Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАСТРОЙКИ, КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ РАСХОДОМ СЕМЯН И МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ
УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАСТРОЙКИ, КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ РАСХОДОМ СЕМЯН И МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАСТРОЙКИ, КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ РАСХОДОМ СЕМЯН И МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: в сельском хозяйстве. Сущность: автоматическая настройка, контроль и управление расходом семян и минеральных удобрений достигается за счет установки под высевающим аппаратом датчика расхода, выполненного в виде двух изолированных пластин, включенных в схему формирования сигнала, подключенную к блоку управления. Блок управления выполнен на базе микроЭВМ, которая через порт ввода-вывода информации, первый и второй усилители мощности сообщается с электроклапаном и электродвигателем, который механически связан с дросселем-регулятором. Электроклапан и дроссель-регулятор включены в гидросистему трактора и подключены к гидромотору, установленному на валу высевающего аппарата. 9 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

   С помощью Яндекс:  

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2043007
Класс(ы) патента: A01C7/00, A01C7/04, A01C15/00
Номер заявки: 5062211/15
Дата подачи заявки: 14.09.1992
Дата публикации: 10.09.1995
Заявитель(и): Ленинградский сельскохозяйственный институт
Автор(ы): Еникеев В.Г.; Теплинский И.З.; Смелик В.А.
Патентообладатель(и): Ленинградский сельскохозяйственный институт
Описание изобретения: Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к посевным машинам и машинам для внесения минеральных удобрений и гранулированных пестицидов.
Известна автоматическая система управления и контроля расходом семян зерновой сеялкой, состоящая из пьезоэлектрического датчика расхода семян, установленного в создаваемом высевающим аппаратом зерновом потоке и подключенного через согласующее устройство к элементу сравнения, к элементу сравнения также подключен через второе согласующее устройство датчик пути. Выход элемента сравнения подключен к двум уровневым дискриминаторам. Выход первого уровневого дискриминатора подключен к входу устройства управления блоком сигнализации, а выход второго уровневого дискриминатора подключен через усилитель мощности к исполнительному механизму, механически соединенному с рычагом управления рабочей длиной катушки высевающего аппарата (Устимец В.А. Результаты исследований автоматической системы управления и контроля (АСУК) расхода семян зерновой сеялкой //Сб. научн. тр. ЛСХИ, т.334, Л. 1977, с. 42-44).
Основные недостатки данного устройства следующие:
устройство снабжено пьезоэлектрическим датчиком расхода семян контактного типа, влияющим на траекторию полета семян, что значительно снижает равномерность распределения интервалов между семенами в борозде. Кроме того установка чувствительного элемента датчика на пути движения семян повышает вероятность образования пробки в семяпроводе;
логическая часть устройства (элемент сравнения и уровневые дискриминаторы) выполнена на аналоговых элементах электронной техники, что требует трудоемкой индивидуальной настройки каждого устройства, а зависимость параметров аналоговых элементов от внешних условий (например, температуры окружающей среды) снижает точность измерений и автоматических регулировок, что в конечном счете снижает эффективность использования данного устройства и ведет к снижению качества посева семян;
исполнительный механизм устройства позволяет осуществлять управление расходом семян за счет изменения рабочей длины катушки высевающего аппарата, оставляя частоту ее вращения неизменной, что ограничивает диапазон необходимых регулировок и снижает их точность, так как частота вращения вала высевающих аппаратов по отношению к изменению рабочей длины катушки является более "тонкой", а следовательно, и более точной настройкой. Кроме этого конструкция некоторых высевающих аппаратов (например, катушечно-штифтовых) не позволяет управлять расходом семян за счет изменения рабочей длины катушки. В таких аппаратах управление осуществляется в основном за счет изменения частоты вращения вала высевающих аппаратов и частично регулировочными заслонками. Все это ограничивает область применения данного устройства.
Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является информационная система "Нива" (Руденко В.П. Сердюк М.И. Рихва В.Я. Компьютер, технология, прибыль. //. Сахарная свекла: Производство и переработка. 1989, N 1, с.30-34).
