微电脑自动数粒仪系统设计详细解析

1、微电脑自动数粒仪系统设计详细解析1简介数粒仪是一种能对农作物种子如稻、麦 豆类、油菜籽和芝麻进行自动数粒 的数字显示电子测量仪器。基于农业的发展浙江托普仪器有限公司研制出了 SLY-C系列的微电脑自动数粒仪，使用该仪器数粒，不仅可以大大节省数粒时间， 而且数粒准确可靠。数粒仪的研制成功为农业科研单位、农业大专院校、种子系 统和粮食部门提供考种，测量千粒重的先进测量设备。SLY-C型多用数粒仪性能较稳定，数粒误差不大于士 4,数1000粒种子约需3分钟，当外界交流电源在190 220伏范围内变化时，仪器能正常工作。该仪器已由有关农业部门试用，效果很 好。为了使多用数粒仪具有高的数粒精度， 更稳定

2、的工作性能和更广阔的适用范 围，我们将原研制的数粒仪电路作了重要修改和设计。在对光电转换装置大量试验的基础上，确定了光源和接收管的孔径，并提高其同心度，改进了电磁振动线 圈的电源控制元件和机构。改进后的数粒仪经长期使用，证实其性能已满足农业 科研的需要。2电子数粒仪的发展电子数粒仪可以主要用于粮食作物如稻麦高粱等颗粒进行自动记数，在农业院校、农业科技推广站及种子公司考察种子品质指标测定千粒重有广泛应用。数粒仪作为一种精密电子测量仪器，经过精心设计研制、改进小批试制后，其主要 性能已选到国外同类产品的先进水平，特别是数粒准确、快速，工作稳定可靠， 寿命长等特点。而其价格却比国外产品低得多，且体积

3、小，噪声低，很适合国内 农业部门有关单位应用数粒仪的推广应用将使我国农业科研工作者在进行育种、 选种过程中提高研究水平，节省大量时间。电子数粒仪除在农业院校、农业科技 推广站及种子公司得到推广外，电子数粒仪在包装工业中得到了很好的应用与发 展。一般来讲，包装机械都位于整个生产流程的末端， 它必须快速灵活地适应不 同产品，不同包装规格的需求，并且在越来越短的产品生产周期内方便地进行设 备调整，而数粒仪在其中发挥了很重要的作用。在市场竞争中，知变善变，不断创新，以建立企业竞争优势。将数粒仪转化 为商品，以增加其附加值，正确选择有发展潜力的产品是至关重要的。进行科学 管理和高效率生产，节约能耗、物耗

4、，降低产品成本。市场竞争日益加剧，唯一 的出路是以积极态度迎接挑战，以过硬的功夫奋力拼搏，方能在危机中求得生存， 在挑战中取得发展。电子数粒仪除在农业院校、农业科技推广站及种子公司得到推广外，电子 数粒仪在包装工业中得到了很好的应用与发展。 一般来讲，包装机械都位于整个 生产流程的末端，它必须快速灵活地适应不同产品， 不同包装规格的需求，并且 在越来越短的产品生产周期内方便地进行设备调整， 而数粒仪在其中发挥了很重 要的作用。在装袋机械中，除了对它的经济性（尽可能经济地装满一袋产品）有一定的要求 外，还对它的调整性能提出了很高的要求， 以便装袋机械可以快速完成新产品的 包装，适应新包装材料和包

5、装规格的要求，装袋机械必须能对不同的散装物产品进行包装，这包括对会向外飞散的散装物产品、 非常粘滞的以及粉尘般的散装 物产品进行装袋。”在工业企业生产中，小批量、多品种已成为发展趋势，对自动化装袋机械的 基本要求是极短的设备调整时间，以此来提高生产效率。电子数粒仪的发展这也 可以从包装机械演变过程中看出来。20年前，包装机械的研发设计中机械部件 研发费用占全部的80%左右，控制软件的研发费用仅占全部研发费用的 5%，而 现在，软件和机械部分的比例各为 40%，传感器采集各种各样的生产数据，向 控制系统发送信息。大多数袋装机械可通过调用新的控制程序以适应新产品的包 装，因为调用一个控制程序无需费

6、时费力地调整设备，可以适应小批量多品种的 需要。3数粒仪的型号型号SLY-ASLY-BSLY-C功能区别专数水稻小麦（中 粒），油菜，蔬菜， 花卉，烟草（小粒） 等中小粒种子标准配置：主机一 台，中小粒样品盘 一只专数玉米，大豆， 葵花子等大粒种 子标准配置：主机一 台，大粒样品盘一 只大中小粒种子通 用型标准配置：主机一 台，大数粒盘一 只，中小数粒盘一 只1、 料旋钮2、自校旋钮3、数码管4、电源开关5、复零计数开关6、 预置拨盘7、卸料盘旋钮8、料盘9、保险丝10、盛料抽门11、 大颗粒出料口www.topl7,net4电子数粒仪工作原理为了保证生产的顺利进行，对电子数粒仪的要求也有很高

