PAGEJPS-12排種器性能檢測試驗臺使用說明書哈爾濱博納科技有限公司二○○六年四月目錄一、試驗臺操作使用注意事項 1二、概述 1三、JPS-12排種器性能檢測試驗臺的工作原理 1四、性能指標及技術規格 21、型號說明 22、性能指標 23、基本技術規格 2五、一般技術數據及主要結構 21、一般技術數據 22、主要結構 3六、硬件操作 41、打開各電源開關 42、種床帶的啟動及速度調節 53、排種軸的啟動及轉速調節 54、風機的轉速及風壓調節 55、變頻器的控制 56、排種高度及傾斜（前后、左右11度）調節 57、噴油泵的啟動和停止 58、油泵電路熱保護 69、噴油量及油層的調節 610、攝像機的調節 611、試驗臺試驗操作步驟 612、緊急操作 713、試驗完畢 7七、軟件操作 71、打開排種器性能檢測程序 72、設置采集處理參數 73、實時顯示 104、實時處理 115、保存粒距數據 116、采集單幀 137、采集視頻序列 138、打開幀序列文件 149、速度采集 1410、二值變換 1511、灰度直方圖 1512、測量種子 1613、測量距離 1614、轉速控制 17八、試驗結果的處理和評介（精播） 171、取樣及數據處理 172、試驗結果評介 18九、試驗臺的保養及維護 18十、附件 19JPS-12排種器性能檢測試驗臺使用說明書PAGE25感謝您選擇了哈爾濱博納科技有限公司（）設計制造的JPS-12排種器性能檢測試驗臺。本使用說明書中介紹了使用方法和注意事項，請您在使用本試驗臺之前務必熟讀此說明書，以便能夠正確的使用。一、試驗臺操作使用注意事項禁止把工具或其它物品放在種床帶上面。在試驗時禁止靠近或接觸試驗臺上的各轉動部件。試驗臺使用結束后應刮清種床帶上的余油，并切斷所有電源。保持種床帶表面的清潔。保持黏種油的清潔。由于對本試驗臺的擅自改制而導致試驗臺可靠性降低、部件損壞或人員傷害，生產廠家不予負責。所有故障的排除、試驗臺機構的調整、保養維修均必須在試驗臺停止運轉后進行。嚴禁在試驗臺附近吸煙。二、概述本試驗臺是基于計算機視覺技術的排種器性能試驗和檢定（GB6983-1986《單粒（精密）播種機試驗方法》）裝置，適用于各種機械式和氣力式排種器。近幾年來，隨著國內播種施肥機械的迅猛發展，各種新型電子測試技術得到了日益廣泛的應用。播種機的核心部件排種器，在室內臺架上進行試驗的優越性和迫切性已變得十分明顯。在室內，應用排種器試驗臺可以不受田間各種條件的限制，人為地創造各種工況，對排種器的性能及各主要參數進行深入廣泛地試驗研究。為探索排種器的內在規律，快捷地研制新型排種器和改進現有產品的性能創造良好的條件，并提供可靠的設計依據。為此，排種器試驗臺已成為農機科研單位專業人員所必須具有的主要試驗手段。JPS-12排種器性能檢測試驗臺是通過分析與總結國內外現有排種器試驗臺的基礎上進行設計的，它結構精巧，使用方便，檢測手段先進，能滿足氣力式、機械式排種器試驗研究需要。三、JPS-12排種器性能檢測試驗臺的工作原理在田間測試播種機的排種性能時，排種器是隨拖拉機的前進而運動的，該試驗臺正相反，它是用種床帶做種床，模擬播種機的田間工作速度進行運動，排種器在試驗時固定不動，種床相對于排種器進行運動。這樣就把播種機相對地面的運動轉變為地面相對于播種機的運動，從運動學的相對性概念來說，只是一個參考坐標系轉換問題，其效果是一樣的。排種器在固定位置把種子排落在涂有油層的種床帶上，試驗臺檢測系統對種床帶上的種子進行實時地檢測，從而達到測出播種合格指數、分布均勻性等各項指標的目的。