怎么提高種子數(shù)粒精度

　　數(shù)粒儀是一種能對(duì)農(nóng)作物種子如稻、麥、豆類、油菜籽和芝麻進(jìn)行自動(dòng)數(shù)粒的數(shù)字顯示電子測(cè)量?jī)x器。使用該儀器數(shù)粒，不僅可以大大節(jié)省數(shù)粒時(shí)問，而且數(shù)粒準(zhǔn)確可靠。數(shù)粒儀的研制成功為農(nóng)業(yè)科研單位、農(nóng)業(yè)大專院校、種子系統(tǒng)和糧食部門提供考種，測(cè)量千粒重的先進(jìn)測(cè)量設(shè)備。本文作者研制的Ds型多用數(shù)粒儀性能較穩(wěn)定，數(shù)粒誤差不大于士‘%,數(shù)1000粒種子約需3分鐘，當(dāng)外界交流電源在190~220伏范圍內(nèi)變化時(shí)，儀器能正常工作。該儀器己由有關(guān)農(nóng)業(yè)部門試用，效果很好。為了使多用數(shù)粒儀具有更高的數(shù)粒精度，更穩(wěn)定的工作性能和更廣泛的適用范圍，我們將原研制的數(shù)粒儀電路作了重要修改和設(shè)計(jì)。在對(duì)光電轉(zhuǎn)換裝置大量試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，確定了光源和接收管的孔徑，并提高其同心度，改進(jìn)了電磁振動(dòng)線圈的電源控制元件和上料機(jī)構(gòu)。改進(jìn)后的數(shù)粒儀經(jīng)江蘇農(nóng)學(xué)院長(zhǎng)期使用，證實(shí)其性能已滿足農(nóng)業(yè)科研的需要。

　　二、提高數(shù)粒精度
　　在培育，選擇優(yōu)良品種過程中都要對(duì)種子進(jìn)行評(píng)價(jià)，通常以千粒重衡量，這就需要先數(shù)1000粒種子，為了使評(píng)估可靠，一般要求數(shù)粒誤差不大于d%……對(duì)于脈沖計(jì)數(shù)電路來說，要達(dá)到這樣的精度是不成問題的。我們所研制的種子數(shù)粒儀數(shù)粒誤差一般能做到不大于d%.,但有時(shí)會(huì)大于4%.,特別是數(shù)稻谷時(shí)，數(shù)10次，大約有l(wèi)一2次，數(shù)粒誤差達(dá)5一6%……經(jīng)分析和測(cè)試，發(fā)現(xiàn)稻谷由于表面有一層毛，從落粒口下落時(shí)，速度較慢；另外稻谷的形狀是扁長(zhǎng)形，經(jīng)過光源光路的時(shí)問有長(zhǎng)，有短。一般情況下稻谷落一「時(shí)切斷光源后形成的脈沖，無干擾脈沖，但偶爾會(huì)在兩個(gè)脈沖之問產(chǎn)生干擾脈沖，如圖l所示。如果在數(shù)粒過程中產(chǎn)生干擾脈沖，計(jì)數(shù)電路會(huì)如實(shí)將此干擾脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，于是出現(xiàn)誤記的現(xiàn)象，使計(jì)數(shù)產(chǎn)生正偏差。為了消除由于干擾脈沖而引起的數(shù)粒誤差，我們?cè)诿}沖成形電路后增加了脈沖展寬電路，使計(jì)數(shù)脈沖展寬到超過干擾脈沖的寬度，這樣就可以基本上避免干擾脈沖引起的計(jì)數(shù)正偏差。
　　光電轉(zhuǎn)換裝置中光源的發(fā)射孔和光敏管的接收孔大小對(duì)數(shù)粒精度有一定影響。孔徑大，數(shù)粒靈敏度低，可能產(chǎn)生漏計(jì)數(shù)，引起負(fù)偏差。反之，孔徑小，靈敏度高，容易引起計(jì)數(shù)正偏差。其次發(fā)射孔和接收孔的同心度對(duì)小顆粒種子的數(shù)粒精度影響較大，同心度差時(shí)，將使數(shù)粒靈敏度大大降低，導(dǎo)致數(shù)粒負(fù)偏差。在大量試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，我們首先確定發(fā)射和接收孔的直徑，繼而提高加工精度，確保兩孔的同心度，從而使大，小顆粒種子的數(shù)粒精度都滿足了要求。
