Устройство для контроля характеристик сельскохозяйственных материалов Советский патент 1993 года по МПК A01B69/04 A01B41/06 A01D75/00 G01V3/08 

Изобретение относится к устройствам для контроля протекания технологических процессов в сельском хозяйстве, а более точно касается устройств для определения расхода и объема материала в зоне контроля и геометрических параметров элементов растений.

. На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства для контроля характеристик сельскохозяйственных материалов(емкостный датчик изображен в аксонометрии); на фиг. 2 - вариант конструкции емкостного датчика (аксонометрия); на фиг, 3 - установка еще одного варианта емкостного датчика на фиг. 2 в высевающем аппарате зерновой сеялки (аксонометрия); на фиг. 4 - многосекционный вариант емкостного датчика на фиг. 2 (аксонометрия); на фиг. 5 - принципиальная схема емкостного датчика на фиг. 1; на фиг. 5 - упрощенная принципиальная схема устройства на фиг. 1; на фиг. 7 - схема установки емкостного датчика на фиг. 1 в сошнике потоковой сеялки; на фиг. 8-тоже, при забивании сошника; на фиг. 9 - схема

установки емкостного датчика на фиг. 2 в семяпроводе или тукопроводе потоковой сеялки; на фиг. 10 - схема установки емкостного датчика на фиг. 4 на входе в поток семян; на фиг. 1.1 -тоже, в потоке семян; на фиг. 12 - то же, в потоке зерна в бункер зерноуборочного комбайна; на фиг. 13 - то же, в потоке гранулированного корма на выходе кормораздатчика.

Устройство для контроля характеристик сельскохозяйственных материалов будет описано на примере выполнения устройства на фиг. 1 для контроля высева семян зерновыми сеялками.

Устройство для контроля расхода семян содержит емкостный датчик 1 (фиг, 1), включающий средство 2 формирования зоны 3 контроля и средство 4 экранирования зоны 3 контроля. Средство 2 формирования зоны 3 контроля содержит первый электрод 5, подключенный к выходу 6 генератора 7 электромагнитных колебаний, и второй электрод 8, подключенный ко входу усилителя 10. Средство 2 формирования и средстел

с

00

о

ю XI

00

со

во 4 экранирования предназначены для образования зоны 3 контроля между электродами 5 и 8. Средство 4 экранирования зоны 3 состоит из электродов 12 и 13 и выполнено в виде замкнутой обечайки 11, электрически связанной с генератором 7 и усилителем 10. Первый и второй электроды 5 и 8 расположены в непосредственной близости от соответствующих электродов 12 и 13 средства 4 экранирования зоны 3 контроля отделены от них и между собой соответствующими индивидуальными диэлектрическими прокладками 14 и 15, в которые утоплены электроды 5 и 8. Диэлектрические прокладки 14 и 15 закреплены на внутренних стенках обе- чайки.

В описываемом варианте выполнения устройства электроды 5 и 8 и обечайка 11 средства экранирования зоны контроля выполнены в виде пространственной конст- рукции, конфигурация и размеры которой соответствуют каналу для перемещения семян без изменения траектории их движения.

Усилитель 10 охвачен цепью отрица- тельной обратной связи, выполненной в виде параллельно включенных конденсатора 16 и резистора 17, К выходу усилителя 10 подключен вход детектора 18, выход которого соединен со входом преобразователя 10 напряжения датчика в частоту импульсов. Выход этого преобразователя 19 связан в точке 20 с линией 21 связи, служащей для передачи сигналов датчика 1 на пульт 22, предназначенный для установки в каби- не трактора. С линией связи в точке 23 на пульте 22 связан вход схемы 24 выделения сигналов датчика 1, с выходом которой связан вход средства 25 учета начальных условий контроля, а также вход средства 26 линеаризации получаемой характеристики датчика 1.

Со средством 25 учета начальных условий связано средство 27 контроля включения технологического процесса. Со средством 26 линеаризации связано также средство учета вида материала, выполненное в виде клавиатуры 28 выбора вида материала. С выходом средства 26 линеаризации связан вход выходного блока 29 формирования выходных сигналов, характеризующих расход семян на единицу площади и их общее высеянное количество.

