基于LabVIEW的免耕播種機工作性能檢測系統(tǒng)設(shè)計
發(fā)布時間:2021-04-03 19:38
保護(hù)性耕作技術(shù)為盡量減少對土壤的干擾,達(dá)到降低土壤中作物所需水分的日常損失、為作物生長提供有機質(zhì)肥力的目的,多使用免耕、深松等方式耕作。由于保護(hù)性耕作采用覆蓋秸稈于地表、在土壤中留茬等方式保護(hù)土壤狀態(tài),容易對免耕播種機的工作過程產(chǎn)生干擾。并且目前還存在免耕播種機種類眾多,機具的工作性能參差不齊,難以保證免耕播種作業(yè)農(nóng)藝要求的問題。本文基于LabVIEW虛擬儀器軟件開發(fā)了集數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)顯示、報表生成、歷史查詢等功能于一體的免耕播種機工作性能檢測系統(tǒng)。為檢驗系統(tǒng)性能進(jìn)行了田間試驗。具體研究內(nèi)容及結(jié)論如下:(1)根據(jù)國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)篩選出免耕播種機工作性能檢測的重要檢測指標(biāo),為各檢測指標(biāo)選擇合適的傳感器,設(shè)計構(gòu)建檢測系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)。根據(jù)選用的相關(guān)設(shè)備的供電及工作需求,繪制并焊接制作信號調(diào)理電路PCB電路板。(2)根據(jù)用戶交互界面的設(shè)計原則,設(shè)計免耕播種機工作性能檢測系統(tǒng)關(guān)鍵子模塊的測試界面并劃分功能區(qū)域。本文提出播種質(zhì)量中段檢測和末段檢測的測量方式,解決以往播種檢測技術(shù)不能準(zhǔn)確定位種子在土壤中的具體位置,對穴距檢測的測量誤差較大的問題。將種箱排空檢測、播種質(zhì)量檢測、播種作業(yè)前進(jìn)速度、播種作業(yè)阻...
【文章來源】:昆明理工大學(xué)云南省
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
第二章系統(tǒng)方案架構(gòu)及硬件設(shè)計92系統(tǒng)方案架構(gòu)及硬件設(shè)計2.1測試項目選擇農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NYT1768-2009《免耕播種機質(zhì)量評價技術(shù)規(guī)范》[24]和GB/T35383-2017《播種監(jiān)測系統(tǒng)》[25]規(guī)定了免耕播種機的作業(yè)質(zhì)量、檢測方法以及播種監(jiān)測系統(tǒng)的檢驗標(biāo)準(zhǔn)。國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中技術(shù)要求為本文課題研究指明了方向,本文主要探究免耕播種機工作性能的檢測與評判。結(jié)合播種機在實際應(yīng)用過程中存在的問題和難點,共篩選出10個檢測項目。表2-1檢測項目選擇Table2-1Testitemselection序號檢測項目序號檢測項目1穴距合格率6機具振動頻率、幅值2漏播率7機具前進(jìn)速度3重播率8地表覆蓋率4播種量9故障位置判斷5種箱排空檢測10牽引阻力2.2系統(tǒng)選用的硬件設(shè)備根據(jù)選擇的檢測項目,檢測系統(tǒng)為不同的檢測指標(biāo)選擇了合適的傳感器設(shè)備,如圖2-1所示。以下設(shè)備構(gòu)成了播種質(zhì)量檢測的硬件結(jié)構(gòu)。圖2-1檢測系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)Fig2-1Detectionsystemhardwarestructure2.2.1對射式紅外光電傳感器對射式紅外光電傳感器應(yīng)用在中段檢測過程中。該對射式紅外光電傳感器最大可檢測、感應(yīng)的距離可以達(dá)到25cm,該傳感器通過可以發(fā)射紅外光線的端口以及可以采集捕捉到發(fā)射的紅外光線的端口配合使用。當(dāng)接收端口捕捉到光電信
