基于分散机制的条播小麦播量监测装置设计与试验

来源：农业机械学报杂志2026年第2期北京时间：

作者：谢建华，金姣阳，岳增祥，马卫彬，冯浩

单位：新疆农业大学;新疆智能农业装备重点实验室,新疆农业大学,新疆农业大学,新疆农业大学;新疆智能农业装备重点实验室,新疆农业大学,

摘要：针对小麦播种过程中因播量增大及高效播种产生的排种频率过高而导致高速种子流监测精度不足的问题，提出了一种将高频率种子流分散为多路低频率种子流并行监测的方法，设计了一种基于分散机制与对射式红外光电传感器相结合的小麦种子流监测装置。通过分析种子流在分散装置中的运动状态，建立了种子流在分散装置内的运动模型，确定了影响分散性能的关键因素。利用离散元法(Discrete element method，EDEM)仿真麦种通过分散装置的动态过程并对参数优化，获得最优参数为上分散板半径52.70mm、上分散板倾角5.41°、下分散板半径64.95mm、下分散板倾角7.48°和两分散板垂直距离13.59mm，而分散均匀性变异系数为21.06%。采用最优参数进行分散性能台架验证试验，结果显示分散均匀性变异系数不大于21.94%，台架与仿真试验结果相比相对误差不超过5%。采用对射式红外光电传感器采集种子掉落信号，经电容滤波、双级放大、半波整流、电压比较及单稳态触发处理，获得8路独立且可供单片机捕捉的脉冲信号，单片机通过中断服务程序对各通道种子计数并累计求和。搭建了高频率小麦播量监测系统及监测精度试验台，试验结果表明，加入补偿后播种量在375kg/hm2内，监测精度不低于95.34%。该监测装置可为条播小麦高效精量播种的播量监测研究提供技术支持。

关键词：小麦播种;分散装置;参数优化;离散元法仿真;播量监测

基金资助：新疆维吾尔自治区小麦产业技术体系项目（XJARS-01-09）