×
16.05.2019
219.017.522d

Устройство для сортировки семян

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к устройствам сортировки по параметрам или свойствам сортируемых изделий или материалов, например сортировки, выполняемой с помощью устройств, которые воспринимают или измеряют эти параметры или свойства, в частности к устройствам, обеспечивающим сортировку семян по качественным признакам. Заявленное устройство для сортировки семян содержит источник полихроматического излучения, фокусирующую линзу, прозрачный трубопровод, два N-выходных оптических разветвителя, две группы из N оптических Y-разветвителей, две группы из N волоконно-оптических брэгговских решеток, две группы из N фотоприемников, мультиплексор «2N×1», аналого-цифровой преобразователь, микропроцессор, демультиплексор «1×К», приемник семян, группу К электромагнитов, ячейки для хранения сепарированных семян. Преимуществом устройства для сортировки семян является суммарное быстродействие фотоприемников (до 100 пс), мультиплексора (до 10 нс), аналого-цифрового преобразователя (до 0,1 мкс), микропроцессора (до 1 мкс), демультиплексора (до 10 нс) и электромагнитов (до 10 нс). Процесс обработки семян происходит в режиме их поступления при одновременном обеспечении высокого качества их сортировки за счет микропроцессорной обработки спектральных характеристик. Технический результат - упрощение конструкции устройства и повышение его быстродействия. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к устройствам сортировки по параметрам или свойствам сортируемых изделий или материалов, например, сортировки, выполняемой с помощью устройств, которые воспринимают или измеряют эти параметры или свойства, в частности, к устройствам, обеспечивающим сортировку семян по качественным признакам.

Известны сканирующие лазерные сортировщики (пат. US №6509537, МПК В07С 5/00, опубл. 21.01.2003; пат.US №6864970, МПК G01N 21/00, опубл. 08.03.2005; пат.US №2010/0046826, МПК G06T 7/00, опубл. 25.02.2010), содержащие устройство транспортировки сортируемого материала, устройство считывания изображения, устройство обработки изображения.

Недостатками данных схем являются высокая стоимость, обусловленная сложностью конструкции оптической схемы и необходимостью обеспечения высоких скоростей вращения зеркальной призмы или зеркала. Данные конструкции обеспечивают низкое качество сортировки семян из-за недостаточной разрешающей способности фотодетекторов или видеокамеры с линейным видеодатчиком и низкого быстродействия.

Наиболее близким по техническому исполнению к предложенному устройству является оптоволоконный лазерный сортировщик (пат. РФ №2521215, МПК В07С 5/34, В07В 13/00, опубл. 27.06.14), содержащий несколько лазеров (источник полихроматического излучения), фокусирующую оптику (фокусирующую линзу), устройство развертки лазерного пучка, устройство считывания и обработки изображения. Данный сортировщик целесообразно принять за прототип.

Недостатками данного устройства являются высокая сложность и трудность технической эксплуатации, заключающиеся в трудоемкости юстировки и калибровки оптической схемы и устройства считывания и обработки изображения, а также низкое быстродействие.

Заявленное изобретение предназначено для сортировки семян по качественным признакам и направлено на решение задач упрощения конструкции устройства и повышения его быстродействия.

Поставленная задача возникает в лесном и сельском хозяйстве при необходимости сортировки семян по качественным признакам.

Это достигается тем, что устройство для сортировки семян, содержащее источник полихроматического излучения, фокусирующую линзу, согласно изобретению, дополнительно имеет прозрачный трубопровод, два N-выходных оптических разветвителя, две группы из N оптических Y-разветвителей, две группы из N волоконно-оптических брэгтовских решеток, две группы из N фотоприемников, мультиплексор «2N×1», аналого-цифровой преобразователь, микропроцессор, демультиплексор «1×К», приемник семян, представляющий собой полый цилиндр из магнитного материала с конусообразным основанием, корпус которого состоит из К одинаковых, не связанных между собой, подвижных секций, имеющих возможность перемещения относительно вертикальной оси цилиндра, группу К электромагнитов, ячейки для хранения отсортированных семян; вход прозрачного трубопровода является входом поступления семян, выход источника полихроматического излучения через фокусирующую линзу и прозрачный трубопровод оптически связан по направлению прямого распространения светового потока со входом второго N-выходного оптического разветвителя, а по направлению отраженного светового потока -со входом первого N-выходного оптического разветвителя, выходы оптических разветвлений которого через первые оптические разветвления оптических Y-разветвителей первой группы оптически связаны со входами одноименных волоконно-оптических брэгговских решеток первой группы, выходы которых по отраженному световому потоку подключены ко входам одноименных оптических Y-разветвителей первой группы, выходы вторых оптических разветвлений которых подключены ко входам одноименных фотоприемников первой группы, а выходы оптических разветвлений второго N-выходного оптического разветвителя через первые оптические разветвления оптических Y-разветвителей второй группы оптически связаны со входами одноименных волоконно-оптических брэгговских решеток второй группы, выходы которых по отраженному световому потоку подключены ко входам одноименных оптических Y-разветвителей второй группы, выходы вторых оптических разветвлений которых подключены ко входам одноименных фотоприемников второй группы, а выходы фотоприемников обеих групп подключены к информационным входам мультиплексора «2N×1», управляющий вход которого связан с выходом микропроцессора, а выход подключен ко входу аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен ко входу микропроцессора, выход которого подключен ко входу демультиплексора «1×К», выходы которого подключены ко входам группы К электромагнитов, выходы которых посредством электромагнитного поля связаны с соответствующими подвижными секциями корпуса приемника семян, а выходы приемника семян, определяемые соответствующими подвижными секциями корпуса, подключены ко входам заданных ячеек для хранения отсортированных семян.