第二章系統(tǒng)方案架構(gòu)及硬件設(shè)計13極管的聯(lián)通至電阻(470歐姆)并接地,同時輸出接入數(shù)據(jù)采集卡的數(shù)字輸入引腳。以接近開關(guān)工作過程為例,當(dāng)接近開關(guān)感應(yīng)到包有鐵氧體粉末的種子時,光耦導(dǎo)通,供電電壓通過限流電阻R1的作用使得光耦元件的發(fā)光二極管連上電,使之亮起。二極管亮起后,受到其發(fā)光影響,光敏三極管連接通,因此數(shù)據(jù)采集卡對應(yīng)引腳為高電平;接近開關(guān)未感應(yīng)到種子時,光耦截止,數(shù)據(jù)采集卡引腳通過下拉電阻接地,為低電平。圖2-2信號調(diào)理電路的PCB原理圖Fig2-2PCBschematicdiagrammapofsignalconditioningcircuit2.3.2PCB板的整體實現(xiàn)按照各元器件的資料確定各自的連接方式及PCB原理圖后,使用AltiumDesignerWinter098.3.0.16776軟件繪制信號調(diào)理電路的PCB板。信號調(diào)理電路的PCB板布線操作后效果如圖2-3所示。圖2-3信號調(diào)理電路的PCB電路板Fig2-3PCBboardofsignalconditioningcircuit
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]微耕機配套的玉米免耕播種機防堵開溝部件設(shè)計與試驗[J]. 成習(xí)軍,朱惠斌,白麗珍,郭子豪,王杰,安冉,曹科高. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2018(04)
[2]種子包衣對玉米種子貯藏過程中種子活力的影響[J]. 姜海燕,李賀勤,張文健,彭飛,江緒文. 種子. 2015(12)
[3]常用接近式傳感器的特性與選用[J]. 劉嬌月. 電氣傳動自動化. 2015(02)
[4]基于人機工程的圖像處理類軟件界面交互研究[J]. 李源,張繼曉. 設(shè)計. 2013(11)
[5]基于虛擬儀器技術(shù)的聯(lián)合收獲機出廠質(zhì)量終檢系統(tǒng)[J]. 王玲,王書茂,孫超,張俊超. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2012(S1)
[6]齒輪箱故障的振動機理與故障特征研究[J]. 許雪貴,徐文琴. 機械制造與自動化. 2012(04)
[7]基于電容信號的玉米播種機排種性能監(jiān)測系統(tǒng)[J]. 周利明,王書茂,張小超,苑嚴(yán)偉,張俊寧. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2012(13)
[8]炭化秸稈覆蓋用于保護(hù)性耕作的試驗研究[J]. 盧彩云,王慶杰,何進(jìn),李洪文,Rabi G.Rasaily,喬曉東,李慧. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2012(S1)
[9]基于圖像處理的管道裂縫檢測[J]. 孫文雅,李天劍,黃民,陳曉. 制造業(yè)自動化. 2012(01)
[10]霍爾傳感器在直流電機轉(zhuǎn)速測量中的應(yīng)用研究[J]. 郭清,王元昔. 傳感器與微系統(tǒng). 2011(07)
碩士論文
[1]基于LabVIEW的齒輪箱故障診斷系統(tǒng)研究[D]. 胡二猛.南京信息工程大學(xué) 2016
[2]圖形用戶界面中影響用戶認(rèn)知的圖標(biāo)設(shè)計因素研究[D]. 張婷婷.上海交通大學(xué) 2011
[3]基于LabVIEW的發(fā)動機故障診斷與檢測系統(tǒng)研究[D]. 李大維.北京林業(yè)大學(xué) 2008
本文編號:3116958
【文章來源】:昆明理工大學(xué)云南省
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線圖
第二章系統(tǒng)方案架構(gòu)及硬件設(shè)計92系統(tǒng)方案架構(gòu)及硬件設(shè)計2.1測試項目選擇農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NYT1768-2009《免耕播種機質(zhì)量評價技術(shù)規(guī)范》[24]和GB/T35383-2017《播種監(jiān)測系統(tǒng)》[25]規(guī)定了免耕播種機的作業(yè)質(zhì)量、檢測方法以及播種監(jiān)測系統(tǒng)的檢驗標(biāo)準(zhǔn)。國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中技術(shù)要求為本文課題研究指明了方向,本文主要探究免耕播種機工作性能的檢測與評判。結(jié)合播種機在實際應(yīng)用過程中存在的問題和難點,共篩選出10個檢測項目。表2-1檢測項目選擇Table2-1Testitemselection序號檢測項目序號檢測項目1穴距合格率6機具振動頻率、幅值2漏播率7機具前進(jìn)速度3重播率8地表覆蓋率4播種量9故障位置判斷5種箱排空檢測10牽引阻力2.2系統(tǒng)選用的硬件設(shè)備根據(jù)選擇的檢測項目,檢測系統(tǒng)為不同的檢測指標(biāo)選擇了合適的傳感器設(shè)備,如圖2-1所示。