7、的要求。其工作原理：39电我鹤工作原理示繭农 M2. W3.电就动鋼器G欄5、光电紘 6、光郴7.諜&光电计鵝电磁振动盒使种子逐粒排队送料，落入光电转换槽后形成光电脉动，经放 大整形倒相后送入计数电路，以LED数码管显示读数。预置用拔盘开关，当计数 到预置数后，停止送料，停止记数。仪器设有自校频率，便于检查计数电路及预 置的正确性。（1）电磁振动送料装置：种子放在料盘上，料槽成螺旋形。（2）在螺旋槽上升的种子，到达落料口落下，通过光电转换区投影到硅光电 池上产生电流变化，经脉动放大整形后得到光电计数脉动， 送入计数电路计数显 示。（3） 计数显示电路采用CC4518双BCD加计数器，并以CC4

8、511（“HEF4511 BCD-7段锁存/译码/驱动器，译码后驱动共负极LED发光数码管显示，四位数的 LED输入端串入限流电阻，使笔划亮度均匀。CC4518计数输入端有时钟端（CQ, 时钟允许端（EN和复位端“ R,个位数时EN=“ 1”（高压平）计数脉动由“ CL 输入，正跳变触发，后面三位均是 CL=“O”（低电平）由EN输入，负跳变触发。（4）预置自停电路的控制信号由开关二极管，指轮拔盘开关与四输入端的与 非门联接，当拔盘预置数与计数数字相符时，继电器吸合，从而切断计数输入， 使计数输入端接地，停止送料，LED显示出预置数字。 fEBfXsSTOP Instrument温轉提玉.浙江

9、托諂仪器专业生产土壤（肥料）养分速测仪土壤谪情速测仪，农药残留速测仪，病虫测报灯，病虫调查统计器，他子捕捉仪等农业专用仪器. 此项冃仪器均为我公司I主研发生产，劭项产品获得国家发明&利和实用新型专利已获得软件苦作权30多项，仪器的通过第三方检测公司己通过ISMOOl: 2Q08质量体系认证离知名度品牌及謀端的资质配套为客户选择放心的产品和服务提供有力依据, 为经销商投标成功提供有力的保障！浙江托普仪器为您提供堆层农技推广体系建设项目-站式服务！大品牌町信赖.产品质量好、供货周期短、价格优惠。欢迎广大新老客户来电咨询合作！公司名称；浙江托普仪器有限公司公司地址：杭州市呃湖科技园区西园八路11号公

10、司电话8605966086823770 86054117 86055117售后专线壬400-672 18175数粒仪的设计5.1 机械结构和工作原理5.11机械结构精密种子数粒仪的结构如图所示12 3图二种子数粒仪的机械结构示意图1投种器2、爬行槽3、清种口 4、调节螺母5、底座6、弹簧片7、进 出口 8、振荡钢片9、排气口 10、投种口(1) 筛子。利用鱼鳞式漏筛，带有可调节控制拉杆，可根据不同种类的种子 来调节鱼鳞筛的筛孔大小比例。筛选出的杂质排出排种器，其余种子在振荡下，进 入排种盘。(2) 排种盘。排种盘在振荡器的振荡下，种子前移，每振荡一个周期，种子前移

11、1次最后在爬行槽中单行爬行前进。(3) 振荡器。采用RC可调频率振荡器，通过改变电阻 R的阻值，可以改变振荡器的振荡频率。从而控制种子的下落速度。(4) 鼓风机。鼓风机用来产生风力，使种子的漂浮力和种子的重力保持平衡。风力的大小可根据不同种类的种子，通过调节进风口的大小来实现。5.2工作原理将种子放入排种箱内，调节槽轮，控制种子落入筛子的数量种子落入筛子后，在振荡器的振荡下，种子落入排种盘，杂质由清种器排出。种子进入排种盘后，在离心力和磨擦力的共同作用下， 使种子沿排种盘的爬行槽螺旋上升， 种 子在爬行过程中自行排成一行。如有个别两粒或多粒交错在一起，当行进至调 节板时，把多余的种子排出，只有

12、一粒种子通过，从而完成了种子的单粒下落。5.3电路设计与工作原理及主要技术参数5.31 电路设计电路部分由光电转换传感器 脉冲整形、计数译码驱动器及7段码显示等组 成，如图所示。图3电原理图5.4工作原理种子经排种盘单粒下落，设置在排种口附近的一对红外光敏对管传感器，在种子有规律地通过它时.遮住红外光束，从而产生一系列的电脉冲信号。信号经比较器LM324及SP8616整形后，送入由CB40110组成的十进制自动计数器进行 累加计数，计数结果由7段码组成的3。5显示器显示。累计999时，荡1000 自行停止振荡。按复位键清0。重新起动振荡器。5.5主要技术参数精密种子数粒仪的主要技术参数见表数粒