Система "Нива" устанавливается на свекловичных сеялках и позволяет при помощи датчика, размещаемого в сошнике сеялки, оперативно контролировать процесс высева путем измерения расхода семян на участках контроля длиной L 20 м.
Чувствительный элемент датчика выполнен в виде двух пластин, представляющих собой обкладки конденсатора, между которыми в процессе высева проходит весь поток семян. Датчик включен в цепь автогенератора, генерирующего между пластинами высокочастотное электромагнитное поле. Принцип действия датчика основан на изменении диэлектрической проницаемости среды при прохождении между чувствительными пластинами семян. При этом на входе датчика формируются электрические импульсы, число которых равно числу высеянных семян.
При налипании на пластины пыли, частичек семян и пр. усилитель автоматически осуществляет поднастройку датчика.
Измерение пройденного аграгатом пути осуществляется датчиком, установленным на опорном колесе сеялки. Сигналы от датчиков поступают в блок управления, установленный в кабине трактора. После прохождения агрегатом участка контроля L на цифровом индикаторе блока управления высвечивается значение расхода семян.
К существенным недостаткам системы "Нива" относится прежде всего то, что она позволяет осуществлять измерение нормы высева только при отдельно пролетающих в чувствительной зоне датчика семенах. Одновременное прохождение через датчик двух и более семян регистрируется известным устройством как одно семя, что приводит к потере информации и к значительным погрешностям в измерениях. В связи с этим указанное устройство не может быть использовано для измерения расхода семян и минеральных удобренрий, когда на выходе высевающего апрарата имеет место плотный поток высеваемого материала.
Цель изобретения расширение функциональных возможностей устройства и повышение точности измерений.
Поставленная цель достигается тем, что устройство для настройки, контроля и управления расходом семян и минеральных удобрений, содержащее датчик расхода семян или удобрений, выполненный в виде двух изолированных чувствительных пластин для установки под высевающим аппаратом, связанных с генератором высокой частоты и посредством детектора с первым усилителем, а также сообщенные с системной шиной микроЭВМ АЦП, блок коррекции, блок индикации, программируемый таймер и средство контроля работы устройства, последнее выполнено в виде ЦАП и усилителя настроечного напряжения, с целью расширения функциональных возможностей устройства и повышения точности измерений, обеспечивающих в конечном итоге повышение качества технологического процесса, чувствительные пластины включены параллельно первой катушке индуктивности, имеющей индуктивную связь с второй и третьей катушками, при этом вторая катушка индуктивности включена в цепь высокочастотного управляемого генератора, управляющий вход которого подключен через усилитель настроечного напряжения к входу цифроаналогового преобразователя, дополнительно установленные первый и второй порты ввода-вывода информации сообщаются по системе магистрали с микроЭВМ, при этом внешние выходы первого ввода-вывода информации подключены к управляющим входам коммутатора аналоговых сигналов и управляющим входам усилителя с переменным коэффициентом усиления, первый вход коммутатора аналоговых сигналов электрически связан с выходом датчика влажности, предназначенным для установки в бункере с высеваемым материалом, второй вход подключен к выходу усилителя, выход коммутатора аналоговых сигналов связан с входом усилителя с переменным коэффициентом усиления, электрический выход последнего подключен к входу аналого-цифрового преобразователя, первый внешний выход второго порта ввода-вывода информации подключен через первый усилитель мощности к управляющему входу электроклапана, гидравлический вход которого объединен с входом предохранительного клапана и патрубком напорной магистрали гидросистемы трактора, а выход сообщается с входом гидромотора, предназначенного для установки на валу высевающего аппарата, выход гидромотора предназначен для подключения через последовательно соединенные дроссель-регулятор и обратный клапан к патрубку сливной магистрали гидросистемы трактора, к которой также подключен второй выход электроклапана и выход предохранительного клапана, а управляющий вход дросселя-регулятора механически связан с реверсивным электродвигателем, подключенным через второй усилитель мощности к второму внешнему выходу второго порта ввода-вывода информации.