四、性能指標及技術規格1、型號說明JPSJPS—□表示試驗臺種床帶的最大試驗速度（km/h）2、性能指標項目指標備注種床帶速度km/h1.5～12種床帶速度測量誤差%<0.5排種軸轉速r/min10～150排種軸轉速測量誤差%<0.5風機輸出的工作壓力KPa0～5正壓風機輸出的工作壓力KPa-5～0負壓種子粒距測量平均誤差mm<2大豆、玉米3、基本技術規格項目指標備注電源三相交流電源作業功率消耗kw<10人工檢測區m5五、一般技術數據及主要結構1、一般技術數據臺架長度：9.5米臺架寬度：0臺架高度：0種床帶寬：0種床帶軸間距：8種床帶前進速度：1.5～12公里/小時排種軸轉速：30～150轉/分排種可調高度：0～400毫米排種器架前后、左右傾斜：11°人工檢測區長度：5米種床帶長度：1種床帶電機功率：2.2千瓦排種器驅動電機功率：0.55千瓦油泵電機功率：4千瓦風機電機（正壓）功率：0.75千瓦風機電機（負壓）功率：3千瓦2、主要結構2.1機械結構部分種床帶（軸間距8.8m采用無縫精密橡膠帶，運行平穩，不打滑，振動小，噪音低，滿足標準實驗室環境的振動和噪音要求。臺架（高0.8m①底架由63*63角鋼組合而成，全長9.5米。②裝備雙滾筒（主、從傳動輪有防跑偏結構），表面壓紋，配置張緊機構（可調偏）；③上下兩層帶下安置托輥，按不同位置間隔設置；④在主傳動輪和下層托輥等處分別設計可調刮油刮種板，以及集油回收管路，雙層過濾篩（濾種、濾油），篩下置有集油箱，選用噴油齒輪泵從集油箱泵油到臺架上的矩形噴油嘴，將油噴涂到種床帶上，該特種油可有效黏附落下的種子，配有自動油溫加熱及控制裝置，保持最佳流動狀態；⑤裝備可升降刷子架（箅油）；⑥裝備排種器萬能安裝架，架上裝備排種軸驅動電機、減速器及傳動機構等；⑦除主體鋼制框架外，其余各機架和結構部件均為不銹鋼制，外部整體安裝仿形殼體和護板。⑧裝備測試用工業攝像機可調安裝架及密閉照明箱，攝像機可上下左右調節。2.2電機及控制設備種床驅動電機為適應工業攝像機高精度測量，設計定制臺灣專用變頻調速電機，松下變頻器，主動軸上配裝高精度轉速編碼器。排種軸驅動電機設計定制臺灣專用變頻調速電機，松下變頻器，傳動軸上配裝高精度轉速編碼器。（3）設計定制氣吸式、氣吹式排種器驅動用專用風機，松下變頻器，加裝數字氣壓傳感變送器測量工作風壓。2.3排種性能測試部分采用1路（可擴展為多路）數字工業攝像機，與監控主機相連，安裝排種器性能測試軟件，進行排種圖像采集和處理。2.4PLC主控柜和總電源分配柜包括PLC控制器、變頻器、數字溫控器、直流開關電源以及空氣開關、接觸器、熱保護器等電氣控制器件。2.5綜合操作臺以高性能微機做監控主機，配置檢測系統和圖象采集系統等。圖1（1）檢測系統顯示種床速度、排種軸轉速，并對排種圖像進行采集、處理和分析，配激光打印機，打印輸出相應的排種性能試驗報告。圖1（2）操作面板上有對PLC及變頻器進行控制的按鈕、旋鈕、狀態顯示燈等，見圖1。六、硬件操作圖21、打開各電源開關圖2空氣開關位于控制臺的背板上，見圖2：（1）打開【總電源】開關；（2）打開【種床帶】電機開關；（3）打開【排種軸】電機開關；（4）打開【風機】電機開關；（5）打開【油泵】電機開關；（6）打開【控制電壓】開關，該開關控制了油溫控制和正、負壓風機轉換的供電；（7）打開【隔離電壓】開關，該開關控制了PLC的供電；（8）打開【燈】照明開關，該開關控制了攝像機箱內的照明供電；（9）打開【油溫監控】開關；（10）打開【油溫加熱】開關；2、種床帶的啟動及速度調節在試驗中種床帶的啟動與停止，由綜合操作臺上的相應變頻器來控制，可在1.5～12km/h內無級調速；種床帶前進速度值在計算機上顯示。