Способ контроля качества уборки корнеклубнеплодов и устройство для его осуществления Советский патент 1986 года по МПК A01B69/04 

нами сигнализации, кроме того, выход порогового устройства связан с входами элементов памяти, включенными между выходами интеграторов и схемами запрета, выходы которых подсоединены к входам, схем ИЛИ, причем входы

Изобретение ОТНОСИТСЯ к сельско - му хозяйству и предназначено для использования в устройствах Для контроля качества работы, сельскохозяйст- венных машин, в частности для конт- роля потерь корней свеклы корнеубо- рочными машинами,, контроля высева семян посевными агрегатами, контроля распределения.растений в рядках и , поштучной подачи корнеклубнеплодов, рассады, доз кормов.

Цель изобретения - повьюение надежности контроля и упрощение эксплутации устройств контроля путем ликвидации коммутационных узлов и руч- ных коммутационных операций при отсодинении ,или .отказе датчика.

На чертеже представлена блок-схема устройства для реализации предлагаемого способа

Устройство для контроля качества уборки корнеклубнеплодов на примере устройства для контроля высева семян корнеклубнеплодов содержит высокочастотные датчики 1 - 1п, встроенные в сошники сеялок точного высева. Выходы датчиков 1 - 1п соединены с входами усилителей 2 - 2п, выходы которых связаны с входами блоков 3 - Зп, содержащих последовательно включен- ные интеграторы, выполненные на операционных усилителях и ключах, и пороговые устройства. Выходы последних соединены с входами элементов 4 - 4п памяти, вьшолненных на интегральных схемах. Выход элементов

4 4п памяти через последовательно включенные логические схемы

5- 5п запрета и логические элементы ИЛИ 6 - 6п соединены с входами схем 7 - 7п индикации, содержащими нндикэ Торы-светодиьды.

К запрещающему -входу каждой схемы 5 запрета подключен общий для всех каналов генератор 8 импульсов.

схем запрета связаны с выходами анализаторов .

3„ Устройство по п.2, о т л и ч а- ю щ е е с я тем, что. другие входы схем запрета соединены с генератором и myльcoв,

0

5 о

5

выполн.енный на операционном усилителе. Выходы датчиков I - In связаны по величине питающей мощности с входами анализаторов 9 - 9п состояния датчика 1. Каждый анализатор выполнен по схеме порогового устройства,, вход которого связан с резистором, включенным в линию, питающую датчик. Выходы этих пороговых устройств анализаторов 9 - 9п связаны через последовательно включенные схемы 10 - 10п совпадения и логические элемен- ты или 6 - 6п с схемами 7 - 7п индикации.

Выходы апериодических усилителей 2 - 2п связаны также с входами схемы It суммирования и усреднения сигналов датчиков, по ширине захвата и времени. Схема 11 содержит последовательно связанные сумматор, масштабный усилитель и интегратор, Последний выполнен на операционном усилителе, охваченном отрицательной обратной связью, содержащей апериодический усилитель. Количество входов п сумматора схемы, II равно количеству измерительных каналов, равньгх количеству датчиков 1 - In.

Выход схемы 11 суммирования и усреднения сигналов по ширине захвата и времени соединен с вторыми реверсивными входами интеграторов в блоках 3 - Зп.

Кроме того,выход схемы П связан с входом порогового устройства 12, выход которого соединен с управляющими входами,всех элементов 4 - 4п памяти. Выход порогового устройства 12 связан также с вторыми входами схем 10 - 1 On совпадения.

Таким образом, датчик 1, апериодический уси.питель 2, блок 3, элемент 4 памяти, схема 5 запрета, элемент И.ПИ и светодиод схемы 7 индикации образуют один измерительный канал.

„

3

С каждым измерительным каналом свя- зан свой анализатор 9 и схема 10 совпадения. Генератор 8 импульсов, схема 11 суммирования и усреднения сигналов по ширине захвата и времени а также пороговое устройство 12 выполнены общими для всех измерительных каналов.

Функционирование устройства контроля высева семян по предлагаемому способу осуществляется следующим образом.

