本发明涉及现代农业中的智控播种机械试验领域，具体是一种智能化种子气力输送特性试验平台。
背景技术：
1、智能化种子气力输送特性试验平台可以进行播种试验，采用气力式直播技术和均匀式分种技术，进行试验后可以为气力式直播技术和均匀式分种技术的研究提供参考。
2、我国是世界上的农业大国，但像水稻、小麦、油菜等农作物生产效率不高，产量无法满足实际需求。我国研制的大部分播种机械都采用传统的机械播种，该播种方式无法满足多种作物种子播种的需求，种子适应性差。气力式播种技术正好可以弥补传统播种技术的缺点，根据一项研究结果表明，采用气力式播种技术直播可以使我国农作物产量提高68％，但我国气力式直播技术还研究较晚，还没有广泛应用到播种机械上。均匀式分种技术可以实现农作物种植密度的均匀分布，减少草害对农作物生长的影响，提高土地的利用效率和农作物产量。因此，对均匀式分种技术进行研究也非常有必要。
3、为此，需要一种新的技术方案来解决上述技术问题。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本发明公开了一种智能化种子气力输送特性试验平台，可以进行气力式直播和均匀分钟试验，为气力式直播技术和均匀式分种技术的研究提供参考。
2、本发明的技术方案为：一种智能化种子气力输送特性试验平台，包括机架、集中式排种装置、气力管道输送装置、均匀分种装置、移动安装支架和plc控制系统，集中式排种装置包括集中式排种轮，集中式排种轮包括若干个排种环，均匀分种装置包括均匀式分种装置支架、第二分种管、压力传感器、环形光栅传感器、各个分种通道、称重传感器和均匀式分种器，plc控制系统和传感器连接。
3、通过采用上述技术方案，可实现多作物分种试验，获取播种机或物料输送装置的均匀分种参数参考范围，为分种器的智能化结构设计提供基础数据
4、优选地，集中式排种装置包括接种仓、分段模块化集中式排种器、伺服电机、导种管，接种仓位于分段模块化集中式排种器上方，导种管位于分段模块化集中式排种器的底部，分段模块化集中式排种器包括内部腔体结构、轴承座、六方轴套、皮带轮、长六方轴、短六方轴、轴承和排槽轮端盖，内部腔体结构包括种箱的支撑板、挡种板、连接板和下种口，内部腔体结构内设有集中式排种轮。
5、优选地，长六方轴一端通过六方轴套与第一轴承座相连，另一端穿过集中式排种轮的排种环与短六方轴一端相接，相接处固定在第二轴承座内，短六方轴另一端通过六方轴套与第三轴承座相连，轴承座均固定在机架上，短六方轴通过外接伺服电机驱动，带动长六方轴和集中式排种轮旋转；
6、种箱上部通过连接板与上方接种仓相连，底部设有下种口，下种口通过金属卡扣与下方导种管相连；支撑板、挡种板均与连接板相连，支撑板位于集中式排种轮的右边，下半部分为圆弧状，与集中式排种轮外表面进行贴合，挡种板上固定有毛刷，毛刷底部与集中式排种轮有间隙；
7、通过采用上述技术方案，支撑板可以有效地阻止种子流直接落入下方导种管，使其落入集中式排种轮上表面进行排种，毛刷可以阻挡排种孔外多余的种子进入下方导种管，使集中式排种轮进行稳定排种，通过内部腔体结构和集中式排种轮的配合运动，可实现集中式一对多行的大播量排种结构；
8、集中式排种轮由若干个排种环进行模块化组合，排种环外表面整体为圆柱形，设有向内凹陷的主型孔、孔脊和贯穿中心位置的六方孔，相邻两排种环之间主型孔位置相互交错，角度顺序随机组合，主型孔圆周阵列于排种环外表面上，主型孔为任意形状，槽口两侧开放，主型孔边线与排种环外表面相切，主型孔相邻边线之间形成孔脊，六方孔与六方轴相配。
9、通过采用上述技术方案，集中式排种轮采用分段模块化结构设计，模块间可以实现切换组合装配，且通过改变排种环主型孔结构形式，可以组合成任意形式的型孔式排种轮，型孔大小可选，播量多级可调。
10、优选地，气力管道输送装置包括高压分机、输送管道和节流阀；
11、高压风机固定在机架底部一端，通过液压驱动；
12、输送管道的中部设有导种管，导种管连接处为三通管形式，三通管连接处固定在机架上，高压分机通过输送管道依次与节流阀、集中式排种装置导种管、均匀式分种装置输送管相连，管道与管道衔接处均通过金属卡扣紧固；
13、节流阀两端通过连接法兰与输送管道相连，节流阀节流阀上端设有电磁线圈，节流阀旁设有风速传感器和风压传感器，连接法兰通过金属卡扣与输送管道连接。
14、通过采用上述技术方案，当集中式排种装置将种子流有序有量地排下来时，在控制面板点击高压风机运转按钮，此时高压风机吹出风力将管道内的种子吹往均匀式分种装置，通过气力式直播，具有很好的种子适应性，可以满足水稻、油菜和小麦等的播种需求。
