Устройство для контроля процесса высева семян

 

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности 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 входом генератора импульсов 8, выход которого подключен к соответствующему входу второго счетчика импульсов 9. Блок управления 10 может содержать задатчик 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 сравнения 15, а через разностный блок 13 - к последовательно связанным дешифратору 16 и блоку индикации 17. Устройство позволяет определить количество случаев выхода величины технологических параметров процессов посева и посадки 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 при широком диапазоне изменения плотности высевающего материала. 4 ил.

СОЮЗ СОЭЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 5 А 01 С 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4433995/30-15 (22) 03.05.88 (46) 23.02.90. Бюл. Р 7 (71) Ленинградский сельскохозяйственный институт (72) A. Б. Лурье, И. 3. Теплинский, Е.А. Абелев и В.А. Смелик (53) 631.33.021 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1242015, кл. А 01 С .7/00, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ЛЛЯ 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 вхо2 дом генератора импульсов 8, выход которого подключен к соответствующему входу второго счетчика импульсов 9.

Блок управления 10 может содержать задатчик 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 сравнения

15, а через разностный блок 13 — к последовательно связанным дешифратору 16 и блоку индикации 17. Устройство позволяет определить количество случаев выхода величины технологических параметров процессов посева и посадки 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 при широком диапазоне изменения плотности высевающего материала. 4 ил .

Ql

Мн 41ü

1544227

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, к области посева и посадки сельскохозяйственных культур.

Целью изобретения является повышение оперативности контроля °

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, на. фиг. ? — блок-схема блока управления; на фиг. 3 — блоксхема счетчика импульсов; на фиг.4 блок управления, вариант.

Устройство для контроля процесса высева семян содержит аналоговый датчик 1 расхода семян, аналого- 15 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 1б, блок 17 индикации.

° Канал из мере ния расхода семя н 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 1 2 формирования вероятностной оценки относительной длительности на- 40 . 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 датчик

5 пути с формирователем 6 импульсов.

Один из выходов формирователя 6 импульсов подключен к управляемым выходам аналого-цифрового преобразователя 2 и блока 3 памяти, а второй

55 вход — к первому счетчику 7 импульсов, выход которого через один из управляемых входов генератора 8 тактовых импульсов, второй счетчик 9 импульсон и блок 10 управления соединен со своим управляемым входом и с вторым управляемым входом блока 3 памяти, при этом третий управляемый вход последнего подключен к выходу первого счетчика 7 импульсов, а четвертый электрически связан с управляемым входом дискриминатора 4 и выходом генератора 8 тактовых импульсов, второй управляемьпЪ вход которого подключен к второму счетчику 9 импуль- сов, причем другой выход последнего подключен к блокам 11 и 12 формирования вероятностных оценок и к блоку

14 суммирования.

Блок 10 управления содержит задатчик 18 (фиг. 2), выход которого под-. ключен к одному из входов элемента

И 19 в качестве которых можно использовать микросхемы К 155ЛИ1, второй вход последнего электрически соединен с 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 и второй разностный блок 21, в качестве счетчиков могут быть использованы реверсинные счетчики К155ИЕ7.

Блок 10 управления (фиг. 1) может иметь следующую структуру, обеспечивающую задание шага сдвига информации

m посредстном задатчика 18, в составе которого могут быть использованы гереключатели SB1 — SB8, например кнопочные переключатели П2К или двухполярные тумблеры ТП2-2. 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 первом разряде шины соответствует десятичному числу 2=1, о чем свидетельствует надпись на кнопке SB1, логическая "1" на втором разряде шины 2 = 2, на третьем разряде 2 = 4 и т.д. цо 2 = 128.

