Устройство для контроля процесса высева семян Советский патент 1990 года по МПК A01C7/00 

Фие.1

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

Целью изобретения является повышение оперативности юнгроля.

На . 1 предстаплгнл блок-схема устройств.; ня (Ьнг. .2 - блок-схеуа блока управления; ч фиг. 3 - блок- схема счетчика импульсов; на фиг.4 - блок управления, вариант.

Устройство для контроля процесса высева семян содержит аналоговый датчик 1 расхода семян, аналого- 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 опенок, разностный блок 13, блок 14 суммирования, элемент 15 сравнения, дешифратор 16, блок 17 индикации.

Канал измерения расхода семян . включает датчик 1 расхода семян, последовательно соединенный через аналого-цифровой преобразователь 2 с блоком 3 памяти, который, в 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 Ј второй - к второму блоку 12 формирования вероятностной оценки относительной длительности нахождения контролируемого параметра ниже допуска Ј.. Выходы блоков 11 и 12 подключены 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 вход - к первому счетчику 7 импульсов, выход которого через один из управляемых входов генератора 8 тактовых импульсов, второй счетчик 9 им

5

0

5

0

5

0

5

пульсов и блок 10 управления соединен со своим управляемым вхоцом и с. вторым управляемым входом блока 3 памяти, при этом треги; | 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 управляемый 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 задат- чиь 18 (фчг. 2), выход которого под-, клкчен к одному из входов элемента И 19, в чачестве которых можно использовать микросхемы К155ЛИ1, второй вход поспеднего электрически соединен с выходом второго счетчика 9 импуль- сов (фиг„ 1), а выход подключен к управляемым входам блока 3 памяти и первого счетчика 7 импульсов.

В состав первого счетчика 7 импульсов входит собственно счетчик 20 и второй разностный блок 21, в качестве счетчикоп могут быть использоианы реверсивные счетчики К155ИЕ7.

Гхлок 10 управления (фиг. 1) может иметь следующую структуру, обеспечивающую задание шага сдвига информации га посредством задатчика 18, в составе которого могут быть использованы переключатели SB 1 - SB8, например кнопочные переключатели II2K или двух- полнрные тумблеры ТП2-2. Каждый переключатель может находиться в двух положениях: устанавливать на соответствующих разрядах шины залатчика 18 сиг- га т в риде логической 1 или логического О. Притом, сигнал 1 на первом разряде шины соответстьуот десятичному числу , о чем свидетельствует надпись на кнопке SB1, логическая на

шины 2 и т.д.

на

ПО

).

третьем 128.

Устройство р ботает следующим образом .

Сигнал от датчика 1 расхода сомян поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 2. Датчичоу 5 пути и формирователем 6 им пльсов формпр. ei- ся дискретная последовательность прямоугольных импульсон через ранные промежутки пройденного ПУТИ Д1, поступающих на упр IP шемые аналого-цифрового преобразователя 2 и блока 3 памяти. При каждом импульсе, поступающем от формирователя 6 импульсов, аналого-цифровым преобразователем 2 аналоговый сигнал датчика 1 расхода 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-

ным заданному числу N на одном из командных выходов второго счетчика 9 импульсов формируется сигнал, поступающий на второй управляющий вход генератора 8 тактовых импульсов, в результате чего генерация импульсов прекращается. Одновременно с этим с второго выхода второго счетчика 9 импульсов, поступает сигнал на вторые входы блоков 11 и 12 формирования вероятностных оценок, в которых происходит расчет средних относительных длительностей нахождения контролируе

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.

блоке 11 рассчитывается средняя относительная длительность нахождения контролируемого параметра выше допуска 8« -JT а во втором блоке 12 - средняя длительность нахождения контролируемого параметра ниже допуска

п

где п

п

- соответственние. После того как количество импуль-,5 мого параметра вне допуска. В первом сов, поступивших в первый счетчик 7 импульсов, а соответственно число значений показаний датчика 1 расхода се-, мян, хранимых в блоке 3 памяти, станет достаточным для 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 управлякичие входы блока 3 памяти и дискриминатора 4« При каждом командном импульсе значения, соответствующие расходу семян и хранимые в блоке 3 памяти, начиная от первого, поступают на информационный вход дискриминатора 4, где сравниваются с заданными границами допуска (И, где К ч - заданное (настроечное) значение расхода семян, &КИ - допуск на отклонения те-, кущего расхода семян K(t ) от настроеч35

-F -СА N

но число сигналов в виде логической 1, поступивших в блоки 11 и 12. После этого результаты расчетов из блоков 11 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 Ј& Ј чЈд. Результат вычислений поступает в элемент 15 сравнения, где он сравнивается с допускаемым значением / Јд/. Обычно / Јд | 0,3, что соответствует нахождению в поле агротехнического допуска 70% значений расхода семян. Если относительная длительность наного Кц, назначаемый в соответствии с агротехническими требованиями. Кн + ДКИ - верхняя граница допуска, К ц - &КИ - нижняя граница допуска.

