本发明专利技术公开一种播种深度检测装置及检测方法，播种深度检测装置安装在一种播种设备上。播种设备包括支架、镇压轮、耕刀和种箱，镇压轮转动轴的两端转动安装在支架的一端上。耕刀安装在支架上。种箱安装在支架的另一端上，且设置有出种通道。所述播种深度检测装置包括角度传感器、激光传感器和数据处理器。角度传感器安装在支架上，用于实时测量所述播种设备在播种过程中支架的摆动角度。激光传感器安装在出种通道的外壁上，用于实时测量所述播种设备在播种过程中激光传感器与所述沟槽之间的距离。数据处理器通过对所述摆动角度和所述距离进行数据处理，得到所述播种深度检测装置的输出值，提高了播种深度检测的精度和准确性。提高了播种深度检测的精度和准确性。提高了播种深度检测的精度和准确性。
【技术实现步骤摘要】
一种播种深度检测装置及检测方法
[0001]本专利技术涉及农业种植领域，尤其涉及一种播种深度检测装置及检测方法。
技术介绍
[0002]目前播种深度监测技术主要有三种方案，一是通过仿形机构进行播种深度的监测，该种监测机械结构复杂，测量精度差；二是通过超声波传感器进行直接测量地面，进而计算出播种深度，该种监测方案由于超声波传感器在复杂的播种环境中存在回波误差，会导致播种深度监测的不准确；三是通过角度传感器测量播种机在播种过程中摆动的角度，进而换算成播种深度，但由于在播种过程中振动较大，会导致播种深度不准确。
[0003]因此，本专利技术提供一种能够精确测量播种深度的播种深度检测装置及检测方法。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提供一种能够精确测量播种深度的播种深度检测装置及检测方法。
[0005]本专利技术采用以下技术方案实现：一种播种深度检测装置，其安装在一种播种设备上。播种设备包括支架、镇压轮、耕刀和种箱。镇压轮转动轴的两端转动安装在支架的一端上。耕刀安装在支架上，用于在地面上耕出用于播种的沟槽。种箱内收容有种子，种箱安装在支架的另一端上，且设置有用于向沟槽播下种子的出种通道。
[0006]播种深度检测装置包括：角度传感器、激光传感器和数据处理器。角度传感器安装在支架上，用于实时测量播种设备在播种过程中支架的摆动角度。激光传感器安装在出种通道的外壁上，用于实时测量播种设备在播种过程中激光传感器与沟槽之间的距离。
[0007]数据处理器用于：
[0008]I实时根据摆动角度计算沟槽的播种深度一A1，还实时根据激光传感器测得的距离计算沟槽的播种深度二A2；
[0009]II对播种深度一A1与一个预设的目标播种深度作差，得到差值W1。对播种深度二A2与一个预设的目标播种深度作差，得到差值W2。根据播种深度一A1、播种深度二A2、W1以及W2分别赋予角度传感器(5)的数据融合权重K1和激光传感器(7)的数据融合权重K2；其中，K1＝W23/(W13+W23)，K2＝W13/(W13+W23)。
[0010]III根据K1和K2对A1和A2进行实时融合，得到播种深度三A3：A3＝A1
×
K1+A2
×
K2；播种深度三A3为播种深度检测装置的输出值。
[0011]作为上述方案的进一步改进，所述数据处理器还用于：
[0012]IV实时判断播种深度三A3是否在一个预设的播种深度范围内。
[0013]V当播种深度三A3不在预设的播种深度范围内时，驱动耕刀调节沟槽的播种深度，使播种深度三A3回到预设的播种深度范围内。
[0014]作为上述方案的进一步改进，所述数据处理器还用于：
[0015]当播种深度三A3小于预设的播种深度范围时，驱动耕刀对沟槽进行耕深操作，使
播种深度三A3回到预设的播种深度范围内。
[0016]当播种深度三A3大于预设的播种深度范围时，驱动耕刀对沟槽进行覆土操作，使播种深度三A3回到预设的播种深度范围内。
[0017]作为上述方案的进一步改进，播种深度检测装置还包括：
[0018]用于报警的报警器。
[0019]数据处理器还用于当播种深度三A3不在预设的播种深度范围内时，驱动报警器报警。
[0020]作为上述方案的进一步改进，播种深度检测装置还包括显示器。显示器用于显示播种深度三A3、摆动角度、距离以及摆动角度和距离数据波形。
[0021]作为上述方案的进一步改进，播种深度检测装置还包括安装架和弹簧套筒一。
[0022]安装架两端转动连接在支架上，种箱通过固定在安装架的一端上而安装在支架上。
[0023]弹簧套筒一固定在支架与安装架的另一端之间，且在播种设备发生颠簸时，通过发生弹性形变实现对支架的抖动缓冲。
[0024]作为上述方案的进一步改进，所述播种深度检测装置还包括安装机构。安装机构包括地轮、仿地形板、弹簧套筒二、安装座；地轮安装在安装座上，仿地形板固定在出种通道的外壁上，弹簧套筒二的一端支撑仿地形板，另一端固定在安装座上，且弹簧套筒二通过弹性形变使地轮在所述播种设备的播种过程中始终接触地面；激光传感器安装在安装座上。
[0025]本专利技术还提供了一种播种设备，其包括支架、镇压轮、耕刀、种箱和播种深度检测装置。镇压轮转动轴的两端转动安装在支架的一端上。耕刀安装在支架上，用于在地面上耕出用于播种的沟槽。种箱内收容有种子，种箱安装在支架的另一端上，且设置有用于向所述沟槽播下种子的出种通道。播种深度检测装置用于检测所述沟槽的播种深度。
[0026]作为上述方案的进一步改进，所述播种设备还包括播种机、连杆机构、液压缸和伺服阀。