Распознаваемые семена, пролетающие через сошник сеялок, воздействуют на высокочастотные электромагни ные поля датчиков 1 - 1п, обусловливая появление электрических импульсных сигналов в линиях, питающих датчики. Эти полезные импульсные сигналы выделяются апериодическими усилителями 2 - 2п из мощности,питающей датчики 1 - in, .по величине напряжения на резисторе, включенном в цепь питания каждого датчика. После усиления сигналы поступают на входы ин- теграторов в блоках 3 - Зп, а также на один из входов сумматора в схеме 1 1 ,

В сумматор схемы 11 поступают сигналы от всех датчиков. В этой схеме 11 их суммируют, масштабируют и усредняют по ширине захвата и времени. В сумматоре схемы 11 полезные сигналы апериодических усилителей 2 - 2п суммируют и масштабир тот в зависимости от количества h датчи- ков путем установки коэффициента усиления масщтабного усилителя. На выходе этого усилителя получают мгновенное среднее значение полезных, сигналов по ширине захвата агрегата, Выходной сигнал с масштабного усилителя схемы 11 подают на один из входов интегратора в этой схеме, который вместе с апе риодическим усилителем 2 - 2п дополнительно усредни- ет среднее значение сигналов по ширине захвата во времени, заданном постоянной времени апериодического усилителя. Полученный при этом сигнал характеризует продесс высева всем агрегатом и зависит от нормы высева, видов семян и скорости движения агрегата. Этот сигнал подают на вторые реверсивные входы интеграторов блоков 3 - Зп.

На интеграторе блока 3 осуществляют сравнение суммы площадей сигналов апериодического усилителя 2 соответ

20

237

; ,

т-

35 40455055

30

004

ствующего датчика I с выходным сих - иалом блока 3., т.е. происходит сравнение интегральной оценки процесса высева в каждом измерительном канале с такой же оценкой процесса высева всем агрегатом. За счет этого контролируют неравномерность процесса по этому измерительному каналу. Величина выходного сигнала схемы 1) характеризует высев всем агрегатом. Путем масштабирования его уровень устанавливают таким, чтобы в процессе интегрирования при нормальном .установленном высеве сумма площадей апериоди- ческг1Х усилителей 2 - 2п была больше суммарной площади усредненного сигнала по щирине захвата и времени с выхода схемы 11, При этом результирующий сигнал интегратора блока 3 после сравнения с пороговым уровнем в этом блоке вызывает появление на его выходе сигнала о нормальном высеве. Этот сигнал соответствует О. Указанный сигнал проходит на вход элемента 4 памяти, проходит его и через схему 5 запрета и элемент ИЛИ поступает на светодиод схемы 7 индикации, поддерживая его в выключенном состоянии.

Прекращение высева всем агрегатом приводит к уменьшению усредненного сигнала на выходе схемы 11 ниже порогового уровня порогового устройства 12, Этот пороговый уровень уста- навлившот выще уровня помех в схеме. Выходной сигнал устройства 12 поступает на управляющий вход элемента 4 памяти. Быстродействие срабатывания схемы 11 и порогового устройства 12 устанавливают таким, чтобы при остановке высева всем агрегатом сигнал на выходе порогового устройства 12 возиик до того, как сигнал на выходе интегратора блока 3 уменьщится HicKe порогового уровня этого лока,

Таким образом, элементы 4 - 4п памяти запоьшнают информацию о том, что высев данным сошником до прекра- О(ения высева всем агрегатом осуществляется нормально, т,е, при этом све- ,тодиоды схем 7 индикации, соответствующие данному измерительному каналу, отключегсы.

Снижение высева одним или несколькими сотниками ниже уровня, усредненного по ширине захвата и времени, приводит к срабатыванию порогового устройства блока 3 и появлению на его

выходе

, Этот сигнал проходит через элемент 4 памяти, схему 5 запрета, элемент ИЛИ 6 на вход схемы 7 индикации, где включает светодиод. Генератор 8 импульсов модулирует этот сигнал и тем самым придает сигналу о прекращении высева этим сошником прерывистый характер, т.е. один из возможных отличительных признаков. По этому сигналу механизатор принимает меры для восстановления высева данным сошником. Если это сопровождается остановкой высева всем агрегатом, то в указанном элементе 4 памяти состояние не изменяется и соответствзтощий светодиод продолжает подавать прерывистый сигнал. Подача этого сигнала прекращается после восстановления высева этим сошником в начале высева всем агрегатом, т.е. этим стирают запоминания сигнала о прекращении высева указанным сошником.

При отказе или отсоединении датчика, забивании сошника напряжение на резисторе в питающей линии возрастает, срабатывает пороговое устройство анализатора 9, блокирует через схему 5 запрета выходной сигнал эле- .мента 4 памяти, предупреждая включе- ние светодиода в схеме 7 индикации, т.е. блокируется весь измерительный канал.