На фиг. представлена функциональная схема устройства для сортировки семян.

Устройство для сортировки семян состоит из источника полихроматического излучения 1, фокусирующей линзы 2, прозрачного трубопровода 3, первого N-выходного оптического разветвителя 4, второго N-выходного оптического разветвителя 5, первой группы оптических Y-разветвителей 61, 62, …,6N, первой группы волоконно-оптических брэгговских решеток (ВОБР) 71, 72, …,7N, первой группы фотоприемников 81, 82, …,8N, второй группы оптических Y-разветвителей 91, 92, …,9N, второй группы ВОБР 101, 102, …,10N, второй группы фотоприемников 111, 112, …,11N, мультиплексора «2N×1» 12, аналогово-цифрового преобразователя (АЦП) 13, микропроцессора 14, демультиплексора «1×К» 15, приемника семян 16, представляющего собой полый цилиндр из магнитного материала с конусообразным основанием, корпус которого состоит из К одинаковых, не связанных между собой, подвижных секций, имеющих возможность перемещения относительно вертикальной оси цилиндра, группы К электромагнитов 17, ячеек для хранения отсортированных семян 18.

Вход прозрачного трубопровода 3 является входом устройства для поступления семян. Выход источника полихроматического излучения 1 через фокусирующую линзу 2 и прозрачный трубопровод 3 оптически связан по направлению прямого распространения светового потока со входом второго N-выходного оптического разветвителя 5, а по направлению отраженного светового потока - со входом первого N-выходного оптического разветвителя 4, выходы оптических разветвлений которого через первые оптические разветвления оптических Y-разветвителей первой группы 61, 62, ...,6N оптически связаны со входами одноименных ВОБР первой группы 71, 72, ...,7N. Выходы ВОБР первой группы 71, 72, …,7N по отраженному световому потоку подключены ко входам одноименных оптических Y-разветвителей первой группы 61, 62, ...,6N, выходы вторых оптических разветвлений которых подключены ко входам одноименных фотоприемников первой группы 81, 82, ...,8N. Выходы оптических разветвлений второго N-выходного оптического разветвителя 5 через первые оптические разветвления оптических Y-разветвителей второй группы 91, 92, ...,9N оптически связаны со входами одноименных ВОБР второй группы 101, 102, ...,10N. Выходы ВОБР второй группы 101, 102, …,10N по отраженному световому потоку подключены ко входам одноименных оптических Y-разветвителей второй группы 91, 92, …,9N, выходы вторых оптических разветвлений которых подключены ко входам одноименных фотоприемников второй группы 111, 112, …,11N. Выходы фотоприемников обеих групп 81, 82, …,8N и 111, 112, …11N подключены к информационным входам мультиплексора «2N×1» 12, управляющий вход которого связан с выходом микропроцессора 14. Выход мультиплексора «2N×1» 12 подключен ко входу АЦП 13, выход которого подключен ко входу микропроцессора 14. Выход микропроцессора 14 подключен ко входу демультиплексора «1×К» 15, выходы которого подключены к соответствующим входам группы К электромагнитов 17. Выходы К электромагнитов 17 посредством электромагнитного поля связаны с соответствующими подвижными секциями корпуса приемника семян 16, перемещаемыми относительно вертикальной оси цилиндра. Выходы приемника семян 16, определяемые соответствующими подвижными секциями корпуса, подключены ко входам заданных ячеек для хранения отсортированных семян 18.

Устройство для сортировки семян работает следующим образом.

Поступление семян для сортировки осуществляется по вертикально расположенному прозрачному трубопроводу 3.

