Спосіб контролю протікання технологічного процесу в сільськогосподарських машинах

1 Спосіб контролю протікання технологічного процесу в сільськогосподарських машинах, що включає реєстрацію проходження об'єктів по каналу контролю, шляхом формування імпульсів від кожного об'єкта, заданиям порогових рівней КІЛЬКОСТІ імпульсів і порівняння з КІЛЬКІСТЮ імпульсів від об'єктів в каналі контролю та формування вихі Винахід відноситься до сільського господарства, а саме, стосується пристроїв для контролю висіву насіння та добрив, розподілу рослин в рядках, факелів обприскувачів, посадки розсади та коренебульбоплодів та розподілу інших об'єктів в сільському господарстві Відомий спосіб контролю протікання технологічних процесів в сільськогосподарських машинах, що включає реєстрацію проходження об'єктів по каналу, шляхом формування імпульсів від кожного об'єкта, формування КІЛЬКОСТІ імпульсів від об'єктів в каналі контролю за заданий часовий інтервал, задания порогових рівней КІЛЬКОСТІ імпульсів і порівняння з заданими пороговими рівнями КІЛЬКОСТІ імпульсів та формування вихідних сигналів (Патент СРСР № 1716943, А01С7/00, G07C5/10, 1992, бюл №8) Недоліки відомого способу полягають в звуженні його технологічних можливостей через недостатню точність формування імпульсів від об'єктів, відносно шляху, пройденому машиною, в широкому діапазоні видів та розмірів об'єктів, інтервалів між ними та швидкості руху машини чи подачі об'єктів В основу винаходу поставлено задачу - спосіб контролю протікання технологічного процесу в сільськогосподарських машинах шляхом прив'язки сигналів від об'єктів до шляху, пройденого машиною, та формування імпульсів від об'єктів по екстремумам сигналів, регулюванням розмірів каналу контролю в напрямку проходження об'єктів, забез дних сигналів, який відрізняється тим, що пройдений машиною шлях фіксують числом імпульсів, фіксують порогові рівні КІЛЬКОСТІ імпульсів, що встановлюють ВІДПОВІДНО класам гістограми розподілу об'єктів по шляху машини, причому розмір каналу контролю в напрямку проходження об'єктів встановлюють співмірним розмірам об'єктів 2 Спосіб по п 1, який відрізняється тим, що розмір каналу контролю в напрямку проходження об'єктів регулюють екрануванням зони контролю 3 Спосіб по пп 1, 2, який відрізняється тим, що імпульси від об'єктів формують по екстремумам сигналів від названих об'єктів печення розширення технологічних можливостей способу в діапазоні розмірів об'єктів, інтервалів між ними та швидкості руху машини чи подачі об'єктів Це досягається тим, що в способі контролю протікання технологічного процесу в сільськогосподарських машинах, що включає реєстрацію проходження об'єктів по каналу контролю, шляхом формування імпульсів від кожного об'єкта, заданиям порогових рівней КІЛЬКОСТІ імпульсів і порівняння з КІЛЬКІСТЮ імпульсів від об'єктів в каналі контролю та формування вихідних сигналів, згідно з винаходом, пройдений машиною шлях фіксують числом імпульсів, порогові рівні КІЛЬКОСТІ імпульсів встановлюють ВІДПОВІДНО ДО класів гістограми розподілу об'єктів по шляху машини, причому розмір каналу контролю в напрямку проходження об'єктів встановлюється співмірним їх розмірам Це дає можливість прив'язати імпульси від об'єктів до шляху, пройденому машиною, поділити їх по класах гістограми та забезпечити надійне отримання імпульсів від кожного з об'єктів за рахунок встановлення розміру каналу контролю в напрямку проходження об'єктів, чим розширити технологічні можливості способу в умовах зміни розмірів об'єктів, наприклад, рослин в рядках, насіння та коренебульбоплодів Важливо, що розмір каналу контролю в напрямку проходження об'єктів регулюють екрануванням зони контролю 00 42281 Це розширює технологічні можливості способу в широкому діапазоні розмірів об'єктів, наприклад, рослин на полі, насіння і коренебульбоплодів Важливо, що імпульси від об'єктів формуються по екстремумам сигналів від названих об'єктів Це розширює технологічні можливості при ЗМІНІ швидкості руху машини в широкому діапазоні На фіг 1 показана схема пристрою для здійснення способу, на фіг 2 - електрод