В любом варианте выполнения устройства места 30 соединений электродов 12 и

13 средства 4 экранирования зоны 3 контроля снабжены участками 31 проводника, образующими токопроводящие поверхности, разделяющие диэлектрические прокладки

14 и 15, электрически неизолированные со

стороны окружающей среды со всех сторон, контактирующих с этой средой. Причем размеры этих участков установлены, предотвращающими образование при загрязнениях зоны 3 контроля электрически изолированных от средства 4 экранирования зоны 3 контроля токопроводящих перемычек между диэлектрическими прокладками 14 и 15. В данном случае места 30 соединений электродов 12 и 13 связаны между собой участками 31 проводника с токопроводящими поверхностями шириной не менее 3 мм по всему периметру соединений. Конструкция выполнена в виде металлических прямоугольных стенок обечайки 11, полученной путем гибки электрически неизолированной металлической полосы, т.е. электроды 12 и 13 и участки 31 проводника выполнены заодно. Обечайка 11 выполнена по форме, охватывающей своими токопроводящими поверхностями 32 торцы зз и краевые зоны рабочих поверхностей 34 диэлектрических прокладок 14 и 15. В этом варианте выполнения устройства пары электродов 5, 12 и 8, 13 выполнены вытянутыми по длине и соединены с электронной схемой отрезками коаксиального кабеля.

Этот вариант выполнения устройства на фиг. 1 предпочтительно использовать в машинах с ограниченными размерами места его установки по высоте и ширине, а именно, при наличии рядом движущихся предметов или вращающихся деталей, для контроля расхода потоков семян и туков в сошниках сеялок, потоков сыпучих и жидких материалов в машинах для кормопроизводства, животноводства и переработки различной продукции, контроля объемных параметров корнеклубнеплодов, овощей и фруктов в сортировальных устройствах.

Вариант устройства, представленный на фиг. 2, выполнен аналогично устройству на фиг. 1,

Отличие состоит в том, что первый электрод 35 средства формирования зоны 3 контроля, соответствующая ему диэлектрическая прокладка 37 и электрод 39 средства 4 экранирования зоны 2 контроля выполнены в виде прямоугольной пластины, связанной с выходом 6 генератора 7 отрезком 46 коаксиального кабеля.

Второй электрод 36 средства 2 формирования зоны 3 контроля, соответствующая ему диэлектрическая прокладка 36 и электрод 42 средства 4 экранирования зоны 3 контроля, а также печатная плата 43 электронной схемы емкостного датчика 1 залиты компаундом 44 и выполнены в виде твердого тела 45. Печатная плата 43, на которой собраны генератор 7, усилитель 10, детектор 18 и преобразователь 19 напряжения в частоту, закреплена на свободной поверхности электрода 42. Второй электрод 36 связан со входом 9 усилителя 10 отрезком 47 проводника, пропущенного через отверстия 48 в диэлектрической прокладке 38 и указанном электроде 42 средства 4 экранирования зоны 3 контроля. Это отверстие 48 также залито компаундом 44.

Вариант устройства на фиг. 2 целесообразно использовать в машинах с ограничением ширины места установки, в частности, на зерновых сеялках, на рассадопосадоч- ных машинах.

Вариант выполнения устройства, представленный на фиг. 3, выполнен аналогично устройству на фиг. 2.

Отличие заключается в том, что в случаях отсутствия жестких ограничений габаритов места установки устройства по высоте и ширине и ограничении габаритов места установки устройства по длине электроды средства 2 формирования зоны 3 контроля и соответствующие им электроды средства 4 экранирования зоны 3 контроля выполнены по месту установки.