Новые существенные признаки:
чувствительные пластины включены параллельно первой катушке индуктивности, имеющей индуктивную связь с второй и третьей катушками;
вторая катушка индуктивности включена в цепь высокочастотного управляемого генератора;
управляющий вход высокочастотного генератора подключен через усилитель настроечного напряжения к входу аналогового преобразователя;
устройство дополнительно снабжено первым и вторым портами ввода-вывода информации, сообщающимися по системной магистрали с микроЭВМ;
внешние выходы первого ввода-вывода информации подключены к управляющим входам коммутатора аналоговых сигналов и управляющим входам усилителя с переменным коэффициентом усиления;
первый вход коммутатора аналоговых сигналов электрически связан с входом датчика влажности, предназначенным для установки в бункере с высеваемым материалом, а второй подключен к выходу усилителя сигнала;
выход коммутатора аналоговых сигналов подключен через усилитель с переменным коэффициентом усиления к входу аналого-цифрового преобразователя;
первый внешний выход второго порта ввода-вывода информации электрически связан с управляющим входом электроклапана;
гидравлический вход электроклапана подключен к патрубку напорной магистрали гидросистемы трактора;
первый выход электроклапана сообщается с входом гидромотора, а второй выход подкчлючен к патрубку сливной магистрали гидросистемы трактора;
гидромотор предназначен для установки на валу высевающего апрарата;
выход гидромотора подключен к входу дросселя-регулятора;
выход дросселя-регулятора подключен через обратный клапан к патрубку сливной магистрали гидросистемы трактора;
патрубки сливной и напорной магистрали гидросистемы трактора соединены предохранительным клапаном;
управляющий выход дросселя-регулятора механически связан с реверсивным электродвигателем;
электрический вход электродвигателя подключен через усилитель мощности к второму внешнему выходу порта ввода-вывода информации.
Перечисленные новые существенные признаки достаточны во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.
Перечисленные отличительные признаки в совокупности с известными обеспечивают получение технического результата, заключающегося в расширении функциональных возможностей устройства, обеспечивающего возможность автоматической настройки, контроля и управления расходом семян и минеральных удобрений за счет:
включения чувствительных пластин параллельно первой катушке индуктивности, имеющей индуктивную связь со второй и третьей катушками, при этом вторая катушка индуктивности включена в цепь высокочастотного управляемого генератора, управляющий вход которого подключен через усидлитель настроечного напряжения к входу цифроаналогового преобразователя, что позволяет, изменяя частоту высокочастотного генератора, осуществлять режим калибровки, необходимый для компенсации изменений характеристик датчика, наступающих в результате колебаний влажности воздуха и налипании на чувствительные пластины пыли, частичек семян и пр.