пристрою з додатковим рухомим екранувальним електродом Пристрій по фіг 1 в складі генератора 1 електромагнітних коливань, електрично зв'язаного з електродом 2, а також операційного підсилювача 4, електрично зв'язаного з електродом 5 Електроди 2 і 5, наприклад, утоплені в діелектричні прокладки 6 і 7 Названі діелектричні прокладки закріплені на екрані 3, наприклад, приклеєні Зі сторони зони контролю між електродами 2 і 5 змонтований хоча б один додатковий рухомий екранувальний електрод 8 (фіг 1, 2) Операційний підсилювач 4 охоплений ланкою від'ємного зворотного зв'язку 9, виконаною, наприклад, у вигляді паралельно включених конденсатора і резистора Вихід операційного підсилювача 4 зв'язаний зі входом амплітудного детектора 10, в схему якого включений високочастотний фільтр Вихід амплітудного детектора 10 зв'язаний зі АЦП входом мікропроцесора 11, наприклад, через екстрематор З другим із входів мікропроцесора 11 зв'язаний датчик шляху 12, пройденого машиною, виконаний, наприклад, на індуктивному датчику, зв'язаному з колесом машини 3 мікропроцесором зв'язаний постійний запам'ятовуючий пристрій 13 та клавіатура 14 3 виходом мікропроцесора 11 зв'язаний вихідний блок 15 в складі індикатора та ланок управління і зовнішнього зв'язку Оперативний запам'ятовувальний пристрій виконаний, наприклад, в схемі мікропроцесора 11 Згідно ЗІ способом контроль протікання технологічного процесу в сільськогосподарських машинах, наприклад, на обприскувачі з точним дозуванням ХІМІЧНИХ препаратів на кожну рослину чи групу рослин здійснюють таким чином За допомогою генератора 1 в каналі між електродами 2 і З збуджують електричне поле в діапазоні частот від 20 кГц до 10 МГц, наприклад, на частоті 450 кГц В цьому діапазоні частот електричні властивості матеріалів найменш залежать від вологості матеріалів, використовуються найбільш прості і стабільні елементи та забезпечується найменший вплив ЗОВНІШНІХ електромагнітних завад Для точного дозування ХІМІЧНИХ препаратів необхідно контролювати розміри рослин та їх розподіл в рядках При цьому розміри рослин можливо оцінити по площі проекції рослин 16 і 17 на поверхню електрода 5 (фіг 2) При цьому рослина виконує роль екрану, зменшуючи величину струму між електродами 2 і 5, який компенсує струм ланки від'ємного зворотного зв'язку Завдяки цьому вихідна напруга иВих операційного підсилювача не залежить від ємності між екраном 3 і електродом 5 U B MX-C3Z33U m axSin Cot, ДЄ С3 ЄМНІСТЬ ЗОНИ КОНТРОЛЮ між електродами 2 і 5, и т а х - амплітуда, cot - кругова частота високочастотної напруги В реальному масштабі часу UBMx-UmaxCOS7iV/l_3, де V - швидкість руху машини, І_з - розмір зони контролю вздовж рядка рослин (фіг 2) Після детектора 10 сигнал поступає на вхід мікропроцесора 11, який обчислює амплітуду корисного сигналу л _ 2L3Um де І_і - відстань між рослинами 16 і 17 (фіг 2), п - номер гармоніки В зв'язку з тим, що амплітуда сигналу від рослини не залежить від швидкості руху машини, тому и використовують для контролю розмірів рослини З точки зору оптимального співвідношення площин електрода 5 та проекцій на нього рослин 16, 17 різних культур та стадій їх розвитку (соняшника, кукурудзи, буряків, картоплі та інших овочів), а також співвідношення розміру рослини І_р вздовж рядка та відстані між ними L, задають необхідний розмір каналу контролю вздовж рядка І_з Для цього використовується додатковий рухомий екранувальний електрод 8 Очевидно, що амплітуда сигналу від рослини буде максимальна, коли розміри каналу контролю та його висота h вздовж рядка L буде співмірним розміру рослини вздовж рядка І_р та по висоті hp (фіг 2) Тому доцільно використовування додаткового рухомого екранувального електрода 8 для регулювання зони контролю також по висоті Из (фіг 2 ) При регулюванні розмірів каналу контролю вздовж рядка та по висоті досягається оптимальне співвідношення між сигналами на виході підсилювача 4 при наявності або відсутності рослини в каналі контролю Екстремум сигналу від кожної рослини оцінюють за допомогою мікропроцесора 11 програмним шляхом Для цього пристрій тарують на