本發明專利技術公開了一種顆粒肥料摩擦系數自動測試裝置，包括：測試單元，所述測試單元包括用于放置顆粒肥料的測試平臺、用于監測所述測試平臺上的待測顆粒肥料相對運動的光纖傳感器及用于監測所述測試平臺傾斜角度的角度傳感器；傳動單元，與所述測試平臺固定連接，用于為其提供轉動動力；控制單元，與所述光纖傳感器、角度傳感器及所述傳動單元電連接，接收所述光纖傳感器、角度傳感器信號及控制傳動單元動作。本發明專利技術還提供了一種顆粒肥料摩擦系數自動測試方法。本發明專利技術能夠實現對顆粒肥料摩擦系數的自動測試，克服了人為測量誤差大的問題，且測試同時還可實時自動讀取結果，其自動化程度高、測試精度高，結構簡單，使用方便。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種摩擦系數自動測量裝置，尤其涉及一種針對農業用顆粒肥料的摩擦系數自動測試裝置及方法。
技術介紹
施肥作為農業增產的重要措施之一，在實際生產中，往往存在高養分土壤的地方和低養分土壤的地方施撒了相同劑量的化肥，甚至在高養分土壤的地方施撒了更多劑量的肥料，如此便會造成肥料在這些地方的過量施撒。過量施撒化肥會造成破壞生態環境，甚至地下水污染，影響人們身體健康，而施肥劑量太少，滿足不了植物生長的需要，降低經濟效益，農民得不到更多的利潤。 隨著精準農業的發展和深入，變量施肥日益成熟。通過變量施肥作業，可以大大提高化肥使用效率，降低生產成本，盡可能減小施肥環節對環境產生的影響。在國外精準農業發達國家，變量施肥技術已基本取代傳統施肥作業，我國目前對外槽輪式變量施肥機械的研究已經比較成熟，并做了大量的示范推廣工作，取得了很好的應用效果。然而現有的施肥機由于機具幅寬小，效率低，不能適應我國大型農場開展大面積變量作業，為了可以在大型農場開展大面積的變量作業，引入了圓盤式撒肥機，由于影響圓盤式撒肥機性能參數較多，試驗量大，直接引進國外成熟機具成本大，且維修困難，因此國內目前只能拋棄前期試驗，完全靠經驗參數進行設計，大大影響著圓盤式變量撒肥機作業性能和質量。在圓盤式撒肥機設計中，顆粒肥料與撒肥盤間的摩擦系數是影響圓盤式撒肥機施肥均勻性的重要因素之一，對圓盤式施肥機施肥質量起著非常重要的作用，摩擦力不同將直接導致肥料顆粒的受力發生變化，摩擦系數對施肥過程的影響表現在肥料顆粒在圓盤上的運動時間，因為肥料顆粒的摩擦系數的大小能夠改變肥料顆粒在圓盤上的停留時間，從而改變施肥量顆粒離開圓盤時的速度和角度位移，決定肥料顆粒最終落地點發生變化。目前，在對顆粒肥料摩擦系數的測量中，傳統的方法是，將要測試的肥料顆粒粘在質量非常輕的小泡沫片或其他輕質載體上，然后放在一端固定，另一端是可以抬起的金屬板，其中，金屬板的材料和施肥圓盤的一樣，慢慢抬起金屬板的另一端，在泡沫塊剛好滑動時停止，金屬板抬起角度的正切值即為該種肥料的摩擦系數，多次測量求平均值。但在實際測量過程中，由于人為操作，往往在應用中會出現測試結果不穩定，人為操作影響大，測試穩定性與測試精度較低，測試結果往往存在差異大等問題，因此在設計圓盤式施肥機拋撒盤、拋肥部件、肥箱等關鍵部件的參數時受到很大限制。由此，為進一步解決目前顆粒肥料測試方法存在的測試精度低和可靠性差等問題，迫切需要一種可靠性好、測試精度高的顆粒肥料摩擦系數測試裝置。
技術實現思路
(一 )要解決的技術問題本專利技術要解決的技術問題是提供一種顆粒顆粒肥料摩擦系數自動測試裝置及方法，可以消除由于認為操作而存在的測試結果不穩定，測試精度低可靠性差的缺陷。( 二 )技術方案為了解決上述技術問題，本專利技術提供一種顆粒肥料摩擦系數自動測試裝置，包括測試單元，所述測試單元包括用于放置顆粒肥料的測試平臺、用于監測所述測試平臺上的待測顆粒肥料相對運動的光纖傳感器及用于監測所述測試平臺傾斜角度的角度傳感器；傳動單元，與所述測試平臺固定連接，用于為其提供轉動動力；控制單元，與所述光纖傳感器、角度傳感器及所述傳動單元電連接，接收所述光纖傳感器、角度傳感器信號及控制傳動單元動作。作為上述技術方案的優選，所述測試平臺的截面形狀為底腳為直角的U型；所述測試平臺內側底面上設置有待測材料面板。