以下設(shè)備構(gòu)成了播種質(zhì)量檢測的硬件結(jié)構(gòu)。圖2-1檢測系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)Fig2-1Detectionsystemhardwarestructure2.2.1對射式紅外光電傳感器對射式紅外光電傳感器應(yīng)用在中段檢測過程中。該對射式紅外光電傳感器最大可檢測、感應(yīng)的距離可以達(dá)到25cm,該傳感器通過可以發(fā)射紅外光線的端口以及可以采集捕捉到發(fā)射的紅外光線的端口配合使用。當(dāng)接收端口捕捉到光電信
第二章系統(tǒng)方案架構(gòu)及硬件設(shè)計13極管的聯(lián)通至電阻(470歐姆)并接地,同時輸出接入數(shù)據(jù)采集卡的數(shù)字輸入引腳。以接近開關(guān)工作過程為例,當(dāng)接近開關(guān)感應(yīng)到包有鐵氧體粉末的種子時,光耦導(dǎo)通,供電電壓通過限流電阻R1的作用使得光耦元件的發(fā)光二極管連上電,使之亮起。二極管亮起后,受到其發(fā)光影響,光敏三極管連接通,因此數(shù)據(jù)采集卡對應(yīng)引腳為高電平;接近開關(guān)未感應(yīng)到種子時,光耦截止,數(shù)據(jù)采集卡引腳通過下拉電阻接地,為低電平。圖2-2信號調(diào)理電路的PCB原理圖Fig2-2PCBschematicdiagrammapofsignalconditioningcircuit2.3.2PCB板的整體實現(xiàn)按照各元器件的資料確定各自的連接方式及PCB原理圖后,使用AltiumDesignerWinter098.3.0.16776軟件繪制信號調(diào)理電路的PCB板。信號調(diào)理電路的PCB板布線操作后效果如圖2-3所示。圖2-3信號調(diào)理電路的PCB電路板Fig2-3PCBboardofsignalconditioningcircuit
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]微耕機配套的玉米免耕播種機防堵開溝部件設(shè)計與試驗[J]. 成習(xí)軍,朱惠斌,白麗珍,郭子豪,王杰,安冉,曹科高. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2018(04)
[2]種子包衣對玉米種子貯藏過程中種子活力的影響[J]. 姜海燕,李賀勤,張文健,彭飛,江緒文. 種子. 2015(12)
[3]常用接近式傳感器的特性與選用[J]. 劉嬌月. 電氣傳動自動化. 2015(02)
[4]基于人機工程的圖像處理類軟件界面交互研究[J]. 李源,張繼曉. 設(shè)計. 2013(11)
[5]基于虛擬儀器技術(shù)的聯(lián)合收獲機出廠質(zhì)量終檢系統(tǒng)[J]. 王玲,王書茂,孫超,張俊超. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2012(S1)
[6]齒輪箱故障的振動機理與故障特征研究[J]. 許雪貴,徐文琴. 機械制造與自動化. 2012(04)
[7]基于電容信號的玉米播種機排種性能監(jiān)測系統(tǒng)[J]. 周利明,王書茂,張小超,苑嚴(yán)偉,張俊寧. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2012(13)
[8]炭化秸稈覆蓋用于保護(hù)性耕作的試驗研究[J]. 盧彩云,王慶杰,何進(jìn),李洪文,Rabi G.Rasaily,喬曉東,李慧. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2012(S1)
[9]基于圖像處理的管道裂縫檢測[J]. 孫文雅,李天劍,黃民,陳曉. 制造業(yè)自動化. 2012(01)
[10]霍爾傳感器在直流電機轉(zhuǎn)速測量中的應(yīng)用研究[J]. 郭清,王元昔. 傳感器與微系統(tǒng). 2011(07)
碩士論文
[1]基于LabVIEW的齒輪箱故障診斷系統(tǒng)研究[D]. 胡二猛.南京信息工程大學(xué) 2016
[2]圖形用戶界面中影響用戶認(rèn)知的圖標(biāo)設(shè)計因素研究[D]. 張婷婷.上海交通大學(xué) 2011
[3]基于LabVIEW的發(fā)動機故障診斷與檢測系統(tǒng)研究[D]. 李大維.北京林業(yè)大學(xué) 2008
本文編號:3116958
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