13、范围：中小样品颗粒：0.74mm x 0.712mm大样品颗粒：310 x 312 mm计数精度：大中颗粒：2/1000小颗粒： 4/1000计数速度：1000粒/3分钟（此参数是以 2档较慢速度为标准计算的。如果要更快，可以 调到3-7档）计数容量：五位 199999电源：220V 50HZ连续工作时间：5小时6数粒仪性能的改进6.1提高数粒精度在培育，选择优良品种过程中部要对种子进行评价，通常以千粒重衡量，这就需要先数1000粒种子，为了使评估可靠。一般要求数粒误差不大于 4%。对于 脉冲计数电路来说，要达到这样的精度是不成问题的，数粒仪数粒误差一般能做 到不大于4%。，但有时会大于4%。

14、，特别是数稻谷时，数10次，大约有12次数粒 误差达56%。经分析和测试，发现稻谷由于表面有一层毛，从落粒口下落时， 速度较慢；另外稻谷的形状是扁长形，经过光源光路的时问有长、有短。一般情 况下稻谷落下时切断光源后形成的脉冲， 无干扰脉冲，但偶尔会在两个脉冲之间 产生干扰脉冲，如图所示。如果在数粒过程中产生干扰脉冲，计数电路会如实将 此干扰脉冲进行计数，于是出现误记的现象，使计数产生正偏差。干扰穌冲戢趟脉冲* /数粒使产生的干扰脉冲为了消除由于干扰脉冲而引起的数粒误差， 我们在脉冲成形电路增加了脉冲 展宽电路，使计数脉冲展宽到超过干扰脉冲的宽度， 这样就可以基本上避免干扰 脉冲引起的计数正偏差

15、。光电转换装置中光源的发射孔和光敏管的接收孔大小对 数粒精度有一定影响。孔径大,数粒灵敏度低，可能产生漏计数，引起负偏差反之, 孔径小,灵敏度高，容易引起计数正偏差。其次发射孔和接收孔的同心度对小颗粒 种子的数粒精度影响较大，同心度差时，将使数粒灵敏度大大降低，导致数粒负偏 差。在大量试验的基础上，我们首先确定发射和接收孔的直径 ，继而提高加工精 度,确保两孔的同心度，从而使大,小颗粒种子的数粒精度都满足了要求。该仪器 既能数稻，麦等大颗粒种子，也能数如油菜籽，芝麻等小颗粒种子关键是在落料口 处设置了落粒卡，此落粒卡采用有机玻璃弯制而成，当有机玻璃厚度不均时，落粒 卡的宽度便有宽有窄，从而使数

16、粒精度下降。为此 ，我们严格控制加工落粒卡的 有机玻璃厚度，保证数同一类种子的落粒卡具有相同的宽度， 进一步提高了数粒 的精度。6.2改善稳定性和可靠性灵敏度较高的脉冲计数电路往往会产生计数乱跳现象，这是因为采用交流供电时，很容易受到电源开关时引起的电脉冲和某些电器产生的电火花的干扰，从而破坏了数粒仪的工作稳定性。解决的办法是在双十进计数器（74LS390）的电源消除电源干扰脉冲的电路固态继电器另外，原数粒仪自停控制电路中采用机电式低压继电器作为电磁振动上料机 构的控制元件。研制过程中发现这种继电器工作电流较大，有时会失控，即数粒 计数到预置值时，不能立即切断电磁振动台的电源，这样就不能达到数

17、1O00粒的目的。有时虽能准确切断电磁线圈的电源， 但易产生干扰脉冲，使计数值产生 正偏差。为了替代机电式继电器 ，我们选用近年来出现的一种新型继电器，固 态继电器，由于这种固态继电器内部无机械触点，故开关速度快，工作稳定可靠， 寿命长。采用固态继电器后完全克服上述失控和误计数的弊病。数粒完毕后的数粒仪，料斗盘内总会有剩余的种子。如果让这些种子按数粒 速度落粒，太费时间。若是将整个仪器反转 180。将剩余的种子倒净，则需要 在每次数粒后倒一次，对电子仪器的使用来说似乎不太合适。 最近，对振动料斗 盘的结构改进，原设计的料斗盘种子只能沿V型槽上移，落入下料口。现将料斗 盘下料口内侧面再开一口子，数粒完毕后，拨出落粒卡，用刷子将料斗盏内剩余 的种子刷入这一口子，并掉入盛料盒，这样就能既方便，又迅速地取走数粒后的 剩余种子。仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur f u r den pe