реальних рослинах та записують отримані дані в оперативній пам'яті мікропроцесора 11 ВІДПОВІДНІ сигнали по командах з клавіатури 14 Клавіатурою 14 вибирають також параметри, що відповідають виду рослин і середньої норми внесення ХІМІЧНОГО препарату 3 постійного запам'ятовуючого пристрою 13 виводять сигнали, що характеризують поправочні коефіцієнти для точного дозування ХІМІЧНОГО препарату залежно від виду рослин та розміру кожної з них ВІДПОВІДНІ керуючі сигнали поступають через вихідний блок 15 в схеми управління дозуванням ХІМІЧНОГО препарату Для включення подачі ХІМІЧНОГО препарату на рослину та контролю розподілу рослин в рядках за допомогою екстрематора чи безпосередньо мікропроцесора формують імпульс, що відповідає екстремуму сигналу від кожної рослини Цей імпульсний сигнал фіксують в оперативному запам'ятовувальному пристрої мікропроцесора 11, на один із входів якого з виходу датчика 12 поступають імпульси пропорцюнально шляху, пройденому машиною, наприклад, обприскувачем Імпульсами, що відповідають екстремумам сигналів від кожної рослини, включають подачу ХІМІЧНОГО препарату на кожну рослину, КІЛЬКІСТЬ якого регулюють, як описано вище, залежно від заданої норми, виду та розміру рослини і швидкості руху машини, яку контролюють по КІЛЬКОСТІ імпульсів від датчика шляху 12 за одиницю шляху 42281 Розподіл рослин в рядках фіксують за допомогою датчика Гістограми, які запам'ятовують, накопичують та індицірують, використовуються для управління технологічним процесом в цілому Для цього шлях, пройдений машиною між імпульсними сигналами від рослин, фіксують КІЛЬКІСТЮ імпульсів, пропорцюнальною відрізку шляху між рослинами Цей відрізок характеризує відстань між вісями сусідніх рослин вздовж рядка і використовується в гістограмах Порогові рівні КІЛЬКОСТІ імпульсів встановлюють ВІДПОВІДНО до класів гістограми розподілу рослин по шляху машини вздовж рядка за допомогою клавіатури 14 і запам'ятовують в оперативному запам'ятовувальному пристрої мікропроцесора 11 Сигнал, що відповідає класу гістограми, фіксують в наслідок порівняння КІЛЬКОСТІ імпульсів, що характеризують відстань між рослинами з названими пороговими рівнями КІЛЬКОСТІ імпульсів Аналогічно описаному способу контролюють розподіл насіння, розсади та коренебульбоплодів вздовж рядків в процесах управління сівалками, розсадопосадочними, висадкопосадочними та коренезбиральними машинами Прив'язка сигналів від рослин та інших об'єктів до шляху, пройденому машиною, регулювання розмірів каналу контролю співмірно розмірам рослин, шляхом екранування частини електромагніт ного поля та формування імпульсів від об'єктів по екстремумам сигналів розширює технологічні можливості способу контролю протікання технологічного процесу в сільськогосподарських машинах в широкому діапазоні видів, розмірів об'єктів, інтервалів між ними та швидкості руху машин або подачі об'єктів Спосіб може бути використаний для контролю розмірів рослин та розподілу їх в рядках в системах точного дозування ХІМІЧНИХ препаратів на кожну рослину або групу рослин, для контролю розподілу насіння, розсади, висадків та коренебульбоплодів в рядках при управлінні машинами та вирішенні задач моніторингу Зокрема, спосіб може бути використаний в комп'ютерних системах для технологічної наладки таких сільськогосподарських машин, як обприскувачі, сівалки, розсадопосадочні машини, культиватори, збиральні або комбайнові машини в найкращий можливий режим роботи за рахунок автоматичного управління, а також в системах управління технологічними процесами в цілому При використанні на обприскувачах з точним дозуванням ХІМІЧНИХ препаратів на кожну рослину або групу рослин зменшується хімічне забруднення середовища в 3-12 раз Використання способу дозволяє зменшити на 10-40% витрати при виробництві сільськогосподарської продукції ФІГ. 1 42281 Фіг. 2 ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Киів-133, бульв Лесі Українки, 26 (044)295-81-42, 295-61-97 Підписано до друку Обсяг обл -вид арк 2002 р Формат 60x84 1/8 Тираж 50 прим Зам УкрІНТЕІ, 03680, Киів-39 МСП, вул Горького, 180 (044) 268-25-22