[0027]播种机用于驱动所述耕刀；
[0028]连杆机构用于驱动所述播种机；
[0029]液压缸用于驱动所述连杆机构；
[0030]伺服阀用于驱动所述液压缸。所述数据处理器根据播种深度三A3驱动所述伺服阀的阀芯的动作幅度。
[0031]本专利技术还提供了一种播种深度检测方法，采用所述的播种深度检测装置；所述播种深度检测方法包括以下步骤：
[0032]实时测量播种设备在播种过程中支架的摆动角度。
[0033]实时测量播种设备在播种过程中激光传感器与沟槽之间的距离；
[0034]实时根据摆动角度计算所述沟槽的播种深度一A1，还实时根据距离计算沟槽的播种深度二A2。
[0035]对所述播种深度一A1与一个预设的目标播种深度作差，得到差值W1；对播种深度二A2与一个预设的目标播种深度作差，得到差值W2；并根据播种深度一A1、播种深度二A2、W1以及W2分别赋予角度传感器(5)的数据融合权重K1和激光传感器(7)的数据融合权重K2；其中，K1＝W23/(W13+W23)，K2＝W13/(W13+W23)。
[0036]根据K1和K2对A1和A2进行实时融合，得到播种深度三A3：A3＝A1
×
K1+A2
×
K2；播种深度三A3为播种深度检测装置的输出值。
[0037]与现有技术相比，本专利技术将通过双传感器进行深度检测，采用卡尔曼滤波算法和卡尔曼数据融合算法对采集的数据进行滤波处理和数据融合处理，使得测量的数据更加精确，可以消除因某些外界因素造成的误差，避免影响测量结果的准确性。
[0038]通过设置显示实时的播种深度数据的显示屏和报警系统，可以防止播种深度偏离设定值而无法及时发现进行调整，避免造成农作物发芽率降低进而造成粮食产量的下降。
[0039]通过主控板系统控制播种深度调节系统工作，可以实现在播种过程中实时调节播种深度在合适的范围内，既保证了播种的质量有节约了人工调节播种深度的时间，提高了播种效率。
附图说明
[0040]图1为本专利技术播种设备的结构示意图。
[0041]图2为图1的主视图。
[0042]图3为本专利技术播种设备中耕刀本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种播种深度检测装置，其安装在一种播种设备上，所述播种设备包括：支架(3)；镇压轮(4)，其转动轴的两端转动安装在支架(3)的一端上；耕刀，其安装在支架(3)上，用于在地面上耕出用于播种的沟槽；以及种箱(1)，其内收容有种子，种箱(1)安装在支架(3)的另一端上，且设置有用于向所述沟槽播下种子的出种通道(6)；其特征在于，所述播种深度检测装置包括：角度传感器(5)，其安装在支架(3)上，用于实时测量所述播种设备在播种过程中支架(3)的摆动角度；激光传感器(7)，其安装在出种通道(6)的外壁上，用于实时测量所述播种设备在播种过程中激光传感器(7)与所述沟槽之间的距离；以及数据处理器，其用于：I实时根据所述摆动角度计算所述沟槽的播种深度一A1，还实时根据所述距离计算所述沟槽的播种深度二A2；II对所述播种深度一A1与一个预设的目标播种深度作差，得到差值W1；对所述播种深度二A2与一个预设的目标播种深度作差，得到差值W2；并根据所述播种深度一A1、所述播种深度二A2、所述W1以及所述W2分别赋予所述角度传感器(5)的数据融合权重K1和所述激光传感器(7)的数据融合权重K2；其中，K1＝W23/(W13+W23)，K2＝W13/(W13+W23)；III根据K1和K2对A1和A2进行实时融合，得到播种深度三A3：A3＝A1
×
K1+A2
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K2；所述播种深度三A3为所述播种深度检测装置的输出值。2.如权利要求1所述的播种深度检测装置，其特征在于：所述数据处理器还用于：IV实时判断所述播种深度三A3是否在一个预设的播种深度范围内；V当所述播种深度三A3不在所述预设的播种深度范围内时，驱动所述耕刀调节所述沟槽的播种深度，使播种深度三A3回到预设的播种深度范围内。3.如权利要求2所述的播种深度检测装置，其特征在于：所述数据处理器还用于：当所述播种深度三A3小于所述预设的播种深度范围时，驱动所述耕刀对所述沟槽进行耕深操作，使播种深度三A3回到预设的播种深度范围内；当所述播种深度三A3大于所述预设的播种深度范围时，驱动所述耕刀对所述沟槽进行覆土操作，使播种深度三A3回到预设的播种深度范围内。4.如权利要求2所述的播种深度检测装置，其特征在于：所述播种深度检测装置还包括：用于报警的报警器；所述数据处理器还用于当所述播种深度三A3不在所述预设的播种深度范围内时，驱动所述报警器报警。5.如权利要求2所述的播种深度检测装置，其特征在于：所述播种深度检测装置还包括：显示器，其用于显示所述播种深度三A3、所述摆动角度、所述距离以及所述摆动角度和所述距离数据波形。6.如权利要求1所述的播种深度检测装置，其特征在于：所述播种深度...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄磊，马彪，陈雪辉，李昊，俞传阳，刘伟，张雨，高婷，景甜甜，
申请(专利权)人：安徽建筑大学，
类型：发明
国别省市：
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