3、排種軸的啟動及轉速調節在試驗中排種軸的啟動與停止，由綜合操作臺上的相應變頻器來控制，電機可在10～150r/m內無級調速；排種軸轉速值在計算機上顯示。4、風機的轉速及風壓調節風機轉速由綜合操作臺上的相應變頻器來控制；風壓的調節是通過調整風機轉速來實現的；風壓的值在控制臺的壓力表上顯示。5、變頻器的控制種床帶的速度、排種軸的速度和風機的轉速，可由試驗操作柜控制面板上的相應變頻器上的黑色頻率設定旋鈕來調節；種床帶及排種軸的速度可由“排種性能檢測軟件”監視，風機產生的正、負壓力可由控制臺上的正、負壓力表監視。詳細的變頻器參數設置請參考變頻器手冊。6、排種高度及傾斜（前后、左右11度）調節排種高度的調節是靠排種器萬能安裝架的升降機構來實現的，根據排種器的不同排種高度要求，轉動升降手柄可在0～400毫米范圍內進行調整。排種架的前后調節也是靠排種軸升降機構實現的，比如只調一側升降立柱，使該安裝架形成傾斜角度，但大多情況下，排種架前后方向應該用水平尺調成水平位置。左右11°是靠排種架與升降立柱連接部份的鏍栓調節，排種架一側連接部件上開有弧形孔，最大可調范圍為±12°。7、噴油泵的啟動和停止在試驗中噴油泵的啟動和停止由綜合操作臺上的按鈕控制；當種床帶停止運動時噴油泵將自動停止噴油。注意：當油泵啟動前，必須先將噴油嘴處的開關手柄轉到打開位置，同時將溢流閥旋轉至逆時針極限位置，即溢流閥壓力趨于零，節流閥處于全開狀態，這樣才能保證液壓系統中的壓力安全。油泵啟動后，順時針旋轉溢流閥，同時觀察壓力表，顯示在0.5～1MPa之間為正常工作壓力。如果噴油量不夠，則順時針旋轉節流閥增大油量，但要注意，節流閥不能全關，否則管路中的壓力可能升高，甚至超過最高設計壓力2.5MPa。8、油泵電路熱保護 當控制面板上的【油泵】指示紅燈亮時，表示油泵電路過載，熱保護繼電器動作；過載排除后，按下熱保護繼電器的復位按鈕后油泵即可正常工作。9、噴油量及油層的調節 調節節流閥可控制噴油量；調節油刷的高度可控制油層的薄厚。10、攝像機的調節10.1焦距調節根據鏡頭（8mm焦距）距種床帶表面的距離，旋轉鏡頭焦圈，直到圖像清晰為止。10.2光圈調節 根據燈箱內的光照作出相應調整。10.3攝像機與計算機連線方式 見圖3圖3圖311、試驗臺試驗操作步驟（1）檢查試驗臺各電路是否正常，檢查種床帶上是否有異物；（2）按【種床帶速度】變頻器的“RUN”按鈕，并調節到試驗要求的速度，按“STOP”停止；（3）按【風機轉速】變頻器的“RUN”按鈕，并調節到試驗要求的壓力，按“STOP”停止，正、負壓的轉換由控制面板上的【正/負壓轉換】按鈕切換；（4）按【油泵】按鈕，啟動噴油、刮油、濾油裝置；（5）按【排種軸轉速】變頻器的“RUN”按鈕，并調節到試驗要求的轉速，按“STOP”停止，排種軸轉速也可由計算機控制，參見…；（6）待各個速度均勻后，可進行種子粒距的測量處理（參考七、軟件操作）；（7）同時按下【種床帶速度】和【排種軸轉速】變頻器的“STOP”按鈕，可使種床帶、排種軸和油泵立即停止運行，可對人工檢測區進行觀察。12、緊急操作 當試驗臺發生異常或其他緊急狀況時，立即按下試驗操作柜控制面板上的紅色急停按鈕。異常或緊急狀況排除后，擰開急停按鈕，并對【種床帶速度】、【排種軸轉速】和【風機轉速】變頻器執行復位操作，即按下各變頻器上的“STOP”按鈕。13、試驗完畢 試驗完畢后：（1）清理種床帶上的余油，為了避免噴油嘴中的余油側泄，可使種床帶空轉數分鐘。（2）關閉各電源開關。七、軟件操作1、打開排種器性能檢測程序2、設置采集處理參數打開主菜單【工具】—【參數設置】，或單擊工具條上的按鈕，顯示【參數設置】對話框。