一種卷盤式噴灌機pe管層數(shù)檢測裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于卷盤式噴灌機技術領域，具體涉及一種卷盤式噴灌機PE管層數(shù)檢測
目.ο
【背景技術】
[0002]卷盤式噴灌機是一種自動化程度較高的中小型灌溉機械，單位面積投資低，在我國東北、西北等地廣泛使用，近年來其自動化程度不斷提高。在噴灌機的研宄方面，國內外學者都對卷盤式噴灌機的均勻性進行了研宄，農業(yè)機械學報“噴灌和軟管灌溉兩用機組水量分布特性與試驗”(2009年第11期)研宄了采用折射式噴頭和軟管灌溉的桁架式卷盤噴灌機的水量分布特性及其影響因素，指出灌水器的行走速率是影響機組水量分布均勻性的主要因素之一。因此，對噴灌機PE管和噴頭車回收速度的監(jiān)測尤為重要。
[0003]隨著噴灌機自動化程度的提高，近年來國內學者提出了除水渦輪以外的其它驅動裝置，農機化研宄“卷管式噴灌機絞盤速度自動控制系統(tǒng)的研宄”(2007年第I期)采用51單片機控制步進電機驅動卷盤，實現(xiàn)了噴頭車速度的調節(jié)；農機化研宄“平移式噴灌機太陽能驅動自動控制裝置的研制”(2014年第8期)采用直流伺服電機驅動卷盤式噴灌機組中噴頭車和卷盤運動。在采用電驅動實現(xiàn)噴頭車速度回收控制時需要進行噴頭車或PE管速度的檢測。另外，在卷盤式噴灌機實際運行過程中，使用者往往希望知道噴灌機的運行速度以估計噴灌機剩余的運行時間。
[0004]為檢測田間PE管回收速度，可以采用同時檢測卷盤的轉速和PE管層數(shù)，再經過計算這種間接測量方法來實現(xiàn)。發(fā)明專利201510015574.0公開了一種速度測量裝置，采用一個霍爾傳感器檢測減速齒輪箱測速軸的轉速，根據(jù)傳動比換算到卷盤的轉速；通過分別安裝在絞盤支撐架兩側的霍爾開關與導向絲杠套上的磁鐵的相互作用判斷PE管層數(shù)，結合卷盤轉速和PE管層數(shù)對應的卷繞半徑計算田間PE管的線速度。采用該方法確定卷盤上PE管層數(shù)存在一定的缺陷，主要表現(xiàn)在:
[0005]1、當前PE管層數(shù)的判斷依賴于噴灑開始時PE管展開的長度，不能適應不同PE管初始展開長度的變化；
[0006]2、當前PE管層數(shù)的判斷可靠性較低，絞盤支撐架兩側的霍爾開關在整個噴灌機運行過程中由于外部干擾或檢測的不穩(wěn)定會導致PE管層數(shù)判斷的錯誤；當單片機系統(tǒng)在整個噴灌機運行過程中出現(xiàn)死機或斷電后重新啟動時，容易導致歷史傳感信息的丟失而使后期檢測不準確。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明的目是為了克服現(xiàn)有技術的不足，而提供一種低成本，可靠性高的卷盤式噴灌機PE管層數(shù)檢測裝置，實現(xiàn)了實時監(jiān)測卷盤上PE管層數(shù)，給間接式的田間PE管速度檢測提供可靠的PE管層數(shù)信息。
[0008]本發(fā)明的技術方案是:一種卷盤式噴灌機PE管層數(shù)檢測裝置，所述卷盤式噴灌機PE管層數(shù)檢測裝置安裝在所述卷盤式噴灌機上，所述卷盤式噴灌機包括卷盤、若干層PE管、機架、壓桿軸和安裝在所述壓桿軸上的壓桿，所述卷盤式噴灌機PE管層數(shù)檢測裝置包括動片、靜片、信號發(fā)射裝置、信號接收裝置和信號檢測系統(tǒng)；
[0009]所述動片安裝在噴灌機壓桿軸的一端，所述靜片安裝在所述機架上，所述動片與靜片相互靠近且互相平行，所述信號發(fā)射裝置和所述信號接收裝置安裝在所述動片或所述靜片上，所述信號檢測系統(tǒng)與所述信號接收裝置電連接，所述壓桿繞壓桿軸轉動，所述壓桿壓在所述PE管上，所述PE管層數(shù)變化引起所述壓桿位置變化，所述壓桿位置變化引起所述壓桿軸轉動，從而使所述動片位置發(fā)生變化，所述動片的位置變化使得所述信號接收裝置接收到不同的信號，所述信號檢測系統(tǒng)根據(jù)所述信號確定所述PE管的層數(shù)。
[0010]上述方案中，所述信號檢測系統(tǒng)包括電源模塊、信號處理模塊、單片機模塊和顯示模塊；
[0011]所述電源模塊用于供電；
[0012]所述信號接收裝置根據(jù)是否檢測到信號發(fā)射裝置發(fā)出的信號而輸出不同的電壓，所述信號處理模塊將所述電壓處理成標準高低電平信號組合；所述單片機模塊讀取所述標準高低電平信號組合，根據(jù)所述標準高低電平信號的組合判斷當前所述PE管的層數(shù)，并控制所述顯示模塊顯示當前所述PE管的層數(shù)。
[0013]上述方案中，所述動片與所述靜片為剛性薄板；所述動片為扇形，所述靜片為矩形，所述動片與所述靜片之間的距離不超過5厘米。
