棉花精量穴播器取种状态监测系统设计与试验

S223.2; 针对棉花精量穴播作业过程中取种、排种不畅造成空穴的问题,该研究开发了一种棉花精量穴播器取种状态监测系统.以齿盘式穴播器为对象,在分析其工作过程的基础上,确定监测点位置.采用激光对射型传感器和霍尔传感器作为信息监测元件,用STM32单片机实现合格穴数和空穴率的计算,通过nRF24L01无线通信模块实现人机交互终端数据交互,并进行室内和田间试验.台架试验表明,在穴播器工作转速30～45 r/min范围内,系统转动圈数监测精度不变,为100％,合格穴数监测精度达到97％以上,空穴数监测精度达到93％以上,监测系统的准确性满足使用要求.田间试验结果表明,光照对监测系统无影响,合格穴数监...

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Published in农业工程学报 Vol. 38; no. 5; pp. 9 - 19
Main Authors 张学军, 张海涛, 史增录, 靳伟, 陈勇, 于永良
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 新疆农业工程装备创新设计实验室重点实验室,乌鲁木齐 830052%新疆农业大学机电工程学院,乌鲁木齐 830052%新疆天诚农机具制造有限责任公司,铁门关 841007 01.03.2022
新疆农业大学机电工程学院,乌鲁木齐 830052
Subjects
监测系统
传感器
棉花
精量穴播器
空穴数检测
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ISSN1002-6819
DOI10.11975/j.issn.1002-6819.2022.05.002

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Summary:S223.2; 针对棉花精量穴播作业过程中取种、排种不畅造成空穴的问题,该研究开发了一种棉花精量穴播器取种状态监测系统.以齿盘式穴播器为对象,在分析其工作过程的基础上,确定监测点位置.采用激光对射型传感器和霍尔传感器作为信息监测元件,用STM32单片机实现合格穴数和空穴率的计算,通过nRF24L01无线通信模块实现人机交互终端数据交互,并进行室内和田间试验.台架试验表明,在穴播器工作转速30～45 r/min范围内,系统转动圈数监测精度不变,为100％,合格穴数监测精度达到97％以上,空穴数监测精度达到93％以上,监测系统的准确性满足使用要求.田间试验结果表明,光照对监测系统无影响,合格穴数监测精度最低为96.17％,空穴数监测精度最低为93.11％,与台架试验相比,系统精度下降不超过1个百分点.系统监测与人工实测的合格穴数、空穴数的F值<F0.05(6.39),P0.05值>0.05,系统监测值与人工实测值差异不显著.该研究提出的齿盘取种性能的监测方法有效可行,开发的取种状态监测系统在田间作业时具有良好的准确性和稳定性,满足棉花精量穴播器取种状态监测的要求,对促进棉花精量穴播作业自动化、智能化具有重要意义.
ISSN:1002-6819
DOI:10.11975/j.issn.1002-6819.2022.05.002