15、优选地，均匀式分种装置的均匀式分种装置通过支架支撑架进行支撑，均匀式分种装置支架包括输送管道、连接法兰、金属圆盘；
16、连接法兰将输送管道与下方气力管道输送装置输送管相连，连接法兰将输送管道与下方气力管道输送装置相连；
17、金属圆盘设有中心孔、第一安装对位孔、第二安装对位孔，第一安装对位孔置于距离圆盘边线约三分之一位置处表面，第二安装对位孔置于靠近边线处表面，第一安装对位孔、第二安装对位孔均圆周阵列于圆盘表面上。
18、优选地，均匀式分种器，主要包括分种外盖、分种内盖、分种盘和第一分种管；
19、分种盘设有中心孔、第一螺纹孔、第一安装对位孔、第二螺纹孔，第一螺纹孔距离分种盘中心约三分之一位置处表面，第二螺纹孔距离分种盘边线约三分之一位置处表面，第一安装对位孔处于第一螺纹孔与第二螺纹孔中间处位置表面，第一螺纹孔、第二螺纹孔、第一安装对位孔均圆周阵列于分种盘表面上。
20、优选地，分种内盖通过第一螺纹孔固定在分种盘上，且分种内盖中心孔与分种盘中心孔对接，分种内盖小于分种外盖，分种外盖通过第二螺纹孔固定在分种盘上，第一分种管在分种盘下方通过第一安装对位孔与分种盘连接；
21、第二分种管上方接口与均匀式分种器第一分种管连接，中间管子处穿透金属圆盘第一安装对位孔，下方接口位于各个分种通道正上方，每一根第二分种管与每一个分种通道相配。
22、优选地，压力传感器通过螺纹与均匀式分种器第一分种管连接，用于检测管内压力情况，环形光栅传感器通过金属圆盘第二安装对位孔固定在金属圆盘上，环形光栅传感器大圆孔套在第二分种管外围，用于检测管内堵塞情况，称重传感器置于分种通道下方，用于检测分钟通道内的压力情况，上述传感器均将数据实时发送给控制系统；
23、分种通道外表面为圆柱形，中间空心，圆柱表面上依次排列有小孔，小孔孔径为可调，分种通道通过螺纹固定在底下支架上。
24、通过采用上述技术方案，当种子流被吹入均匀式分种器时，密密麻麻的种子流会被各根第一分种管分散均匀，通过各根第一分种管流入下方分种通道。分种通道表面上分布有密密麻麻的小孔，小孔实际形状与大小可根据种子形状大小进行调整。落进分种通道的种子会通过其表面上的小孔流出。本实施例通过各根分种管与分种通道的配合，使原先密密麻麻的种子流分散均匀，可以避免种子进入土壤后过于密集的情况。
25、优选地，移动安装支架，包括第一导轨、第二导轨、第一滑块、第二滑块、第一移动板、第二移动板和支架；
26、第一导轨安装在试验平台均匀式分种装置侧上方支架上，第一滑块与第一导轨相配，第一移动板固定在第一滑块上；第一导轨、第一滑块和第一移动板构成左右移动方向机构；
27、第二导轨固定在第一移动板上，第二导轨在空间上和第一导轨垂直，第二滑块与第二导轨相配，第二移动板固定在第二滑块上；第二导轨、第二滑块和第二移动板构成前后移动方向机构，支架垂直固定在第二移动板上。
28、通过采用上述技术方案，移动安装支架可安装第二均匀式分种装置，第二均匀式分种装置的分种通道数、分种通道之间的间距可根据试验需求进行调整，不同于均匀式分种装置的分种通道数、分种通道之间的间距。本实施例通过均匀式分种装置与第二均匀式分种装置进行对比试验，以分析不同情况下的分种效果。
29、优选地，plc控制系统包括控制面板、控制器、控制柜和三色显示灯，plc控制系统通过电路与集中式排种装置伺服电机、气力管道输送装置高压风机、三色显示灯以及各个部位传感器相连，控制面板界面和控制器连接，控制器对系统运作、高压风机、伺服电机和节流阀进行控制，同时通过各个部位传感器数据实时反映各部件的状态。
30、本发明的有益之处：1、本发明集中式排种装置采用多类型孔组合装配的集中式排种轮方式，在集中式排种轮内部更换不同类型的排种环和改变排种环型孔的方式，可以实现对不同农作物种子的播种需求和多级播量的需求，相较于传统的播种机，该试验平台闲置率较低。
31、2、本发明均匀式分种装置采用均匀式分种器密闭腔体结构与数根分种管结合，将密麻的种子流分散均匀；并在分种管下方设有分种通道，可将种子进行二次分散。大大提高了分种的均匀性。并且设有移动安装支架，可安装第二均匀式分种器，以满足大播量分种要求。
32、3、本发明作为一个试验平台，其在试验过程中，可以记录实验数据，并将其与预期效果比对，然后提出试验平台内部结构改进方案，同时能够为播种机的均匀性设计和气力式直播技术的研究提供参考。