Электроды 35 и 36, соответствующие электродам 5 и 8 устройства по фиг. 1, утоплены в соответствующие диэлектрические прокладки 37 и 38. Электрод 30 средства 4 экранирования зоны 3 контроля соответствует электроду 12 устройства по фиг. 1 и совместно суча стками 40 проводника выполнен в виде конструкции 41 прямоугольного сечения. Между участками 40 проводника, неизолированными в зоне 3 контроля по всему поперечному сечению, закреплен (в частности, пайной) электрод 42 средства 4 экранирования зоны 3 контроля, соответствующий электроду 15 устройства на фиг. 1. Со стороны зоны 3 контроля на электроде 42 закреплена диэлектрическая прокладка 38, в которую утоплен электрод 36 средства 2 формирования зоны контроля.

Твердое тело 45 закреплено между участками 40 проводника. При этом генератор 7 связан с электродом 35 отрезком 46 коаксиального кабеля, а усилитель 10 связан с электродом 36 отрезком проводника 47, пропущенного через отверстие 48 в электроде 42 и залитого указанным компаундом 44. Устройство снабжено элементами 49 крепления его к деталям сельскохозяйственных машин, в частности, при монтаже зерновой сеялки фиксаторами 50, служащими для фиксации устройства в отверстиях упругих стенок 51 основания 52, предназначенном для крепления направляющей и ограничения потока семян, перемещаемых по

поверхности направляющей 53 при вращении высевающей катушки 54.

Этот вариант устройства предпочтительно использовать в зерновых сеялках

для контроля потоков семян пшеницы, овса, ржи, ячменя и рапса.

Вариант выполнения устройства, представленный на фиг. 4, выполнен аналогично устройству на фиг. 3.

0 Отличие заключается в том, что по меньшей мере первый и второй электроды 5 и 8 выполнены секционными с поочередным и противостоящим расположением секций 55 первого электрода и секций 56 второго элек5 трода, причем секции 55 первого электрода 5 расположены крайними. Расположенные внутри обечайки 11 секции 55 электрода 5 и секции 56 электрода 8 и соответствующие им диэлектрические прокладки 57 и 58 за0 креплены на внутренних стенках токопро- водящих поверхностей 31, разделяющих между собой диэлектрические прокладки 57 и 58, связывающих между собой электроды 59, 60 средства 4 экранирования зон конт5 роля. При этом образовано несколько секций зоны контроля таким образом, что каждая внутренняя секция 56 второго электрода 8 образует с соответствующей парой секции 55 первого электрода 5 две секции

0 61 и 62 зоны 2 контроля.

В одном варианте выполнения этого устройства по фиг. 4 секции 55 электрода 5 подключены к выходу 6 генератора 7, а секции 56 соответствующие электроду 8, под5 ключены ко входу усилителя 10.

Этот вариант устройства предпочтительно использовать для контроля больших потоков в широких сечениях, когда необходимо дробление потока из струи, поддаю0 щиеся контролю емкостным датчиком, в частности при ограничениях габаритов места установки устройства по высоте. Этот ва- риант устройства предпочтительно использовать для контроля подачи сыпучих

5 материалов в емкости уборочных машин, а также в животноводстве.

В другом варианте выполнения устройства по фиг. 4 секции 56 подключены к индивидуальным усилителям, а секции 55 - ко

0 входу одного генератора 7.

Этот вариант устройства предпочтительно использовать для контроля мощных потоков и в условиях больших запылений зоны 3 контроля, в частности в зерноубороч5 ных комбайнах и в машинах для первичной переработки сельскохозяйственной продукции.

Вариант электронной схемы емкостного датчика 1 устройства по фиг. 1 приведен на фиг. 5. Первый электрод 5 средства 2

формирования зоны 3 контроля подключен к выходу 6 генератора 7 электромагнитных колебаний, собранного на логических элементах 63, 64, например, типа М014011. Конденсатор 65 и резисторы 66 и 67 служат для задания частоты генератора 7.

Частота электромагнитного поля генератора 7 выбирается в диапазоне 5 кГц - 500 мГц, но лучшим диапазоном является диапазон 30 кГц - 20 мГц.