Устройство работает следующим образом„

Сигнал от датчика 1 расхода семян поступает на нход аналого-цифрового преобразователя 2, Датчиком 5 пути и формирователем 6 импульсов формир;ется дискретная последовательность пря—

Mdyrольных импульсов через равные промежутки пройденного агрегатом пути 1, поступающих на управляемые входы ана-

15442 лого-.цифрового преобразователя 2 и блока 3 памяти. При каждом импульсе, поступающем от формирователя 6 импульсов, аналого-цифровым преобразователем 2 аналоговый сигнал датчика 1 рас5 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 суммирова-. ние. 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 вероятност-20 ных оценок качества высева и равным установленному значению N управляющим сигналом от первого счетчика 7 импульсов включается генератор 8 тактовых импульсов, вырабатывающий командные 25 импульсы, поступающие на управляющие входы блока 3 памяти и дискриминатора 4. При каждом командном импульсе значения, соответствующие расходу семян и хранимые в блоке 3 памяти, на-30 начиная от первого, поступают на информационный вход дискриминатора 4, где сравниваются с заданными границами допуска 1(„ Я(„, где К вЂ” заданное (настроечное) значение расхода семян, hK — допуск на отклонения текущего расхода семян K(t ) от настроечного Кд, назначаемый в соответствии с агрос ехническими требованиями.

К„ + ЬК вЂ” верхняя граница допуска, К - hK — нижняя граница допуска. и н

Если текущее значение расхода семян K(t ) 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 виде логической " 1" поступает на информационный вход второго. блока 12 фор 4ирования вероятностной оценки, где также происходит их суммирование.

После того, как число импульсов, выработанных генератором 8 тактовых импульсов и сосчитанных вторым счетчиком 9, на вход которого поступают импульсы от генератора- 8, станет рав- .

27

6 ным заданному числу N на одном из командных ныходон второго счетчика 9 импульсов формируется сигнал, поступающий на второй управляющий вход генератора 8 тактовых импульсов, в результате чего rенерация 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 доп пуска = —, а во втором блоке 12— средняя длительность нахождения контролируемого параметра ниже допуска и +

b, В где и n — 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 (- < = F +K

Результат вычислений поступает в элемент 15 сравнения, где он сраннивается с допускаемым значением Яд (.

Обычно f fI, f = 0,3, что соответствует нахождении в поле агротехнического допуска 70 значений расхода семян.

Если относительная длительность нахождения контролируемого параметра . нне допуска Ял больше заданного значения C<, значит имеет место нарушение технологического процесса, в этом случае на выходе элемента 15 сравнения формируется командный сигнал, поступающий на управляющий вход разностного блока 13, в котором по разности сигналов, поступивших иэ блоков 11 и 12 формирования вероятностных оценок, формируется сигнал

signa(, поступающий через дешифратор

16 на блок 17 индикации, по которому тракторист судит о смещении среднефактического значения расхода семян относительно настроечного и равномер«

f544227 ности высева семян вдоль рядка и принимает решение на устранение технологической неисправности.

С третьего выхода второго счетчика 9 импульсов после накопления в нем числа импульсов, поступающих от генератора 8, равного заданному, поступает командный импульс на вход блока

10 управления, который задает шаг формирования вероятностных оценок

m с помощью задатчика 18 (фиг. 2), через который будет производиться расчет второй и последующих вероятностных оценок качества процесса вы- 15 сева семян. Заданное значение m постоянно находится на одном из входов элемента И 19, при поступлении навторой вход которого разрешающего импульса от второго счетчика 9 импульсов (фиг. 1) на выходе элемента И 19 (фиг. 2) формируется заданное число

m, которое поступает в блок 3 памяти (фиг. 1), где происходит переадресация данных по алгоритму, описанному 25 ранее, и на управляющий вход первого счетчика 7 импульсов, в котором осуществляется сброс содержимого до величины N = М вЂ” m. Таким образом, перед началом второго и каждого последующих циклов расчета оценок качества процесса высева семян, в первом счетчике 7 импульсов устанавливается значение N, a в блоке 3 памяти сохраняются последние значения пока35 заний датчика 1 расхода семян, число которых также равно N . Очередной импульс от датчика 5 пути, поступающий через формирователь 6 импульсов

ja первый счетчик 7 импульсов, увели- 40 чивает содержимое последнего на единицу. Одновременно с этим по разрешающему импульсу от формирователя 6 импульсов происходит преобразование аналогового сигнала датчика 1 расхо- 45 да семян аналого-цифровым преобразо-, вателем 2 в цифровой код и запись . его под соответствующим адресом (номером) в блоке 3 памяти. Через m импульсов после начана следующего цикла расчета оценок качества высева семян, поступающих от датчика 5 пути через формирователь 6 импульсов в первый счетчик 7 импульсов, сумма их вновь станет равной N, а следовательно, и число значений показаний датчика 1 расхода семян, хранимых в блоке 3 памяти, также станет равным установленному значению, что позволяет произвести расчет вероятностных оценоккачества высева семян.