установки первого и второго портов ввода-вывода информации, сообщающихся по системной магистрали с микроЭВМ, что позволяет подключать к устройству исполнительные механизмы и датчики;
установки коммутатора аналоговых сигналов, что позволяет при необходимости увеличивать количество подключаемых к устройству каналов измерения (например, в том случае, когда высев семян или минеральных удобрений осуществляется несколькими высевающими аппаратами;
подключения внешних выходов первого порта ввода-вывода информации к управляющим входам коммутатора аналоговых сигналов и управляющим входам усилителя с переменным коэффициентом усиления, что позволяет программно устанавливать для каждого коммутируемого аналогового сигнала индивидуальный коэффициент усиления, что, в свою очередьповышает точность измерений;
подключения первого входа коммутатора аналоговых сигналов к электрическому выходу датчика влажности, а второго входа к выходу усилителя сигнала от датчика расхода, при этом выход коммутаоора аналоговых сигналов подключен через усилитель с переменным коэффициентом усиления к входу аналого-цифрового преобразователя, что позволяет одновременно с измерением расхода высеваемого материала измерять его влажность и корректировать изменения в зависимости от влажности материала;
подключения первого внешнего выхода второго порта ввода-вывода информации к управляющему входу электроклапана, гидравлический вход которого подключен к патрубку напорной магистрали гидросистемы трактора, первый выход соединен с входом гидромотора, предназначенного для установки на валу высевающего аппарата, а второй выход сообщается с патрубком сливной магистрали гидросистемы трактора, что позволяет осуществлять автоматическое включение в работу высевающего аппарата;
подключения выхода гидромотора через дроссель-регулятор и обратный клапан к патрубку сливной магистрали гидросистемы трактора, что позволяет, изменяя пропускную способность дросселя-регулятора, изменять частоту вращения выходного вала гидромотора и частоту вращения вала высевающих аппаратов, а следовательно, изменять расход высеваемого материала;
механического соединения управляющего выхода дросселя-регулятора с реверсным электродвигателем, электрический выход которого подключен через второй усилитель мощности к второму выходу порта ввода-вывода информации, что позволяет осуществлять автоматическое управление дросселем-регулятором, а в конечном итоге и расходом высеваемого материала;
соединения патрубков сливной и напорной магистралей гидросистемы трактора через предохранительный клапан, что позволяет предохранять от поломок при перегрузках, возникающих на валу высевающих аппаратов.
Все это в конечном счете ведет к повышению производительности агрегата, повышению качества посева (внесения минеральных удобрений) и улучшению условий труда механизатора.
На фиг.1 представлена структурная схема устройства для настройки, контроля и управления расходом семян и минеральных удобрений; на фиг.2 график зависимости напряжения на входе АЦП от частоты генератора датчика; на фиг. 3-9 структурная схема алгоритма работы устройства для настройки, контроля и управления расходом семян и минеральных удобрений.
Устройство содержит датчик расхода высеваемого материала (семян или минеральных удобрений), состоящий из двух изолированных чувствительных пластин 1, установленных в потоке высоваемого материала 2, создаваемого высевающим аппаратом 3. Чувствительные пластины датчика расхода 1 представляют собой обкладки конденсатора, включенного параллельно первой катушке индуктивности 4, имеющей индуктивную связь с второй 5 и третьей 6 катушками. Вторая катушка индуктивности 5 своими выходами включена в цепь высокочастотного управляемого генератора 7.
Высокочастотный генератора 7 может быть выполнен на транзисторной сборке КТС 3103, к коллекторным выходам которой подключены два встречно соединенных варикапа, при этом точка соединения между собой варикапов будет являться управляющим входом управляемого генератора 7 (положительное решение по заявке N 4926626/15). Управляющий вход управляемого генератора 7 подключен через усилитель настроечного напряжения 8 к выходу цифроаналогового преобразователя 9. Третья катушка индуктивности 6 подключена через детектирующий диод 10 к усилителю сигнала 11, выход которого соединен с одним из входов коммутатора аналогового сигнала 12 (например, К 590 КН6), при этом другой вход коммутатора аналогового сигнала 12 соединен с электрическим выходом датчика влажности 13 (например, промышленным датчиком фирмы Valvo), предназначеным для установки в бункере с высеваемым материалом 14.
Управляющие входы коммутатора аналогового сигнала 12 подключены к соответствующим выходам первого порта ввода-вывода информации 15, а информационный выход коммутатора аналоговых сигналов 12 соединен с выходом усилителя сигнала с переменным коэффициентом усиления 16, управляющие входы которого также подключены к соответствующим входам первого порта ввода-вывода информации 15. Информационный выход усилителя сигнала с переменным коэффиицентом усиления 16 соединен с информационным входом аналого-цифрового преобразователя 17, сообщающегося по системной магистрали 16 с микроЭВМ 19. МикроЭВМ 19 связана системной магистралью 18 с блоком индикации 20, блоком коррекции 21, цифроаналоговым преобразователем 9, первым портом ввода-вывода информации 15 и программируемым таймером 22 (например, КР 580 ВИ53), к одному из внешних входов которого подключен электрический выход датчика пути 23.