Второй электрод 8 подключен ко входу 9 операционного усилителя 10, например, типа МС34081, охваченного цепью 68 отрицательной обратной связи, в данном случае, выполненной в виде параллельно включенных конденсатора 16 и резистора 17. С выходом усилителя 10 соединен детектор 18, выполненный на диоде 69 и конденсатор 70, который через резистор 71 соединен со входом преобразователя 19, собранного на микросхеме 72 типа AD654J с частозадаю- щим конденсатором 73. Ко входу этого преобразователя 19 подключена также термокомпенсационная цепь, собранная на диоде 75 и резисторах 74 и 100. Выход этой микросхемы 72, содержащий цепь с открытым коллектором, соединен с линией 20 для передачи сигналов на пульт 22. Для питания генератора 7, преобразователя 19 и усилителя 10 служит выполненный на микросхеме типа LN258 стабилизатор 76, выход которого через делитель, собранный на резисторах 77, 78 и конденсаторе 79, соединен также с усилителем 10. Конденсаторы 80 и 81 служат фильтрации.

Пульт 22 устройства на фиг. 6 содержит схему 24 выделения сигнала, выполненную на оптронном преобразователе 82, собранном, в частности, на микросхеме типа SNY74-4 в резисторах 83 и 84.

Средство 25 учета начальных условий контроля собрано на микропроцессоре 85 типа 68НС11 фирмы Моторола, к которому подключено оперативное запоминающее устройство 86 типа ИМ6116, а также средство 27 контроля включений технологического процесса, содержащее датчик контроля состояния рабочего органа сельскохозяйственной машины, который, в частности, выполнен в виде датчика 87 контроля вращения узла, а в данном случае вала 88 механизма, подающего контролируемый материал. В качестве датчика вращения вала служит индукционный датчик, связанный магнитным полем, в частности с головками болтов 89, связанных, в свою очередь с контролируемым валом 88. Вход микропроцессора 85 соединен также с выходом оптронного преобразователя 82 средства 24 выделения сигнала. На указанном микропроцессоре 85 и постоянном запоминающем устройстве 90 собрано средство 26 линеаризации характеристики емкостного датчика 1.

5Средство учета вида контролируемого материала содержит клавиатуру 28 выбора вида материала, связанную через указанный микропроцессор 85 с постоянным запо- минающим устройством 90. Выход

0 микропроцессора 85 связан с блоком формирования выходных сигналов, в частности, включающего жидкокристальный индикатор 91 и контроллер 92 типа HD61602 для его управления. Микропроцессор связан

5 также с цепями управления 101.

Принцип работы устройства заключается в следующем.

Во всех вариантах выполнения устройства по фиг, 1 емкостный датчик 1, питае0 мый генератором 7, возбуждает в зоне 2 контроля между электродами 5 и 8 средства 3 формирования зоны 2 контроля электромагнитное поле, экранированное от окружающей среды средством 4 экраниро5 вания зоны 2 контроля с помощью обечайки 11, содержащей электроды 12 и 13 и токо- проводящие участки 31 между местами соединения 30 электродов 12 и 13. При этом электроды 12 и 13 своими токопроводящими

0 поверхностями 32 охватывают торцы 33 диэлектрических прокладок 14 и 15, что уменьшает распространение электромагнитного поля за пределы обечайки 11. В результате между электродами 5 и 8 средства 2 форми5 рования зоны 3 контроля протекает ток. Этот ток усиливается усилителем 10 до такого уровня, что ток через конденсатор 16 и резистор 17 в цепи отрицательной обратной связи устанавливается соизмеримым с то0 ком между электродами 5 и 8. Но усиленный усилителем 10 ток имеет противоположную фазу. Это достигается тем, что входной ток усилителя 10 устанавливается хотя бы на порядок меньше, чем ток между электрода5 ми 5 и 8, что обеспечивается выбором величины входного сопротивления усилителя 10. Поэтому потенциал электрода 8 близок к потенциалу электрода 12 средства 42 экранирования зоны 3 контроля. В идеальном

0 случае указанные потенциалы равны. В результате этого снижаются требования к зазору между ними, в частности, к качеству диэлектрика индивидуальной диэлектрической прокладки 15, некоторым вариациям

5 зазора между электродом 8 и электродом 12 при изготовлении.