Таким образом, информация о расходе семян за счет исключения первых

m и прибавления новых m значений постоянно сдвигается на величину шага

m, при этом сохраняется объем данных

N, необходимый для расчета оценочных показателей, а при m<(N 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 m = 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

О000000101. Для этого, на пульте задатчика 18 нажимают кнопки SBf и SB3, 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 m 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 М1 — — N — m, значение которой заносится в собственно счетчик 20. После этого, суммирование импульсов от датчика 5 пути (фиг. 1) будет начинаться не с нуля, а с N< (кроме первого цикла), что позволит вторую и последующие оценки качества рассчитывать не через N импульсов от датчика 5 пути, а через m. Когда число импульсов в первом счетчике 7 вновь станет разным N, цикл вновь повторяется.

Таким образом, имея путь, пройденный агрегатом между дву -я импульсами 5,1 = 0,2 м при заданном числе

N = f28, первая оценка качества будет рассчитана после того, как агрегат пройдет путь L = P 1N = 25,6 м.

Для расчета второй и последующих оценок, сохраняя последние N< = 123 (при

m = 5 ) значения показаний датчика 1

1544227 датчика 1 расхода семян в блоке 3 памяти и прибавляя к ним каждый раз по 5 новых значений, расчет вероятностных оценок качества процесса вы5 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 и обоснованно принимать решение на устранение технологической неисправности. Применение предлагаемого устройства снизит путь, пройденный сеялкой, необходимый для расчета вероятностных оценок качества высева до

0,8-1,6 м, при одновременном снижении информационной нагрузки на тракториста, что позволит производить посев с лучшим качеством и, в конечном счете, повысить урожайность возделываемых культур.

Формула изобретения

Устройство для контроля процесса высева семян, содержащее датчик расхода семян, датчик пути, блок управления, связанный с первым входом первого счетчика импульсов, блок индика- 45 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, оно ю снабжено вторым счетчиком импульсов. аналого-цифровым преобразователем, дешифра тором, формирователем импульсов, генератором тактовых импульсов, блоком суммирования и элементом сравнения, вход которого связан с выходом блока суммирования, а выход — с первым информационным входом разностного блока, при этом выход последнего через дешифратор подключен к входу блока индикации, причем информационный вход аналого-цифрового преобразователя связан с выходом датчика расхода семян, управляющий вход объединен с первым управляющим входом блока памяти и соединен с первым выходом формирователя импульсов, вход которого подключен к выходу датчика пути, а второй выход формирователя импульсов связан с вторым входбм первого счетчика импульсов, выход кото- рого подключен к первому управляющему входу генератора тактовых импульсов, при этом второй управляющий вход и выход последнего соединены соответственно с первым выходом и входом второго счетчика импульсов, второй выход которого связан с управляющим входом блока суммирования и вторыми информационными входами блоков формирования вероятностных оценок, а третий выход подключен к входу блока управления, выход которого соединен с вторым управляющим входом блока памяти, при этом третий управляющий вход последнего подключен к второму выходу аналого-цифрового преобразователя, а четвертый управляющий вход соединен с вторым выходом первого счетчика импульсов, причем второй выход генератора тактовых импульсов связан с пятым управляющим входом блока памяти и первым управляющим входом дискриминатора, второй управляющий вход которого подключен к выходу блока памяти, а выходы блоков фор ырования вероятностных оценок соединены соответственно с вторыми и третьими информационными входами разностного блока и блока суммирования.

1544 227

Составитель Л. Пантелеев

Техред Л,Олийнык Корректор Л. Ку Герявая

Редактор В. Бугренкова

Заказ 442 Тираж 494 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР.

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101