基于LabVIEW的免耕播種機(jī)工作性能檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2021-04-03 19:38
保護(hù)性耕作技術(shù)為盡量減少對(duì)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(jī)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(duì)免耕播種機(jī)的工作過程產(chǎn)生干擾。并且目前還存在免耕播種機(jī)種類眾多,機(jī)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(bào)表生成、歷史查詢等功能于一體的免耕播種機(jī)工作性能檢測(cè)系統(tǒng)。為檢驗(yàn)系統(tǒng)性能進(jìn)行了田間試驗(yàn)。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(jī)工作性能檢測(cè)的重要檢測(cè)指標(biāo),為各檢測(cè)指標(biāo)選擇合適的傳感器,設(shè)計(jì)構(gòu)建檢測(cè)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(hào)調(diào)理電路PCB電路板。(2)根據(jù)用戶交互界面的設(shè)計(jì)原則,設(shè)計(jì)免耕播種機(jī)工作性能檢測(cè)系統(tǒng)關(guān)鍵子模塊的測(cè)試界面并劃分功能區(qū)域。本文提出播種質(zhì)量中段檢測(cè)和末段檢測(cè)的測(cè)量方式,解決以往播種檢測(cè)技術(shù)不能準(zhǔn)確定位種子在土壤中的具體位置,對(duì)穴距檢測(cè)的測(cè)量誤差較大的問題。將種箱排空檢測(cè)、播種質(zhì)量檢測(cè)、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(jí)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(jì)92系統(tǒng)方案架構(gòu)及硬件設(shè)計(jì)2.1測(cè)試項(xiàng)目選擇農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NYT1768-2009《免耕播種機(jī)質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》[24]和GB/T35383-2017《播種監(jiān)測(cè)系統(tǒng)》[25]規(guī)定了免耕播種機(jī)的作業(yè)質(zhì)量、檢測(cè)方法以及播種監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的檢驗(yàn)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(jī)工作性能的檢測(cè)與評(píng)判。結(jié)合播種機(jī)在實(shí)際應(yīng)用過程中存在的問題和難點(diǎn),共篩選出10個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目。表2-1檢測(cè)項(xiàng)目選擇Table2-1Testitemselection序號(hào)檢測(cè)項(xiàng)目序號(hào)檢測(cè)項(xiàng)目1穴距合格率6機(jī)具振動(dòng)頻率、幅值2漏播率7機(jī)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(cè)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(cè)項(xiàng)目,檢測(cè)系統(tǒng)為不同的檢測(cè)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(cè)的硬件結(jié)構(gòu)。圖2-1檢測(cè)系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)Fig2-1Detectionsystemhardwarestructure2.2.1對(duì)射式紅外光電傳感器對(duì)射式紅外光電傳感器應(yīng)用在中段檢測(cè)過程中。該對(duì)射式紅外光電傳感器最大可檢測(cè)、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(jì)13極管的聯(lián)通至電阻(470歐姆)并接地,同時(shí)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(shí),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(duì)應(yīng)引腳為高電平;接近開關(guān)未感應(yīng)到種子時(shí),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(hào)調(diào)理電路的PCB原理圖Fig2-2PCBschematicdiagrammapofsignalconditioningcircuit2.3.2PCB板的整體實(shí)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(hào)調(diào)理電路的PCB板。信號(hào)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(hào)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(jī)配套的玉米免耕播種機(jī)防堵開溝部件設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[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(bào). 2018(04)
[2]種子包衣對(duì)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(dòng)自動(dòng)化. 2015(02)
[4]基于人機(jī)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(jì). 2013(11)
[5]基于虛擬儀器技術(shù)的聯(lián)合收獲機(jī)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(jī)械學(xué)報(bào). 2012(S1)
[6]齒輪箱故障的振動(dòng)機(jī)理與故障特征研究[J]. 許雪貴,徐文琴. 機(jī)械制造與自動(dòng)化. 2012(04)
[7]基于電容信號(hào)的玉米播種機(jī)排種性能監(jiān)測(cè)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(bào). 2012(13)