33、4、本发明通过传感器检测到的风速风压等测得的实际的情况和实际控制器控制得到的之间做对比，可以得出控制系统的数据接收能力和传感器之间的协调性，并通过调整传感器的灵敏度、优化电路设计和进行校准和调试等方法提高传感器之间的协调性，最终很好地应用在播种机上。
1.一种智能化种子气力输送特性试验平台，包括机架（1）、集中式排种装置、气力管道输送装置、均匀分种装置、移动安装支架（7）和plc控制系统，其特征在于：所述集中式排种装置包括集中式排种轮，所述集中式排种轮包括若干个排种环（120），所述均匀分种装置包括均匀式分种装置支架、第二分种管（602）、压力传感器（607）、环形光栅传感器（606）、各个分种通道（603）、称重传感器（604）和均匀式分种器（8），plc控制系统和传感器连接。
2.根据权利要求1所述的一种智能化种子气力输送特性试验平台，其特征在于：所述集中式排种装置包括接种仓（11）、分段模块化集中式排种器（10）、伺服电机（9）、导种管（301），所述接种仓（11）位于分段模块化集中式排种器（10）上方，所述导种管位于分段模块化集中式排种器的底部，所述分段模块化集中式排种器包括内部腔体结构、轴承座、六方轴套（108）、皮带轮（113）、长六方轴（106）、短六方轴（115）、轴承（109）和排槽轮端盖（110），所述内部腔体结构包括种箱（101）的支撑板（104）、挡种板（103）、连接板（102）和下种口（105），所述内部腔体结构内设有集中式排种轮（111）。
3.根据权利要求2所述的一种智能化种子气力输送特性试验平台，其特征在于：所述长六方轴（106）一端通过六方轴套（108）与第一轴承座（107）相连，另一端穿过集中式排种轮（111）的排种环（120）与短六方轴（115）一端相接，相接处固定在第二轴承座（112）内，所述短六方轴（115）另一端通过六方轴套（108）与第三轴承座（114）相连，所述轴承座均固定在机架（1）上，所述短六方轴（115）通过外接伺服电机（9）驱动，带动长六方轴（106）和集中式排种轮（111）旋转；
4.根据权利要求3所述的一种智能化种子气力输送特性试验平台，其特征在于：所述气力管道输送装置包括高压分机（2）、输送管道（3）和节流阀（4）；
5.根据权利要求1所述的一种智能化种子气力输送特性试验平台，其特征在于：所述均匀式分种装置的均匀式分种装置通过支架支撑架（141）进行支撑，均匀式分种装置支架包括输送管道（303）、连接法兰（605）、金属圆盘（601）；
6.根据权利要求5所述的一种智能化种子气力输送特性试验平台，其特征在于：所述均匀式分种器（8），主要包括分种外盖（804）、分种内盖（803）、分种盘（802）和第一分种管（801）；
7.根据权利要求6所述的一种智能化种子气力输送特性试验平台，其特征在于：所述分种内盖（803）通过第一螺纹孔固定在分种盘（802）上，且分种内盖（803）中心孔与分种盘（802）中心孔对接，所述分种内盖（803）小于分种外盖（804），所述分种外盖（804）通过第二螺纹孔固定在分种盘（802）上，所述第一分种管（801）在分种盘（802）下方通过第一安装对位孔（813）与分种盘（802）连接；
8.根据权利要求7所述的一种智能化种子气力输送特性试验平台，其特征在于：所述压力传感器（607）通过螺纹与均匀式分种器（8）第一分种管（801）连接，用于检测管内压力情况，所述环形光栅传感器（606）通过金属圆盘第二安装对位孔（610）固定在金属圆盘（601）上，环形光栅传感器（606）大圆孔套在第二分种管（602）外围，用于检测管内堵塞情况，所述称重传感器（604）置于分种通道（603）下方，用于检测分钟通道（603）内的压力情况，上述传感器均将数据实时发送给控制系统,
9.根据权利要求1所述的一种智能化种子气力输送特性试验平台，其特征在于：所述移动安装支架（7），包括第一导轨（701）、第二导轨（704）、第一滑块（702）、第二滑块（705）、第一移动板（703）、第二移动板（706）和支架（707）；
10.根据权利要求1所述的一种智能化种子气力输送特性试验平台，其特征在于：所述plc控制系统包括控制面板（13）、控制器、控制柜（5）和三色显示灯（12），plc控制系统通过电路与集中式排种装置伺服电机（9）、气力管道输送装置高压风机（2）、三色显示灯（12）以及各个部位传感器相连，所述控制面板（13）界面和控制器连接，所述控制器对系统运作、高压风机（2）、伺服电机（9）和节流阀（4）进行控制，同时通过各个部位传感器数据实时反映各部件的状态。