Влияние относительно малого зазора между электродами 5 и 12 компенсируется мощностью генератора 7, Таким образом,

пары электродов 5, 12 и 8, 13 и соответствующие им диэлектрические прокладки 14 и 15 выполнены в виде пластин толщиной от 1 мм до 5 мм, допускающих их монтаж в ограниченные габариты каналов и полостей сельскохозяйственных машин таким образом, что указанные пластины не вызывают существенных изменений поперечного сечения и, как следствие, не влияют на режим потока материала.

При остановке технологического процесса средство 27 контроля выключения технологического процесса, в частности, датчик контроля вращения вала механизма, подающего контролируемый материал, подает сигнал об указанной остановке на вход средства 25 учета начальных условий. В этом случае между электродами 5 и 8 протекает ток, характеризующий состояние емкостного датчика 1, в частности, степень загрязнения зоны 3 контроля, износ или деформацию датчика.

Сигнал после детектирования амплитуды детектором 18 и преобразования в частоту преобразователем 19 напряжения в частоту поступает по линии 21 связи на пульт 22, где выделяется схемой 24 выделения этого сигнала и поступает на вход средства 25 учета начальных условий контроля, где запоминается оперативным запоминающим устройством на период времени от последнего начала технологического процесса до следующей его остановки по команде средства 27 контроля процесса. Этот сигнал сравнивается в средстве 25 учета начальных условий с пороговым уровнем, в результате чего в выходном блоке 29 формируется выходной сигнал контроля работоспособности емкостного датчика 1. В частности, при отклонении частоты ниже или выше нижнего и верхнего пороговых уровней в выходном блоке 29 формируются соответствующие аварийные сигналы, в частности, о забивании зоны 3 контроля.

При перемещении контролируемого материала (семян, элементов растений, кормов, лекарственных препаратов, минеральных добавок) между электродами 5 и 8 изменяется величина тока между ними и выходной сигнал усилителя 10, В частности, при пролете материала величина тока между электродами возрастает. Полученный сигнал поступает на вход амплитудного детектора 18. Выходной сигнал этого амплитудного детектора 18 поступает на вход преобразователя 19 напряжения в частоту, Далее этот сигнал, частота которого изменяется пропорционально воздействию материала на электромагнитное поле, поступает по линии связи 21 на пульт22. Этот текущий сигнал выделяется схемой 24 выделения

сигналов и поступает на вход средства 25 учета начальных условий. В этом средстве 25 формируется разница текущего сигнала и сигнала начальных условий, полученный

результат делится на сигнал начальных условий, взятый из оперативного запоминающего устройства, в результате чего формируется относительный сигнал, учитывающий начальные условия контроля, т.е.

0 разброс параметров и загрязнение зоны 3 контроля емкостного датчика 1.

Полученный относительный сигнал поступает на вход средства 26 линеаризации характеристик емкостного датчика 1. На

5 вход этого средства 26 линеаризации с выхода средства 27 контроля включения технологического процесса и с клавиатуры 28 выбора вида материала поступают команды о выборе корректирующего коэффициен0 та, соответствующего определенному количеству контролируемого материала. Эти корректирующие коэффициенты, соответствующие дискретным значениям количества каждого вида контролируемого

5 материала, найдены экспериментально и зашиты в постоянном запоминающем устройстве средства 27 линеаризации. Количество и значения корректирующих коэффициентов выбираются, обеспечиваю0 щим линеаризацию характеристики емкостного датчика в пределах от минимального до максимального контролируемого количества каждого вида материала. Упомянутый выше относительный сигнал преобразуется

5 в средстве 26 линеаризации пропорционально выбранному корректирующему сигналу, соответствующему корректирующему коэффициенту. Линеаризованный сигнал поступает в выходной блок формирования

0 выходных сигналов и/или управления, характеризующих объемные параметры сельскохозяйственного материала, перемещаемого относительно зоны 3 контроля емкостного датчика 1.

