Устройство с оптическим окном и фотодиодной матрицей для контроля высева семян

Предлагаемая полезная модель относится к области средств контроля высева семян растениеводческих культур, содержащих источники света и противостоящие им приемники света, образующие пространственную область анализа исследуемого семенного потока. Цель полезной модели - повышение достоверности измерений показателей равномерности и нормы высева семян, улучшение условий труда и повышение производительности труда. Задачей настоящей полезной модели является обеспечение качества контроля при поодиночной регистрации семян за счет автоматического анализа силуэтов затемнения на фотодиодной матрице. Осуществление полезной модели достигается созданием конструктивно-технологических параметров устройства с оптическим окном, содержащего концентратор, направляющую трубку, инжекционную камеру с дренажными отверстиями, источник инфракрасного света, оптическую двояковыпуклую линзу, фотодиодную матрицу, инерционный сборник семян с задвижкой, вакуумный насос, защитную сетку.

Предлагаемая полезная модель относится к области средств контроля высева семян растениеводческих культур, содержащих взаимно перпендикулярные источники света и противостоящие им приемники света, образующие пространственную область анализа исследуемого семенного потока.

Цель полезной модели - повышение достоверности измерений показателей равномерности и нормы высева семян, улучшение условий труда и повышение производительности труда.

Известно устройство для регистрации семян в потоке, (А.С. №1356981, кл. А 01 С 7/00), содержащее взаимно перпендикулярные источники света и противостоящие им приемники света, образующие с источником света прямоугольник для пропускания исследуемого семенного потока. Процесс контроля пролетающих между излучателем и приемником семян осуществляется электронно-измерительной аппаратурой.

Недостатки известного устройства обусловлены разрешающей способностью датчиков, которая зависит от конструктивных параметров воспринимающих элементов, от вида высеваемых культур, скорости пролета семян и их пространственного расположения в зоне действия датчика. С помощью таких датчиков практически невозможно регистрировать параллельно летящие семена в плоскости воспринимающего элемента, так как выходной сигнал зависит от скорости семян, их расположения и формы (т.е. форма выходного сигнала может быть одной и той же, как при пролете одинарных, так и параллельных

семян). Ограничениями являются также неравномерность скорости полета семян, направления их случайного движения, время экспозиции. Применение методов распознавания объектов по площади проекции, периметру и коэффициенту формы семян в данном случае неприемлемо, так как условные геометрические размеры регистрируемого затемнения, вызванного пролетом семян непосредственно определяются скоростью и направлением движения семян. Это исключает однозначное соответствие площади проекции или периметра затемнения количеству семян в пятнах сложных форм. Определенные трудности также связаны и с инерционностью оптических систем, ограничивающей частоту сканирования.

Для повышения надежности и точности контроля работы высевающего аппарата (определения достоверных данных числа высеваемых семян и интервалов между ними) предлагается устройство, конструкция которого приведена на фигуре 1.

Устройство состоит из концентратора 1, направляющей трубки 2, инжекционной камеры с дренажными отверстиями 3, источника инфракрасного света 4, оптического окна 5. оптической двояковыпуклой линзы 6, фотодиодной матрицы 7, инерционного сборника семян 8 с задвижкой 9, вакуумного насоса 10 и защитной сетки 11.

Работа устройства обеспечивается вакуумным насосом. Семена из высевающего аппарата в воздушном потоке поступают в концентратор, затем проходят через направляющую трубку, приобретают инерционные свойства и взаимодействуют с расположенной под углом к направлению движения потока семян приемной поверхностью оптического окна, отражаются и переносятся потоком воздуха со скоростью выше критической в инерционный сборник семян. При контакте семени с приемной поверхностью оптического окна силуэт семени в увеличенном виде проецируется на фотодиодную матрицу с помощью оптической

двояковыпуклой линзы. Аналоговый электрический сигнал от фотодиодной матрицы, пропорциональный площади затемнения, регистрируется соответствующим микроконтроллерным блоком.

Для исключения уноса семян вакуумным насосом применяется защитная сетка.

После завершения рабочего цикла высева семян открывается задвижка, производится сбор и подсчет семян для сопоставления их количества с регистрируемыми импульсами.

Преимуществами предлагаемой полезной модели являются: обеспечение качества контроля при поодиночной регистрации семян, исключение наложения силуэтов семян следующих друг за другом за счет увеличения расстояния между ними и площадей затемнения при индивидуальном взаимодействии семян с приемной поверхностью оптического окна.

Устройство для контроля высева семян, содержащее взаимно перпендикулярные источники света и противостоящие им приемники света, образующее с источником света прямоугольник для пропускания исследуемого семенного потока, отличающееся тем, что, с целью достоверности и точности измерений, устройство дополнительно содержит концентратор для приема семян из высевающего аппарата, направляющую трубку для придания семенам инерционных свойств, оптическое окно для приема и отражения семян, инжекционную камеру с дренажными отверстиями для обеспечения уноса семян в сборник, отраженных от приемной поверхности оптического окна, источник инфракрасного света для обеспечения контрастного изображения семян на поверхности окна, оптическую двояковыпуклую линзу для увеличения пятна затемнения, фотодиодную матрицу для регистрации фона затемнения от семян, инерционный сборник семян с задвижкой, вакуумный насос для обеспечения условий пневмотраспортирования семян и защитную сетку, исключающую унос семян вакуумным насосом.