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- м рования 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 равблоке 11 рассчитывается средняя относительная длительность нахождения контролируемого параметра выше допуска 8« -JT а во втором блоке 12 - средняя длительность нахождения контролируемого параметра ниже допуска

мого параметра вне допуска. В первом

п

где п

п

- соответственмого параметра вне допуска. В первом

-F -СА N

но число сигналов в виде логической 1, поступивших в блоки 11 и 12. После этого результаты расчетов из блоков 11 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 Ј& Ј чЈд. Результат вычислений поступает в элемент 15 сравнения, где он сравнивается с допускаемым значением / Јд/. Обычно / Јд | 0,3, что соответствует нахождению в поле агротехнического допуска 70% значений расхода семян. Если относительная длительность на

хождения контролируемого параметра вне допуска Јд больше заданного значения / бд /, значит имеет место нарушение технологического процесса, в этом случае на выходе элемента 15 сравнения формируется командный сиг- нал, поступающий на управляющий вход, разностного блока 13, в котором по

разности сигналов, поступивших из блоков 11 и 12 формирования вероятностных оценок, формируется сигнал sign&6, поступающий через дешифратор 16 на блок 17 индикации, по которому тракторист сулит о смещении средне- фактического значения расхода семян относительно настроечного и равномерности высева семян вдоль рядка и принимает решение на устрацеьие 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 высева семян. Заданное значение т постоянно находится на одном из входов элемента И 19, при поступлении на -г второй вход которого разрешающего импульса от второго счетчика 9 импулсов (фиг. 1) на выходе элемента И 19 (фиг. 2) формируется заданное число т, которое поступает в блок 3 памяти (фиг. 1), где происходит переадресация данных по алгоритму, описанному ранее, и на управляющий вход первого счетчика 7 импульсов, в котором осуществляется сброс содержимого до величины N, N - п. Таким образом, перед началом второго и каждого последующих циклов расчета оценок качества процесса высева семян, в первом счетчике 7 импульсов устанавливается значение N,, а в блоке 3 памяти сохраняются последние значения показаний датчика 1 расхода семян, число которых также равно N,. Очередной импульс от датчика 5 пути, поступающий через формирователь 6 импульсов в первый счетчик 7 импульсов, увеличивает содержимое последнего на единицу. Одновременно с этим по разрешающему импульсу от формирователя 6 импульсов происходит преобразование аналогового сигнала датчика 1 расхода семян аналого-цифровьм преобразователем 2 в цифровой код и запись его под соответствующим адресом (номером) в блоке 3 памяти. Через m импульсов после начана следующего цикл расчета оценок качества высева семян поступающих от датчика 5 пути через формирователь 6 импульсов в первый j 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 про

5

0

5

0

5

0

5

0

5

извести расчет вероятностных оценок- качества высева семян.

Таким образом, информация о расходе семян за счет исключения первых m и прибавления новых m значений постоянно сдвигается на величину шага т, при этом сохраняется объем данных N, необходимый для расчета оценочных показателей, а при m ч N значительно уменьшается путь, пройденный ai- регатом при посеве семян, необходимый для расчета вероятностных оценок.

Например, для того, чтобы расчет во время работы агрегата оценок качества осуществлялся через in 5 импульсов от датчика 5 пути, что при &1 0,2 м соответствует пути, пройденному агрегатом, равном 1 м, необ-t ходимо установить при помощи переключателей двоичный код числа 5 - 0000000101. Для этого, на пульте задатчика 18 нажимают кнопки SB1 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), код шага сдвига m поступает в блок 3 памяти (фиг. 1), где происходит пере- адресация 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 N, N - т, значение которой заносится в собственно счетчик 20. После этого, суммирование импульсов от датчика 5 пути (фиг. 1) будет начинаться не с нуля, а с М (кроме первого цикла), что позволит вторую и последующие оценки качества рассчитывать не через N импульсов от датчика 5 пути, а через т. Когда число импульсов в пераом счетчике 7 вновь станет ранным N, цикл вновь повторяется.

Таким образом, имея путь, пройденный агрегатом между дву;.-я инлуль- сами 1 0,2 м при заданном числе N 128, первая оценка качества будет рассчитана после того, как агрегат пройдет путь L Д1Н 25,6 м. Для расчета второй и последующих оценок, сохраняя последние N, 123 (при m 5 ) значении показаний датчиьа 1

датчика 1 расхода семян в блоке 3 памяти и прибавляя к ним каждый раз по 5 новых значений, расчет вероятностных оценок качества процесса высева будет производиться через каждый метр (U1 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 зна- чит к увеличению урожайности воз-

делываемых культур. I

Применение устройства позволит осу осуществить 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 материала, тем самым, своевременно и обоснованно принимать решение на устранение технологической неисправности. Применение предлагаемого устройства снизит путь, пройденный сеялкой, необходимый для расчета вероят- ностных 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- ции, блоки формирования вероятностных оценок, первые информационные входы которых связаны с выходом дискриминатора, и разностный блок, о т л и - чающееся тем, что, г целью повышения оперативности контроля, оно

Q 5

0 5 0 ,с

0

п

снабжено вторым счетчиком импульсов4 аналого-цифровым преобразователем, дешифратором, 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 входом первого счетчика импульсов, выход кото-t 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 сгязан с пятым управляющим входом блока памяти и первым управляющим входом дискриминатора, второй управляющий РХОД которого подключен к выходу памяти, а выходы блоков формирования вероятностных оценок соединены соответственно с вторыми и третьими информационными входами разностного блока и блока суммирования.