5 Пластины с электродами емкостного датчика 1 удобно монтировать в каналы и полости сельскохозяйственных машин, в частности, в сошники 93 сеялок, как показано на фиг. 7 и 8. В этом варианте приме0 нения импульсная составляющая сигнала с выхода усилителя 10 характеризует высев и расход семян через сошник 93, а постоянная составляющая - степень его забивания (фиг. 8).

5 В вариантах выполнения устройства по фиг. 2 с размещением печатной платы электронной схемы емкостного датчика на наружной поверхности средства 4 экранирования зоны 3 контроля сокращаются длины коаксиальных проводов между

электродами и электронной схемой, что уменьшает величины паразитных емкостей. Наиболее существенна установка этой печатной платы (фиг. 2 и 3) на наружной поверхности электрода 13 средства 4 экранирования зоны 3 контроля, так как уменьшает паразитную емкость на входе усилителя 10, что повышает чувствительность емкостного датчика 1.

Варианты устройства по фиг. 2 и 3 работают аналогично варианту устройства по фиг. 1. Отличие заключается в том, что выполнение электродов 36 и 38 совместно с печатной платой 43 электронной схемы емкостного датчика 1 в виде твердого тела 45 повышает надежность устройства и устойчивость к помехам от загрязнений. Короткий отрезок проводника между электродом 36 и усилителем 10 на близко размещенной плате 43 повышает чувствительность емкостного датчика 1.

Эти варианты емкостного датчика по фиг. 2 и 3 позволяют конструктивно сочетать их с высевающими аппаратами (фиг. 3) и семяпроводами 94 (фиг. 9) зерновых и туковых сеялок. Кроме того, эти варианты удобны при монтаже емкостного датчика в поток семян между дозатором 95 и устройством 96 для пневматической подачи семян на делительную головку пневматическими сеялками.

Вариант выполнения устройства по фиг. 4 работает аналогично устройству по фиг. 1-3.

Отличие заключается в том, что дробление потока на отдельные зоны контроля 68 и 69 позволяет повысить чувствительность емкостного датчика 1 и проконтролировать мощные потоки материалов в больших сечениях. Однако при этом повышается чувстви- тельность этого датчика 1 к пыли и загрязнениям.

При подключении секций 63 и 66 средства 2 формирования зоны. 3 контроля к отдельным усилителям отличие состоит s том, что одновременно с повышением чувствительности емкостного датчика 1 повышается помехоустойчивость к пыли.

Во всех вариантах выполнения устройства по фиг. 5 уменьшение паразитных емкостей электродов приводит к повышению чувствительности емкостью датчика 1.

При использовании этого варианта устройства для контроля, в частности, расхода зерна в семяпроводе 96 перед делительной головкой пневматической сеялки (фиг. 11), а также между транспортерами 97 и 98 зерноуборочного комбайна устройство в последнем случае устанавливается на выходе элеватора 97 (фиг. 12) перпендикулярно потоку. Суммарный сигнал всех усилителей характеризует расход и общее количество зерна, поступающего на делительную головку сеялки или в бункер комбайна. Аналогично

определяется расход и количество кормов, поступающих животному на выходе кормо- раздатчика 99 (фиг. 13), а также расходы и количество других дозируемых материалов,

0 Вариант электронной схемы емкостного датчика 1 по фиг. 5 работает с вариантами емкостного датчика по фиг. 1-4.

Генератор, в данном случае собранный на логических элементах 88 и 89, вырабаты5 вает сигнал примерно синусоидальной формы в диапазоне частот 100-1000 кГц, которыми возбуждается электромагнитное поле в зоне 3 контроля. Сигналы, характеризующие начальные условия контроля и воз0 действия контролиуемого материала, после усиления операционным усилителем 10 выпрямляются диодом 94 амплитудного детектора 18. После фильтрации с помощью конденсатора 95 сигнал поступает на вход

5 преобразователя 19, на выходе которого формируются импульсы, частота которых пропорциональна напряжению на входе. Этот частотный сигнал через точку 20 линии связи 21 поступает на пульт 22, где обраба0 тывается, как описано выше по фиг. 1.

