基于虚拟仪器的精密排种器漏播检测及补偿技术研究

精准、高效的检测技术对于精密播种机的关键部件——排种器的研究、设计与生产极为重要。目前我国精密排种器性能检测设备与方法仍较落后，这在一定程度上阻碍了新产品的设计开发。随着计算机技术的快速发展，特别是面向对象编程技术的发展，越来越多的硬件功能可以通过软件来实现，本文在此背景下，利用光电传感器与虚拟仪器技术对播种机械性能检测技术进行了探索性研究。其目的在于充分发挥计算机能进行高速数据采集的优势，建立高性能的精密排种器漏播虚拟仪器检测系统。研究的主要内容和结果如下： (1) 选用了合适的槽式光电传感器E3S-GS15N，设计了脉冲周期测量法的转速测量传感器。试验表明该传感器能满足排种性能检测的要求。 (2) 研究设计了基于虚拟仪器的排种器性能检测系统。按照虚拟仪器设计的思想，运用以软件为主，软硬件结合的方式，以Lab VIEW作为开发平台，研究并设计了基于虚拟仪器检测系统的排种器漏播检测软件及补偿技术软件。 (3) 对检测系统进行了系统的标定，检验每次下落种子的个数与系统监测到的个数是否吻合。该标定证实了所设计的检测系统是可靠的、准确的。 (4) 对检测的粒距样本的试验结果进行分析，得出了排种器的合格指数、重播指数、漏播指数、平均值、标准差及变异系数等播种指标。绘制出了排种器在不同的排种频率下合格指数、漏播指数曲线，该曲线表明排种器随着排种频率增加漏播率增加，合格率降低，这与实际中排种器排种规律相符。从而进一步验证了排种漏播检测系统的准确性和可靠性。 (5) 设计了漏播补偿电磁阀驱动电路及补偿装置。当检测到的粒距大于理论粒距的1.5倍时视为漏播，此时将检测的信号反馈给数据采集卡PCI-6040E的计数器端，通过计数器产生高电平脉冲能够准确触发执行机构进行补种。 (6) 设计了机械式精密排种器排种性能试验台。通过选择合理的传动方案、动力源及减速控制器，自行设计了能用于机械式精密排种器排种性能试验的室内试验台。试验结果表明，该试验台性能稳定，达到了设计的要求。