　　該儀器既能數(shù)稻，麥等大顆粒種子，也能數(shù)如油菜籽，芝麻等小顆粒種子，關(guān)鍵是在落料口處設(shè)置了落?？?，數(shù)大，小顆粒種子時(shí)采用寬度不同的落?？?，此落?？ú捎糜袡C(jī)玻璃彎制而成，當(dāng)有機(jī)玻璃厚度不均時(shí)，落?？ǖ膶挾缺阌袑捰姓瑥亩箶?shù)粒精度下降。為此，我們嚴(yán)格控制加工落?？ǖ挠袡C(jī)玻璃厚度，保證數(shù)同一類種子的落?？ň哂邢嗤膶挾?，進(jìn)一步提高了數(shù)粒的精度。
　　三、改善穩(wěn)定性和可靠性
　　靈敏度較高的脈沖計(jì)數(shù)電路往往會(huì)產(chǎn)生計(jì)數(shù)亂跳現(xiàn)象，這是因?yàn)椴捎媒涣鞴╇姇r(shí)，很容易受到電源開關(guān)時(shí)引起的電脈沖和某些電器產(chǎn)生的電火花的干擾，從而破壞了數(shù)粒儀的工作穩(wěn)定性。解決的辦法是在雙十進(jìn)計(jì)數(shù)器（7札5390）的電源引腳加一濾波電容（如圖2所示）便消除了電脈沖的干擾，使數(shù)粒儀的穩(wěn)定性得到了改善。另外，原真空數(shù)粒儀自?？刂齐娐分胁捎脵C(jī)電式低壓繼電器作為電磁振動(dòng)上料機(jī)構(gòu)的控制元件。研制過程中發(fā)現(xiàn)這種繼電器工作電流較大，有時(shí)會(huì)失控，即數(shù)粒計(jì)數(shù)到預(yù)置值時(shí)，不能立即切斷電磁振動(dòng)臺(tái)的電源，這樣就不能達(dá)到數(shù)1000粒的目的。有時(shí)雖能準(zhǔn)確切斷電磁線圈的電源，但易產(chǎn)生干擾脈沖，使計(jì)數(shù)值產(chǎn)生正偏差。為了替代機(jī)電式繼電器，我們選用近年來出現(xiàn)的一種新型繼電器一固態(tài)繼電器（如圖3所示），由于這種固態(tài)繼電器內(nèi)部無機(jī)械觸點(diǎn)，故開關(guān)速度快，工作穩(wěn)定可靠，壽命長(zhǎng)。采用固態(tài)繼電器后*克服了上述失控和誤計(jì)數(shù)的弊病。
　　四、擴(kuò)大應(yīng)用范圍
　　考慮到我國廣大農(nóng)村地區(qū)電網(wǎng)電壓波動(dòng)較大，其次農(nóng)業(yè)基層單位希望數(shù)粒儀能對(duì)多種農(nóng)作物種子數(shù)粒，這就要求數(shù)粒儀能在電源電壓變化很大的情況下仍能正常工作。為保證電磁振動(dòng)臺(tái)不管電壓高低，種子顆粒大小的場(chǎng)合，都能準(zhǔn)確，快速數(shù)粒，很明顯，原設(shè)計(jì)采用抽頭式電磁線圈結(jié)構(gòu)滿足不了這一要求。
　　改進(jìn)的方案是應(yīng)用可控硅連續(xù)改變電磁線圈的勵(lì)磁電壓，其電路如圖d所示。由于可控硅調(diào)節(jié)電壓的范圍很大，即使電源電壓只有170伏，數(shù)粒儀仍能保證各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。一毛（電磁線圈）圖4可控硅調(diào)節(jié)電磁線圈勵(lì)磁電壓我們所研制的數(shù)粒儀在試用期問，發(fā)現(xiàn)數(shù)粒完畢后，料月一盤內(nèi)總會(huì)有剩余的種子，如果讓這些種子按數(shù)粒速度落粒，太費(fèi)時(shí)間。若是將整個(gè)儀器反轉(zhuǎn)180.,將剩余的種子倒凈，則需要在每次數(shù)粒后倒一次，對(duì)電子儀器的使用來說似乎不太合適。zui近，我們對(duì)振動(dòng)料斗盤的結(jié)構(gòu)作了改進(jìn)，原設(shè)計(jì)的料斗盤種子只能沿v型槽上移，落入下料口?，F(xiàn)將料斗盤卜料口內(nèi)側(cè)面再開一口子，數(shù)粒完畢后，撥出落粒卡，用刷子將料斗盤內(nèi)剩余的種子刷入這一口子，并掉入盛料盒，這樣就能既方便，又迅速地取走數(shù)粒后的剩余種子。