В других вариантах выполнения устройств по фиг. 4, 11-13 при подключении секций электрода 8 средства 2 формирования зоны контроля к отдельным усилителям

5 в относительно узком диапазоне контролируемых расходов материалов каждая элект- ронная схема, связанная с каждой указанной секцией, работает аналогично схеме по фиг. 5. Сигналы, полученные от

0 каждого из упомянутых усилителей 10, на пульте 22 обрабатываются в зависимости от технологической задачи контроля. В частности, при контроле расходов эти сигналы суммируются и далее производится

5 линеаризация с учетом начальных условий, как описано на фиг. 1.

Пульт 22, в частности, пофиг. 6 работает следующим образом.

Импульсы поступают по линии связи на

0 вход оптронного преобразователя 82, с выхода которого поступают на вход микропроцессора 85. При выключенном состоянии технологического процесса сигналы на выходе датчика 87 контроля вращения вала 88

5 отсутствуют. Частота импульсов с выхода оптронного преобразователя 82 анализируется микропроцессором 85 и запоминается в ОЗУ 86 в качестве частоты сигнала учета начальных условий. При включении техно- логического процесса на вход микропроцессора 85 поступают сигналы с выхода датчика 87 контроля вращения вала 88 сельскохозяйственной машины. При этом микропроцессор 85 вычитает частоту начальных условий, взятую из ОЗУ 86, из частоты текущего сигнала и делит на частоту сигнала учета начальных условий. Полученный относительный сигнал характеризует контролируемый технологический процесс, в частности, расход материала через зону 3 контроля емкостного датчика 1.

Клавиатурой 28 выбора вида материала из ПЗУ 90 выбирается корректирующий коэффициент для линеаризации характеристики датчика 1 в зависимости от величины упомянутого относительного сигнала. После пропорциональной коррекции микропроцессор 85 формирует выходной сигнал на индикатор ЖКИ о расходе и/или количестве материала и/или управляющий сигнал в цепи управления технологическим процессом.

При контроле расходов, в частности, семян нескольких высевающих аппаратов сигналы соответствующих емкостных датчиков 1 обрабатываются независимо друг от друга, а затем микропроцессор 85 анализирует технологические параметры машины в целом, в частности, общий расход семян, неравномерность работы высевающих аппаратов и т.п.

Приведенные выше варианты осуществления изобретения благодаря широким технологическим возможностям, допускают различные изменения, дополнения и применения, очевидные для специалистов в данной и смежных областях техники.

Патентуемое устройство для контроля относительного перемещения сельскохозяйственных материалов, благодаря предотвращению шунтирующего влияния загрязнений зоны контроля, учету начальных условий контроля, линеаризации получаемой характеристики, а также исполнению электродов и диэлектрических прокладок в виде тонких пластин позволяет расширить технологические возможности устройства, повысить надежность и точность контроля при монтаже их в непосред- ственной близости от зоны действия рабочих органов сельскохозяйственных машин, в частности, в каналах и полостях сельскохозяйственных машин.

Все это позволяет уверенно работать в неблагоприятных технологических условиях загрязнений, механических воздействий при решении таких сложных задач, как высокоточный контроль расхода семян, удобрений, кормов, лекарственных препаратов, добавок, ядохимикатов, объемных параметров растений и их отдельных элементов.

Устройство согласно изобретению позволяет примерно на 8-12% увеличить объем продукции сельскохозяйственного производства при сокращении издержек на

6-12% в основном за счет сокращения потерь и точного дозирования материалов.

Изобретение может быть использовано для контроля расходов и количества таких сыпучих материалов, как зерно, семена,

удобрения, корма, витаминные и лекарственные добавки.

В частности, описанное устройство может быть использовано для контроля массы семян, высеваемых на единицу площади, количества поданных кормов, расходов зерна, подаваемого в бункер, контроля объемов поштучно подаваемых элементов растений, а также расходов других сыпучих и жидких сельскохозяйственных материалов. Предлагаемое устройство может быть использовано для технологической наладки таких сельскохозяйственных машин, как зерновые сеялки, зерноуборочные комбайны, кормораздатчики, машины для кормопроизводства и перерабатывающие машины в наилучший возможный режим работы посредством ручного или автоматического управления.