На одном валу с высевающим апраратом 2 установлен гидромотор 24, выход которого соединен с одним из входов электроклапана 25, а выход сообщается через последовательно соединенные дроссель-регулятор 26 и обратный клапан 27 с патрубком сливной магистрали гидросистемы трактора. С патрубком сливной магистрали также соединены второй выход электроклапана 25 и выход предохранительного клапана 28, при этом входы электромагнитного 25 и предохранительного 20 клапанов объединены и подключены к патрубку напорной магистрали гидросистемы трактора, а управляющий электрический вход электроклапана 25 подключен через первый усилитель мощности 29 к первому внешнему выходу второго порта ввода-вывода информации 30, сообщающегося по системной магистрали 18 с микроЭВМ 19, второй внешний выход второго порта ввода-вывода информации 30 подключен через второй усилитель мощности 31 к электрическому входу реверсивного электродвигателя 32, механически связанного с дросселем-регулятором 26. МикроЭВМ 9 выполнена на унифицированных элементах программируемого набора (Дроздов Н.В. Мирошник И.В. Скорубский И.В. Системы автоматического управления с микроЭВМ. Л. Машиностроение, 1989, с.284).
Устройство работает по программе, хранимой в памяти микроЭВМ 19. Структурная схема алгоритма работы устройства приведена на фиг.3-9.
Перед началом работы, после заправки агрегата высеваемым материалом (семенами или минеральными удобрениями) и после самодиагностики устройства необходимо в память микроЭВМ 19 при помощи блока коррекции 21 ввести значения постоянных коэффициентов, необходимых для расчета оценочных показателей. Последовательно вводятся: R вид высеваемого (вносимого) материала; Qн настроечное значение расхода материала; β агротехнический допуск на отклонения фактических значений контролируемого параметра от настроечного; Z условия работы агрегата. После ввода коэффициентов вычисляются верхняя (1+ β)Qн и нижняя (1- β)Qн границы допускаемого интервала на колебания контролируемого параметра q(l).
Перед началом измерений микроЭВМ 19 автоматически осуществляет калибровку датчика. Калибровка необходима для компенсации изменений характеристик конденсатора 1, наступающих в результате колебаний влажности воздуха и налипания на пластины пыли, частичек семян, минеральных удобрений и пр. Производится калибровка перед началом работы и во время технологических остановок агрегата, при отсутствии измеряемого вещества между чувствительными пластинами 1.
В режиме калибровки микроЭВМ 19 через цифроаналоговый преобразователь 9 и усилитель настроечного напряжения 8, начиная с ноля, увеличивает управляющее напряжение на входе высокочастотного управляемого генератора 7, изменяя тем самым частоту электрических колебаний в контуре, состоящем из второй катушки индуктивности 5 и высокочастотного генератора 7. Поскольку, частота электрических автоколебаний контура, состоящего из первой катушки индуктивности 4 и чувствительных пластин 1 постоянна, на выходе третьей катушки индуктивности 6, имеющей индуктивную связь с первой 4 и второй 5 катушками, будет изменяться сигнал, который поступает через детектирующий диод 10 на вход усилителя сигнала 11. С выхода усилителя сигнала 11 усиленный сигнал в виде напряжения U поступает через коммутатор аналоговых сигналов 12 и усилитель с переменным коэффициентом усиления 16 на вход аналого-цифрового преобразователя 17.На фиг.2 представлена графическая зависимость напряжения U на входе аналого-цифрового преобразователя 17 от частоты f высокочастотного управляемого генератора 7. Из графика видно, что при увеличении частоты f управляемого генератора 7 вначале происходит увеличение напряжения сигнала U на входе аналого-цифрового преобразователя 17, затем его снижение. При этом, максимальное значение измеряемого напряжения Umax (фиг.2) будет в тот момент, когда частота fо высокочастотного управляемого генератора 7 совпадает с частотой автоколебаний контура, состоящего из чувствительных пластин 1 и первой катушки индуктивности 7. В процессе калибровки сигналы поступают с выхода аналого-цифрового преобразователя 17 по системной магистрали 18 в микроЭВМ 19, где определяется величина максимального напряжения и соответствующее ему напряжение на выходе цифроаналогового преобразователя 9. Это напряжение фиксируется и поддерживается микроЭВМ 19 в процессе работы. Таким образом высокочастотный управляемый генератор 7 будет настроен на частоту fo (фиг. 2), которой соответствует максимальное значение измеряемого сигнала Umax (фиг. 2) Если в процессе работы произошло налипание на чувствительные пластины 1 пыли, частичек семян, минеральных удобрений и пр. то изменится частота автоколебаний контура, состоящего из чувствительных пластин 1 и первой катушки индуктивности 4. Для компенсации этого микроЭВМ 19 во время очередной технологической остановки автоматически повторит калибровку, в результате которой будет определена новая частота fo' (фиг.2), соответствующая максимальному значению измеряемого сигнала Umax (фиг.2).
