水稻育秧盘播种量变速称量检测与智能调控装置的优化

摘要

【目的】为提高水稻育秧盘播种量检测精度，实现秧盘播种量精准调控，设计一种水稻育秧盘播种量变速称量检测与智能调控装置。【方法】构建由前、后驱动轮组成的秧盘质量变速称量机构，前驱动轮使前、后秧盘产生间距，保证秧盘在变速称量机构上实现静态无接触精准称量，后驱动轮使称量后的秧盘自动追赶前秧盘以消除间距，确保秧盘在育秧生产线上无间隔连续输送；利用对射型光电传感器精准检测秧盘是否到达称量位置；采用巴特沃斯-卡尔曼联合滤波处理称量信号，有效抑制干扰因素，进一步提高秧盘播种量检测精度；以可编程逻辑控制器(Programmable logic controller, PLC)为控制核心，对比分析秧盘播种量检测值与设定值的偏差，根据建立的水稻芽种秧盘播种量调控模型，实现智能精准调控。【结果】在育秧生产率为500盘/h的条件下，秧盘播种量平均检测精度为96.64%，杂交稻单秧盘播种量(50～80 g)平均调控精度和变异系数分别为93.69%和2.01%，常规稻单秧盘播种量(81～360 g)平均调控精度和变异系数分别为96.01%和3.13%。【结论】本文设计的装置检测精度和调控性能显著优于现有装置，对提高水稻秧苗质量、保证栽插性能具有实际应用价值。

关键词

水稻育秧 / 变速称量机构 / 对射型光电传感器 / 巴特沃斯滤波 / 卡尔曼滤波 / 播种量检测 / 智能调控