[8]炭化秸稈覆蓋用于保護(hù)性耕作的試驗(yàn)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(bào). 2012(S1)
[9]基于圖像處理的管道裂縫檢測(cè)[J]. 孫文雅,李天劍,黃民,陳曉. 制造業(yè)自動(dòng)化. 2012(01)
[10]霍爾傳感器在直流電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)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(jì)因素研究[D]. 張婷婷.上海交通大學(xué) 2011
[3]基于LabVIEW的發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷與檢測(cè)系統(tǒng)研究[D]. 李大維.北京林業(yè)大學(xué) 2008
本文編號(hào):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(jí)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(jì)92系統(tǒng)方案架構(gòu)及硬件設(shè)計(jì)2.1測(cè)試項(xiàng)目選擇農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NYT1768-2009《免耕播種機(jī)質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》[24]和GB/T35383-2017《播種監(jiān)測(cè)系統(tǒng)》[25]規(guī)定了免耕播種機(jī)的作業(yè)質(zhì)量、檢測(cè)方法以及播種監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的檢驗(yàn)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(jī)工作性能的檢測(cè)與評(píng)判。結(jié)合播種機(jī)在實(shí)際應(yīng)用過程中存在的問題和難點(diǎn),共篩選出10個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目。表2-1檢測(cè)項(xiàng)目選擇Table2-1Testitemselection序號(hào)檢測(cè)項(xiàng)目序號(hào)檢測(cè)項(xiàng)目1穴距合格率6機(jī)具振動(dòng)頻率、幅值2漏播率7機(jī)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(cè)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(cè)項(xiàng)目,檢測(cè)系統(tǒng)為不同的檢測(cè)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(cè)的硬件結(jié)構(gòu)。圖2-1檢測(cè)系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)Fig2-1Detectionsystemhardwarestructure2.2.1對(duì)射式紅外光電傳感器對(duì)射式紅外光電傳感器應(yīng)用在中段檢測(cè)過程中。該對(duì)射式紅外光電傳感器最大可檢測(cè)、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(jì)13極管的聯(lián)通至電阻(470歐姆)并接地,同時(shí)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(shí),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(duì)應(yīng)引腳為高電平;接近開關(guān)未感應(yīng)到種子時(shí),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(hào)調(diào)理電路的PCB原理圖Fig2-2PCBschematicdiagrammapofsignalconditioningcircuit2.3.2PCB板的整體實(shí)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(hào)調(diào)理電路的PCB板。信號(hào)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(hào)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(jī)配套的玉米免耕播種機(jī)防堵開溝部件設(shè)計(jì)與試驗(yàn)[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(bào). 2018(04)
[2]種子包衣對(duì)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(dòng)自動(dòng)化. 2015(02)
[4]基于人機(jī)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(jì). 2013(11)
[5]基于虛擬儀器技術(shù)的聯(lián)合收獲機(jī)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(jī)械學(xué)報(bào). 2012(S1)
[6]齒輪箱故障的振動(dòng)機(jī)理與故障特征研究[J]. 許雪貴,徐文琴. 機(jī)械制造與自動(dòng)化. 2012(04)
[7]基于電容信號(hào)的玉米播種機(jī)排種性能監(jiān)測(cè)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(bào). 2012(13)
[8]炭化秸稈覆蓋用于保護(hù)性耕作的試驗(yàn)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(bào). 2012(S1)
[9]基于圖像處理的管道裂縫檢測(cè)[J]. 孫文雅,李天劍,黃民,陳曉. 制造業(yè)自動(dòng)化. 2012(01)
[10]霍爾傳感器在直流電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)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(jì)因素研究[D]. 張婷婷.上海交通大學(xué) 2011
[3]基于LabVIEW的發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷與檢測(cè)系統(tǒng)研究[D]. 李大維.北京林業(yè)大學(xué) 2008
本文編號(hào):3116958
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