После этапа калибровки устройство программно переключается в режим настройки высевающего аппарата 2 на заданную норму (дозу) высева семян (внесения минеральных удобрений) Qн. В этом режиме микроЭВМ 19, сообщаясь по системной магистрали 18 с вторым портом ввода-вывода информации 30, формирует на втором внешнем выходе последнего, а вместе с этим и на выходе второго усилителя 31, сигнал управления электродвигателем 32. Этим сигналом электродвигатель 32 включается в работу и устанавливает дроссель-регулятор 26 в такое положение, в котором при работе гидромотора 24, осуществляющего привод высевающего аппарата 2, будет обеспечиваться требуемый (заданный) расход семян или минеральных удобрений. Необходимое положение дросселя-регулятора 26 определяется временем ТSн, на которое необходимо включить в работе электродвигатель 32, для того, чтобы перевести дроссель-регулятор 26 из полностью закрытого положения в требуемое настройкой. Время TSн и настроечное значение расхода семян (минеральных удобрений) Qн связаны функциональной зависимостью:
TSн FT(Qн).
Вид этой зависимости и значения коэффициентов определяются при тарировке и зависят от типа гидромотора 24, дросселя-регулятора 26, электродвигателя 32, типа рабочей жидкости в гидросистеме трактора, ее вязкости и пр.
Выполнив режим настройки, микроЭВМ 19 программно переключает устройство в режим автоматического контроля и управления расходом высеваемого материала. В этом режиме микроЭВМ 19, управляя по системной магистрали 19 первым портом ввода-вывода информации 15, устанавливает усилителю с переменным коэффициентом усиления 14 коэффициент усиления Ку, соответствующий норме (дозе) высева семян (внесения минеральных удобрений).
Включение в работу высевающего аппарата 2 осуществляется автоматически при движении агрегата по полю, когда от датчика пути 23 на вход программируемого таймера 22 поступают электрические импульсы, частота следования которых преобразуются в цифровой код, считываемый микроЭВМ 19. Согласно этому коду микроЭВМ 19, сообщаясь по системной магистрали 18 со вторым портом ввода-вывода информации 30, формирует на его первом внешнем выходе, а вместе с этим, и на выходе первого усилителя сигнала 29 сигнал управления электроклапаном 25. По этому сигналу электроклапан 25 включает подачу рабочей жидкости из напорной магистрали гидросистемы трактора в гидромотор 24. Проходя через гидромотор 24, поток рабочей жидкости приводит во вращение выходной вал гидромотора 24 и через дроссель-регулятор 26 и обратный клапан 27 поступает в сливную магистраль гидросистемы трактора. Частота вращения выходного вала гидромотора 24, а следовательно, и частота вращения катушки высевающего аппарата 3 определяется количеством рабочей жидкости, проходящей через гидромотор 24. Количество рабочей жидкости, а вместе с этим и количество высеваемого материала регулируются дросселем-регулятором 26. При остановке агрегата, когда на вход программируемого таймера 22 не поступают от датчика пути 23 электрические импульсы, микроЭВМ 19, сообщаясь по системной магистрали с вторым портом ввода-вывода информации 30, формирует на его первом внешнем выходе сигнал управления электроклапаном 25, отключая поток рабочей жидкости от гидромотора 24. Этим самым прекращается высев материала, что предотвращает перерасход высеваемого материала.