Ф, о рмула изобретения

1. Устройство для контроля характеристик сельскохозяйственных материалов,содержащее емкостный датчик, имеющий первый и второй электроды для образования между ними зоны контроля, генератор электромагнитных колебаний, с выходом которого связан первый упомянутый электрод, средство экранирования зоны контроля, усилитель, охваченный цепью отрицательной обратной связи, вход которого связан с вторым упомянутым электродом, детектор, вход которого подключен к выходу усилителя, а также выходной блок формирования сигналов, отличающееся тем,

что оно снабжено средством учета начальных условий, включающим блок контроля включения технологического процесса, и средством линеаризации получаемой характеристики, а также диэлектрическими прокладками и элементами связей между собой данных диэлектрических прокладок, причем средства учета начальных условий и линеаризации получаемой характеристики соединены последовательно и включены между

детектором и выходным блоком формирования сигналов, при этом первый и второй упомянутые электроды установлены внутри диэлектрических прокладок, а элементы связей между последними выполнены в виде токопроводящих поверхностей, связанных со средствами экранирования зоны контроля.

2. Устройство поп.1, отличающее- с я тем, что блоки, связанные с электродами емкостного датчика, смонтированы на пе- чатной плате, закрепленной на свободной поверхности средства экранирования зоны контроля, причем на противоположной стороне данной поверхности посредством соответствующей диэлектрической прокладки закреплен второй электрод емкостного датчика, связанный отрезком проводника, пропущенного через отверстие в этой прокладке и указанном средстве экранирования зоны контроля, с блоком на упомяну- той печатной плате, а первый электрод связан с данной печатной платой отрезком коаксиального кабеля.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что первый и второй электроды емкостного датчика выполнены секционными с поочередным расположением секций первого и второго электродов, причем крайними расположены секции первого электрода, диэлектрические прокладки которых прикреплены своими плоскостями к электродам средства экранирования зоны контроля, а диэлектрические прокладки, в которых заключены остальные секции первого и все секции второго электрода, при- креплены к средству экранирования зоны контроля своими торцами, между которыми размещены указанные токопроводящие поверхности, разделяющие все упомянутые

диэлектрические прокладки, причем в одной плоскости с этими остальными секциями вдоль их обоих наиболее протяженных торцов размещены секции средства экранирования зоны контроля.

4. Устройство поп. 1, отличающее- с я тем, что блок контроля включения технологического процесса выполнен в виде датчика контроля вращения вала машины.

5. Устройство поп.1, отличающее- с я тем, что оно снабжено преобразователем напряжения в частоту импульсов, цепью термокомпенсации параметров детектора, схемой выделения сигнала и средством выбора контролируемого материала с клавиатурой выбора контролируемого материала, при этом преобразователь напряжения в частоту импульсов подключен к выходу детектора, а выходданного преобразователя связан с входом схемы выделения сигналов, выполненной на оптронном преобразователе, кроме того, средство учета начальных условий, средство линеаризации получаемой характеристики и средство выбора контролируемого материала выполнены в виде микропроцессора с оперативным и постоянным запоминающими устройствами, при этом с соответствующими входами микропроцессора связаны выход оптронно- го преобразователя, выход блока контроля включения технологического процесса и клавиатура выбора контролируемого материала.

Использование: сельскохозяйственная. преимущественно обрабатывающая и уборочная техника. Сущность изобретения: устройство снабжено блоком контроля включения технологического процесса и средствами учета начальных условий и линеаризации получаемой характеристики. Это позволяет при работе с изменяющимися технологическими и погодными условиями осуществлять работу в зоне нормализованных характеристик емкостного датчика, который контролирует характеристики сельскохозяйственного материала, 4 з.п. ф-лы, 13 ил.

| хУ д&иату/ а виЪЬра tuta материало.

г

фнг.З

1

.Ј

Фи 2 12