气流输送播种机压电式流量传感器设计与试验

作     者：赵博 樊学谦 周利明 李阳 车宇 牛康 ZHAO Bo;FAN Xueqian;ZHOU Liming;LI Yang;CHE Yu;NIU Kang

作者机构：中国农业机械化科学研究院北京100083 

出 版 物：《农业机械学报》 (Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery)

年 卷 期：2020年第51卷第8期

页      面：55-61页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 082804[工学-农业电气化与自动化] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 0802[工学-机械工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2016YFD0700103) 江苏省现代农业装备与技术协同创新中心项目(4091600023)。 

主　　题：播种机 气流输送 压电 流量传感器 

摘      要：为实现气流输送播种机播种质量的快速准确检测,设计了一种基于压电陶瓷的弧形阵列式播种流量传感器。在分析气流分配器出种口种子运动特性的基础上,对感知单元布局及传感器整体结构进行了优化设计;通过不同条件下种子碰撞试验,确定了感知单元的材料和结构尺寸;设计了信号调理电路与脉冲计数电路,实现了种子在线计量,并通过CAN通信实时发送。利用气流输送播种试验台架,分析了气流压力及排种量对传感器检测精度的影响,在正常工作气压范围内,检测误差与气流压力近似满足线性关系,进一步提出了传感器检测的校准模型,并进行了台架试验验证。结果表明:在推荐工作参数条件下,即气压为166 Pa、排种量低于170粒/s时,校准后传感器的检测误差在5%以内,且传感器对堵塞故障报警准确率达100%。该传感器能够有效地监测气流输送播种机的排种性能,有助于提高播种作业质量。