設置檢測參數設置〖閾值變換參數〗在0～255之間設置。閾值的選取可由如下步驟確定：在播種試驗的過程中，攝取一幅有種子的圖像（參考6、）；對該圖像進行多次二值變換（參考10、），找到適當閾值，即將種子和背景完全分開；設置〖種子寬度特征〗設置種子的特征寬度值，在0～100之間設置，單位為像素數。設置適當的數值可有效的去除圖像內的雜質點或噪聲點。設置〖種子高度特征〗設置種子的特征高度值，在0～100之間設置，單位為像素數。設置適當的數值可有效的去除圖像內的雜質點或噪聲點。設置〖檢測范圍〗設置圖像的檢測范圍,包括橫向和縱向,默認值-1表示選擇全圖.可根據黏種油面的寬度和長度設置此參數，則測量粒距時只處理設置的區域內的種子，注意所設置的兩個的數值不要超過整幅圖像的寬度。設置存儲參數設置視頻存儲方式：壓縮或不壓縮。設置攝像參數(1)設置〖攝像偏移誤差〗該參數可忽略。(2)設置〖攝像比例系數〗該比例系數的設置由攝像機距種床帶的高度以及攝像機鏡頭的焦距所決定，當攝像機的高度和鏡頭的焦距保持不變時，該值為一恒量。像素數表示的長度與刻度實際表示的長度的比值即為〖攝像比例系數〗。設置其它參數(1)設置排種輪傳動比排種輪傳動比：——排種輪驅動桿上的齒輪齒數——排種輪齒輪齒數(2)設置排種輪轉速系數顯示速度=實際速度×該系數(3)設置種床帶速度系數顯示速度=實際速度×該系數最后按〖確定〗按鈕保存設置的參數3、實時顯示打開主菜單【圖像采集】—【實時顯示】或單擊工具條上的按鈕，將實時顯示攝像畫面；單擊按鈕，停止實時顯示。當打開一副圖像、采集一副圖像或打開視頻序列時,單擊按鈕也將停止實時顯示。4、實時處理在實時顯示過程中，打開主菜單【動態處理】—【開始實時檢測】或單擊工具條上的按鈕，將進行實時處理，即實時檢測種子粒距；單擊按鈕或再次單擊按鈕，停止實時處理。在檢測分路欄中選擇是單路檢測還是雙路檢測。5、保存粒距數據 實時處理完畢后，打開主菜單【文件】—【保存粒距數據】或單擊工具條上的按鈕，顯示〖試驗性能參數設置〗對話框，在對話框里設置一些參數，比如調整粒距、種子類型等，其中〖調整粒距〗和〖種床帶速度〗為必設參數；單擊〖確定〗按鈕，彈出數據對話框，單擊〖保存〗，所測得的粒距數據將被保存成XML文件和與之同名的直方圖圖像文件。注意：粒距數據文件（擴展名為.XML）所在的目錄里需有“seeds.xsl”樣式表文件，方可對該粒距數據文件進行查看。6、采集單幀打開主菜單【圖像采集】—【采集單幀】，將拍攝一副圖像，顯示于客戶窗口內。單擊按鈕保存圖像。7、采集視頻序列打開主菜單【圖像采集】—【開始采集視頻序列】，可對播種情況進行錄像保存，影像格式為.AVI或.SEQ；同時建立一個與影像文件同名的INI文件，該文件記錄了種床帶試驗速度（以像素為單位）和排種輪轉速。8、打開幀序列文件打開主菜單【文件】—【打開視頻序列】，可以打開AVI或SEQ格式的錄像。點擊關閉視頻序列,點擊觀看下一幀,點擊返回上一幀,點擊在方框內填入數字,即可跳轉到指定的幀數。9、速度采集打開主菜單【速度采集】—【開始采集試驗速度】,采集種床帶速度和排種輪轉速。打開【顯示速度窗口】，則顯示〖速度監視窗口〗對話框。單擊【停止采集試驗速度】，停止速度的采集。10、二值變換打開主菜單【靜態處理】—【二值變換】，設置二值化參數,可對客戶窗口內的單幅圖像進行二值變換處理。閾值變換參數在0～255中選擇,處理范圍選項中,默認值-1表示選擇全圖,R分量表示在三原色中紅色分量的含量,G分量表示在三原色中綠色分量的含量,B分量表示在三原色中藍色分量的含量。11、灰度直方圖打開主菜單【靜態處理】—【灰度直方圖】，橫坐標表示灰度值,縱坐標表