薄面光折射式小麦种子流多通道并行检测装置设计与试验

针对小麦高速播种作业过程中高频排种种子流精准检测困难的问题,该研究设计了一套薄面光折射式小麦种子流多通道并行检测装置.基于将高通量变为低通量多通道并行同步检测的思路,设计了种子流分流结构.根据小麦种子物理特性,在已有传感原理的基础上,提出了一种"LED灯珠+窄缝"产生薄面光层,结合凸透镜折射原理扩大有效检测面积的方法,通过光路分析和窄缝尺寸分析确定了凸透镜焦距、薄面LED窄缝尺寸及传感元器件关键参数.利用多通道并行检测传感原理,设计了多路信号同步采集系统.为提升检测准确率,建立检测准确率-排种频率之间的关系,通过分析检测装置的误差规律,构建了准确率补偿模型.台架试验表明:排种器转速在80～180 r/min时,田间正常排种频率范围为52.10～321.55 Hz,检测准确率均高于96.68％.田间播种试验表明:在2～9 km/h的小麦播种机作业速度下,田间排种频率为67.65～323.95 Hz,检测装置检测准确率高于95.28％.检测装置能够检测排种器的排种频率、各通道排种量、排种总量.正常田间小麦播种作业中机械振动、强光照和土壤粉尘对检测装置没有明显影响.该检测装置可为小麦高速播种作业中高频种子流精准检测、漏播检测以及补种提供有效支撑.