流精準檢測提供了有效支援，提高了對不同寬幅播種行數的适應性。
關鍵詞： 油菜種子流檢測；播種；除塵；監測系統；精準計數
文章圖檔
圖1 油菜氣送式集排器播種監測過程中粉塵來源
Fig. 1 Dust sources during the monitoring process of pneumatic rapeseed seeder sowing
圖2 粉塵影響光電感應器件原理示意圖
Fig. 2 Schematic diagram of the principle of dust affecting photoelectric sensing devices
圖3 除塵式油菜種子流檢測裝置結構示意圖
Fig. 3 Structural diagram of dust removal rapeseed flow detection device
圖4 檢測裝置的防塵除塵機構工作原理示意圖
Fig. 4 Schematic diagram of the working principle of the dust proof and dust removal mechanism of the detection device
圖5 除塵式油菜種子流檢測裝置的透明防塵闆長度與滑塊位置關系
Fig. 5 Relationship between the length of the transparent dust proof plate and the position of the slider in the dust removal rapeseed flow detection device
圖6 除塵式油菜種子流檢測裝置的台架試驗現場
Fig. 6 Bench test site of dust removal rapeseed flow detection device
圖7 除塵式油菜種子流檢測裝置的檢測準确率随實際電壓與初始電壓比值變化曲線圖
Fig. 7 Detection accuracy of the dust-removal rapeseed flow detection device changes with the ratio of actual voltage to
initial voltage
圖8 油菜播量監測系統框圖
Fig. 8 Block diagram of rapeseed seeding rate monitoring system
圖9 除塵式油菜種子流檢測裝置的檢測與除塵程式流程圖
Fig. 9 Flow chart of detection and dust removal procedures of dust removal rapeseed flow detection device
圖10 除塵式油菜播量監測系統的播量監測試驗台架
Fig. 10 Seeding rate monitoring test bench for dust removal
rapeseed seeding rate monitoring system
圖11 油菜種子流檢測裝置有無防塵除塵機構的檢測準确率對比試驗
Fig. 11 Comparative test on detection accuracy of rapeseed flow detection device with or without dust proof and dust
removal mechanism
圖12 除塵式油菜播量監測系統田間試驗
Fig. 12 Field test of dust removal rapeseed seeding rate monitoring system
作者簡介
丁幼春 教授
丁幼春，華中農業大學教授，博士生導師，《智慧農業（中英文）》青年編委，中國農業工程學會農業機械化電氣化專業委員會委員。主要研究農業智能化技術與裝備，主持國家自然科學基金、國家重點研發計劃子課題、湖北省重點研發計劃等科研項目。重點開展播種智能化、農機無人化作業關鍵技術與裝備的研究，在行業權威學術期刊上發表學術論文40餘篇，授權發明專利20餘項。
來源：《智慧農業（中英文）》2024年第3期
轉載請聯系編輯部授權
本期支援機關
濰柴雷沃智慧農業科技股份有限公司
智慧農業微信交流服務群
為友善農業科學領域讀者、作者和審稿專家學術交流，促進智慧農業發展，為更好地服務廣大讀者、作者和審稿人，編輯部建立了微信交流服務群，有關專業領域内的問題讨論、投稿相關的問題均可在群裡咨詢。入群方法：加小編微信331760296，備注：姓名、機關、研究方向，小編拉您進群，機構營銷廣告人員勿擾。
釋出征集
歡迎在我公衆号釋出科研團隊介紹、創新科研成果及相關活動等資訊。