Контроль за качеством высева семян или минеральных удобрений осуществляется следующим образом. При движении агрегата по полю во время выполнения технологического процесса поток высеваемого материала 2 проходит между чувствительными пластинами 1. В результате этого изменяются диэлектрические свойства среды между пластинами 1 и, как следствие, изменяется частота автоколебаний контура, состоящего из чувствительных пластин 1 и первой катушки индуктивности 4. При уменьшании частоты автоколебаний до f1 (фиг.2) уменьшается напряжение сигнал до U1 (фиг.2), поступающего с выхода третьей катушки индуктивности 6 через детектирующий диод 10, через усилитель сигнала 11 на второй вход коммутатора аналоговых сигналов 12. МикроЭВМ 19, сообщаясь по системной магистрали 16 с первым портом ввода-вывода информации 15, формирует на внешних выходах последнего сигналы управления коммутатором аналоговых сигналов 12 и усилителем с переменным коэффициентом усиления 16. Согласно этим сигналам управления сигналы, поступающие на первый и второй входы коммутатора аналоговых сигналов 12, поочередно коммутируются на вход усилителя с переменным коэффициентом усиления 16. Усиленный сигнал с выхода усилителя с переменным коэффициентом усиления 16 поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 17. Здесь измеряемое напряжение преобразуется в код и по системной магистрали 20 поступает в микроЭВМ 19, где производятся необходимые расчеты. Расчеты производятся по уравнениям, полученным для различных видов высеваемых культур и типов минеральных удобрений в результате тарировки измерительных каналов. В общем виде такое уравнение записывается как
Q(i) F[Kу(Umax U(i) F1(w)] где Q(i) количество измеряемого вещества, находящегося между чувствительными пластинами 1; Ку коэффициент усиления усилителя с переменным коэффициентом усиления 16; Umax максимальное напряжение настройки, В; U(i) измеренное i-ое значение напряжения, В; F1(w) изменение величины измеряемого сигнала из-за наличия влаги в высеваемом материале.
По полученным в результате этих расчетов значениям и по сигналам, поступающим от датчика скорости 25 через программируемый таймер 24 и через системную магистраль 20 в микроЭВМ 21, вычисляется величина расхода высеваемого материала
q(i)= KQ(i)/v(t) кг/га (г/м, т/га), где К перпеводной коэффициент; Q(i) количество вещества, прошедшее в единицу времени через чувствительную зону датчика расхода 1, г/с; V(t) скорость движения агрегата, м/с.
Каждое j-ое вычисленное значение заносится в программный массив данных q(l). После того, как агрегат пройдет контрольный (зачетный) участок длиной L и число значений в массиве q(l) станет равным N и достаточным, с точки зрения статистической достоверности информации, для выполнения вычислений, микроЭВМ 21 программно осуществляет анализ качества высева семян или внесения удобрений. С этом целью подсчитываются количество значений n+ в массиве q(l), превысивших верхнюю границу допуска (1+ β)Qн и количество значений n- ниже нижней границы допуска (1- β)Qн. После чего вычисляется средняя относительная длительность Рβ нахождения контролируемого параметра q(l) в поле зданного агротехнического допуска β
Pβ= 1-
Если PβP (в теории статистической динамики lPβlдоп принимают равным 0,75; 0,70; 0,65 соответственно для легких, средних и тяжелых условий работы), то качество технологического процесса высева семян (внесения минеральных удобрений) считается удовлетворительным. Если Pβ < P то имеет место нарушение технологического процесса и для его автоматического устранения сравниваются между собой значения n+ и n-. Если n+ > n-, значит расход высеваемого материала завышен и для его уменьшения микроЭВМ 19, сообщаясь по системной магистрали 18 с первым портом ввода-вывода информации 30, включает через второй усилитель мощности 31 электродвигатель 32 на время, пропорциональное разности l n+ n-l для уменьшения пропускного сечения дросселя-регулятора 26 и, следовательно, уменьшения потока рабочей жидкости, проходящей через гидромотор 24, и, как следствие, уменьшается до необходимого значения расход вносимого материала. В том случае, когда n+ < n-, процедура поднастройки аналогична предыдущей с той лишь разницей, что электродвигатель 32 увеличивает пропускную способность дросселя-регулятора 26, увеличивая до необходимого значения частоту вращения выходного вала гидромотора 24 и вместе с этим увеличивая расход высеваемого материала.