Выходнь1е сигналы анализаторов 9 - 9п поступают на входы схем 10 - 10п совпадения. На вторые входы этих схе поступают сигналы порогового устройства 12 при прекращении высева всем агрегатом на разворотах и остановках. В этом случае при совпадении

указанных сигналов на выходах схем 10 - Юп появляются 1, которые через элементы ИЛИ включают светодио- ды схем 7 - 7п индикации, соответствующие отсоединенным датчикам или отказавшим каналам до элементов

ю js 0

5 о

5

0

5

4 - 4п памяти включительно. Отличительным признаком сигнала блокировки этого измерительного канала является постоянное свечение светодиода только при прекращении процесса высева всем агрегатом на разворотах и остановках. Пока этот процесс происходит на выходе порогового устройства 12, нет сигнала о прекращении высева всем агрегатом, схемы 0 - 1 On совпадения не срабатывают и светодио- ды включены, т.е. эту индикацию осуществляют на разворотах или при остановках агрегата.

Аналогичным образом осуществляют контроль распределения растений в рядках, поштучной подачи корнеклубнеплодов, рассады, доз кормов,

В случае применения способа для контроля потерь корней свеклы кор- неуборочными машинами в режим работы устройства вводят следующие изменения .

Изменяют режим работы блока 3, в котором сигнал 1 формируют при превышении потерь корней выше заданного уровня, т.е. в этот блок 3 на выходе включают инвертор. Масштаб в схеме 1I суммирования и усреднения устанавливают в зависимости от допустимых суммарных потерь корней.

При увеличении потерь одним или несколькими рабочими органами от этого сигнала блока 3 включают соответствующий индикаторный светодиод схемы 7 индикации. Остальные блоки устройства работают так же, как и при контроле высева. Усредненный сигнал схемы 11 выводят на специальный аналоговый индикатор, который при контроле высева показывает среднюю норму высева всем агрегатом, а при контроле потерь корней средний уровень их по числу контролируемых рабочих органов.

1. Способ контроля качества уборки корнеклубнеплодов, включающий формирование в высокочастотных датчик а х сигналов от распознаваемых объектов, усиление этих сигналов, заполнение перед интегрированием и сравнением с пороговым уровнем промежутков между формируемыми импульсами эталонными сигналами противопо- ложного знака, полученными усреднением последних по ширине захвата и времени посредством суммирования, интегрирования и масштабирования, и индикацию процесса контроля, о т л и- чающийся тем, что, с целью повьппения надежности контроля, сигнал от распознаваемых объектов, характеризующий мощность, питающую каждый датчик, сравнивают с пороговым уровнем, если сигнал ниже этого уровня, формируют первый дополнительный сигнал о прекращении контроля этим датчиком, а сигнал, полученный усреднением по ширине захвата и времени, также сравнивают с пороговым уровнем, если он вьппе этого уровня, формируют второй дополнительньй сигнал, характеризующий работу агрегата в целом, при этом при совпадении первого и второго дополнительных сигналов блокируют индикацию о протекании процесса, контролируемого датчиком, а при отсутствии второго дополнительного сигнала первый сигнал передают на индикацию. 2. Устройство для контроля качества уборки корнеклубнеплодов, содержащее высокочастотные датчики, связанные с входами усилителей, выходы которых соединены с входами ин- теграторов, связанных с входами схем сигнализации, причем выходы усилителей соединены с входами схемы суммирования и усреднения, выход которой связан с входами всех интеграторов, отличающееся тем, что, с целью упрощения эксплуатации устройств контроля путем ликвидации коммутационных узлов и ручных коммутационных операций при отсоединении или отказе датчика, устройство снабжено анализаторами, элементами памяти, схемами запрета и совпадения, элементами НЛИ, пороговым устройством и генератором импульсов, при этом выходы датчиков связаны также с входами анализаторов, соединенными с входами схем совпадения, другие входы которых подключены к выходам порогового устройства, вход которого связан с выходом схемы суммирования И усреднения, а выходы схем совпадения связаны через элемент РШИ со схеi (Л ts9 СО |

Редактор М.Петрова

Составитель А.Сидоров Техред Л.Олейник

3212/1

Тираж 679Подписное

ВНИИПИ Государствейного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфи 1еское предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Корректор Е.Сирохман