[0014]上述方案中，所述信號發(fā)射裝置為紅外發(fā)射管，所述信號接收裝置為紅外接收管；
[0015]所述靜片上安裝一個紅外發(fā)射管F1，所述動片沿圓周方向安裝四個紅外接收管，所述四個紅外接收管依次為紅外接收管A1、紅外接收管A2、紅外接收管A3、紅外接收管A4;所述四個紅外接收管與所述紅外發(fā)射管的位置相對使得所述四個紅外接收管能接收到所述紅外發(fā)射管發(fā)射的紅外信號。
[0016]進一步的，相鄰的所述紅外接收管之間均設有隔板避免相鄰的所述紅外接收管在接收所述紅外發(fā)射管發(fā)射的紅外信號時互相受到干擾。
[0017]上述方案中，所述信號發(fā)射裝置和所述信號接收裝置組合成光電收發(fā)對管。
[0018]進一步的，所述動片沿圓周方向安裝四對所述光電收發(fā)對管，所述四對所述光電收發(fā)對管依次為光電收發(fā)對管D1、光電收發(fā)對管D2、光電收發(fā)對管03和光電收發(fā)對管D 4，所述靜片的橫向寬度能擋住一對所述光電收發(fā)對管，當所述靜片依次與所述光電收發(fā)對管位置相對時能將所述光電收發(fā)對管發(fā)射的紅外信號反射回去。
[0019]進一步的，每對所述光電收發(fā)對管之間均設有隔板。
[0020]上述方案中，所述靜片橫向依次放置兩對所述光電收發(fā)對管，所述光電收發(fā)對管分別為光電收發(fā)對管05和光電收發(fā)對管D 6，所述動片開有兩個小孔，所述小孔的位置對應于所述光電收發(fā)對管的位置，當所述光電收發(fā)對管與所述小孔位置重疊時，所述信號發(fā)射裝置發(fā)射的信號穿過所述小孔，所述光信號接收裝置不能接收到信號，當所述光電收發(fā)對管與所述小孔位置錯開時，所述信號發(fā)射裝置發(fā)射的信號被所述動片反射回來，所述信號接收裝置能接收到信號，通過所述動片和所述靜片的相對位置不同，產生四種所述標準高低電平信號組合，所述信號檢測系統(tǒng)根據(jù)四種所述標準高低電平信號組合確定所述PE管的層數(shù)。
[0021]上述方案中，所述靜片縱向放置兩對所述光電收發(fā)對管，分別為所述光電收發(fā)對管叫和光電收發(fā)對管08，所述動片4上開有四個小孔，所述小孔的位置對應于所述光電收發(fā)對管的位置，當所述光電收發(fā)對管與所述小孔位置重疊時，所述信號發(fā)射裝置發(fā)射的信號穿過所述小孔，所述光信號接收裝置不能接收到信號，當所述光電收發(fā)對管與所述小孔位置錯開時，所述信號發(fā)射裝置發(fā)射的信號被所述動片反射回來，所述信號接收裝置能接收到信號，通過所述動片和所述靜片的相對位置不同，產生四種所述標準高低電平信號組合，所述信號檢測系統(tǒng)根據(jù)四種所述標準高低電平信號組合確定所述PE管的層數(shù)。
[0022]本發(fā)明的有益效果是:與現(xiàn)有技術相比本發(fā)明利用壓桿在不同PE管層數(shù)時位置的變化，設計所述動片和所述靜片，并在所述動片或所述靜片上安裝所述信號發(fā)射裝置和所述信號接收裝置，通過所述信號檢測系統(tǒng)使所述信號接收裝置接收的信號轉換為標準高低電平信號組合來判斷當前所述PE管的層數(shù)，其中，采用“二進制”編碼時可以使用最少的所述光電收發(fā)對管實現(xiàn)所述PE管的層數(shù)的實時監(jiān)測，而不受外部干擾信號或系統(tǒng)斷電等因素的影響，該回卷層檢測裝置可靠性高，能實現(xiàn)實時測量，抗外部干擾能力強，檢測方式直接有效，不受噴灌機運行過程歷史參數(shù)的影響。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明的原理示意圖。
[0024]圖2?圖5為本發(fā)明實施例一的動片和靜片相互作用不意圖，分別對應所述動片從Pl?P4的位置變化。
[0025]圖6?圖9為本發(fā)明實施例二的動片和靜片相互作用不意圖，分別對應所述動片從Pl?P4的位置變化。
[0026]圖10?圖13為本發(fā)明實施例三的動片和靜片相互作用示意圖，分別對應所述動片從Pl?P4的位置變化。
[0027]圖14?圖17為本發(fā)明實施例四的動片和靜片相互作用示意圖，分別對應所述動片從Pl?P4的位置變化。
[0028]圖18為本發(fā)明信號檢測系統(tǒng)結構示意圖。
[0029]圖中，1、卷盤；2、PE管；3、壓桿；4、動片；5、靜片；6、壓桿軸；7、機架；8、紅外發(fā)射管F1;9、紅外接收管A 1;10、紅外接收管A2、ll、紅外接收管A3、12、紅外接收