作為上述技術方案的優選，所述傳動單元包括步進電機、傳動箱、旋轉盤；所述傳動箱內設置有蝸輪蝸桿傳動機構，所述步進電機的動力輸出軸與所述蝸桿軸連，所述旋轉盤與所述蝸輪軸連，所述測試平臺通過其一個側板與所述旋轉盤固定。 作為上述技術方案的優選，所述光纖傳感器發射端及接收端分別設置于所述測試平臺兩個側邊的相對位置上，并位于同一直線上。作為上述技術方案的優選，所述角度傳感器設置于所述測試平臺與所述旋轉盤連接端。作為上述技術方案的優選，所述測試平臺與所述旋轉盤連接側板的相對側板上還設置有水平校準部件，所述步進電機還設置有手動微調部件。所述傳動單元設置于L型底座上，所述L型底座的下方設置有多個高低可調的腳座，其用于與步進電機結合，對測試平臺的初始狀態進行水平調節。作為上述技術方案的優選，所述旋轉盤上設置有用于穿過光纖傳感器及角度傳感器的輸出線導線槽。作為上述技術方案的優選，所述控制單元包括單片機，所述單片機與所述步進電機、光纖傳感器及角度傳感器為串口通訊，所述單片機還連接有零點復位部件、電源開關部件及用于實時顯示摩擦角和摩擦系數值的顯示部件。作為上述技術方案的優選，所述光纖傳感器、角度傳感器與所述單片機之間連接有AD采集器。本專利技術還提供一種顆粒肥料摩擦系數自動測試方法，校準測試平臺達到水平；步進電機控制測試平臺逐漸傾斜；用光纖傳感器同步測定肥料顆粒在待測試材料面板上相對位置的改變，肥料顆粒位置發生相對改變時測試平臺停止傾斜；用角度傳感器測定測試平臺的傾斜角度；計算傾斜角度正切值。(三)有益效果上述技術方案所提供的一種顆粒肥料摩擦系數自動測試裝置，包括測試單元，所述測試單元包括用于放置顆粒肥料的測試平臺、用于監測所述測試平臺上的待測顆粒肥料相對運動的光纖傳感器及用于監測所述測試平臺傾斜角度的角度傳感器；傳動單元，與所述測試平臺固定連接，用于為其提供轉動動力；控制單元，與所述光纖傳感器、角度傳感器及所述傳動單元電連接，接收所述光纖傳感器、角度傳感器信號及控制傳動單元動作。本專利技術還提供了一種顆粒肥料摩擦系數自動測試方法。本專利技術能夠根據放置于測試裝置的待測顆粒肥料和相對測試材料(不只是撒肥盤用材料)面板，實現對顆粒肥料摩擦系數的自動測試，克服了人為測量誤差大的問題，且測試同時還可實時自動讀取結果，其自動化程度高、測試精度高，結構簡單，使用方便。附圖說明圖I是本專利技術實施例的顆粒肥料摩擦系數自動測試裝置的結構示意圖；圖2是本專利技術實施例的顆粒肥料摩擦系數自動測試裝置的U型測試平臺的結構示意圖； 圖3是本專利技術實施例的顆粒肥料摩擦系數自動測試裝置的控制原理框圖；其中，I :測試平臺；2 :旋轉盤；3 :傳動箱；4 :L型底座；5 :串口；6 :步進電機；7 手動微調部件；8 :腳座；9 :水平校準部件；10 :光纖；11 :光纖傳感器接收端；12 :待測顆粒肥料；13 :待測材料面板；14 :角度傳感器；15 :角度傳感器輸出線；16 :光纖；17 :光纖傳感器發射端。具體實施例方式下面結合附圖和實施例，對本專利技術的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本專利技術，但不用來限制本專利技術的范圍。結合圖I至圖3，為本專利技術實施例的顆粒肥料摩擦系數自動測試裝置的結構示意圖；其包括測試單元，測試單元包括用于放置顆粒肥料的測試平臺I、用于監測測試平臺I上的待測顆粒肥料12相對運動的光纖傳感器及用于監測測試平臺I傾斜角度的角度傳感器14;傳動單元，與測試平臺I固定連接，用于為其提供轉動動力；控制單元，與光纖傳感器、角度傳感器14及傳動單元電連接，接收光纖傳感器、角度傳感器14信號及控制傳動單元動作。測試平臺I的截面形狀為底腳為直角的U型；測試平臺I內側底面上設置有待測材料面板13。選取U型的測試平臺I便于對其的固定、相關部件的安放及對肥料顆粒的盛放。針對不同的待測材料，將其制成待測材料面板13，本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：王秀，張睿，馬偉，周建軍，鄒偉，
申請(專利權)人：北京農業智能裝備技術研究中心，
類型：發明
國別省市：
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