Для расчета второй и последующих оценок качества Рβ с целью повышения оперативности и своевременности поднастроек при поступлении в массив q(l) N+1-го значения осуществляется сдвиг информации на один адрес. При этом первое значение отбрасывается, второе становится первым, третье вторым и так до N+1-го, которое становится N-ым. Этим самым обеспечивается сохранение на каждом шаге измерений необходимого объема информации и достигается оперативность получения информации.
Кроме оценочных показателей микроЭВМ 21 осуществляет расчет текущих значений скорости движения агрегата V (км/час) и обработанной площади S (га) и вывод этих значений по запросу на индикатор блока индикации 20.
Формула изобретения: УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАСТРОЙКИ, КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ РАСХОДОМ СЕМЯН И МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ, содержащее датчик расхода семян или удобрений, выполненный в виде двух изолированных чувствительных пластин для установки под высевающим аппаратом, связанных с генератором высокой частоты и посредством детектора с первым усилителем, а также сообщенные с системой шиной микроЭВМ аналого-цифрового преобразователя, блок коррекции, блок индикации, программируемый таймер и средство контроля работы устройства, последнее выполнено в виде цифроаналогового преобразователя и усилителя настроечного напряжения, отличающееся тем, что оно снабжено датчиком влажности для установки в бункере с высеваемым материалом, а чувствительные пластины включены параллельно первой катушке индуктивности, имеющей индуктивную связь с второй и третьей катушками, при этом вторая катушка индуктивности включена в цепь высокочастотного управляемого генератора, управляющий вход которого подключен через усилитель настроечного напряжения к входу цифроаналогового преобразователя, дополнительно установленные первый и второй порты ввода-вывода информации сообщаются по системе магистрали с микроЭВМ, при этом внешние выходы первого ввода-вывода информации подключены к управляющим входам коммутатора аналоговых сигналов и управляющим входам усилителя с переменным коэффициентом усиления, первый вход коммутатора аналоговых сигналов электрически связан с выходом датчика влажности, для установки в бункере с высеваемым материалом, второй вход подключен к выходу усилителя, выход коммутатора аналоговых сигналов связан с входом усилителя с переменным коэффициентом усиления, электрический выход последнего подключен к входу аналого-цифрового преобразователя, первый внешний выход второго порта ввода-вывода информации подключен через первый усилитель мощности к управляющему входу средства настройки, выполненного в виде электроклапана, гидравлический вход которого объединен с входом предохранительного клапана и патрубком напорной магистрали гидросистемы трактора, а выход сообщается с входом гидромотора, для установки на валу высевающего аппарата, при этом выход гидромотора через последовательно соединенные дроссель-регулятор и обратный клапан связан с патрубком для подключения к сливной магистрали гидросистемы трактора, к которому также подключены второй выход электроклапана и выход предохранительного клапана, а управляющий вход дросселя-регулятора механически связан с реверсивным электродвигателем, подключенным через второй усилитель мощности к второму внешнему выходу второго порта ввода-вывода информации.