С выхода источника полихроматического излучения 1 полихроматический световой поток, содержащий набор частот излучений в заданном диапазоне, поступает через фокусирующую линзу 2 и прозрачную стенку трубопровода 3 на поверхность проходящих семян. Отраженный от поверхности семени световой поток поступает на вход первого N-выходного оптического разветвителя 4, а световой поток, прошедший через семя, поступает на вход второго N-выходного оптического разветвителя 5.

С выходов оптических разветвлений первого N-выходного оптического разветвителя 4 световые потоки поступают через первые оптические разветвления оптических Y-разветвителей первой группы 61, 62, ...,6N на входы первой группы ВОБР 71, 72, …,7N, каждая из которых отражает световой поток в своем узком спектральном диапазоне. Отраженные от первой группы ВОБР 71, 72, …,7N световые потоки с различными длинами волн поступают на входы соответствующих оптических Y-разветвителей первой группы 61, 62, …,6N, с выходов вторых разветвлений которых они поступают далее на входы соответствующих фотоприемников первой группы 81, 82, ...,8N.

Аналогично с выходов оптических разветвлений второго N-выходного оптического разветвителя 5 световые потоки поступают через первые оптические разветвления оптических Y-разветвителей второй группы 91, 92, …,9N на входы второй группы ВОБР 101, 102, …,10N. Отраженные от второй группы ВОБР 101, 102, …10N световые потоки с различными длинами волн поступают на входы соответствующих оптических Y-разветвителей второй группы 91, 92, …,9N, с выходов вторых разветвлений которых они поступают далее на входы соответствующих фотоприемников второй группы 111, 112, …,11N.

С выходов фотоприемников 81, 82, …,8N и 111, 112, …,11N электрические сигналы поступают на входы мультиплексора «2N×1» 12, с выхода которого аналоговый сигнал поступает на вход АЦП 13. С выхода АЦП 13 код поступает на вход микропроцессора 14, который управляет коммутацией (опросом) мультиплексора «2N×1» 12 и обрабатывает информацию, поступающую от фотоприемников 81, 82, …8N и 111, 112, …11N в виде спектральных характеристик отраженного от семени и прошедшего через него световых потоков.

На основании комплексного анализа спектральных характеристик микропроцессор 14 формирует сигналы управления демультиплексором «1×К» 15 и электромагнитами из группы К электромагнитов 17. Демультиплексор «1×К» 15 в соответствии с кодом управления микропроцессора 14 распределяет сигнал управления на вход соответствующего электромагнита из группы К электромагнитов 17. Срабатывая, электромагнит притягивает соответствующую подвижную секцию приемника семян 16, обеспечивая, тем самым, прохождение семени на вход той ячейки для хранения отсортированных семян 18, связанной с данной подвижной секцией, в которой хранятся семена с качественными характеристиками, соответствующими характеристикам данного семени.

Быстродействие данного устройства определяется временем срабатывания фотоприемников (до 100 пс), мультиплексора (до 10 нс), аналого-цифрового преобразователя (до 0,1 мкс), микропроцессора (до 1 мкс), демультиплексора (до 10 нс) и электромагнитов (до 10 нс).

Преимуществом заявляемого устройства для сортировки семян является суммарное быстродействие всех вышеперечисленных элементов, обеспечивающее процесс обработки семян в режиме их поступления при одновременном обеспечении высокого качества их сортировки за счет микропроцессорной обработки спектральных характеристик.

Устройство для сортировки семян, содержащее источник полихроматического излучения, фокусирующую линзу, отличающееся тем, что дополнительно имеет прозрачный трубопровод, два N-выходных оптических разветвителя, две группы из N оптических Y-разветвителей, две группы из N волоконно-оптических брэгговских решеток, две группы из N фотоприемников, мультиплексор «2Nх1», аналого-цифровой преобразователь, микропроцессор, демультиплексор «1хК», приемник семян, представляющий собой полый цилиндр из магнитного материала с конусообразным основанием, корпус которого состоит из К одинаковых, не связанных между собой, подвижных секций, имеющих возможность перемещения относительно вертикальной оси цилиндра, группу К электромагнитов, ячейки для хранения отсортированных семян; вход прозрачного трубопровода является входом поступления семян, выход источника полихроматического излучения через фокусирующую линзу и прозрачный трубопровод оптически связан по направлению прямого распространения светового потока со входом второго N-выходного оптического разветвителя, а по направлению отраженного светового потока - со входом первого N-выходного оптического разветвителя, выходы оптических разветвлений которого через первые оптические разветвления оптических Y-разветвителей первой группы оптически связаны со входами одноименных волоконно-оптических брэгговских решеток первой группы, выходы которых по отраженному световому потоку подключены ко входам одноименных оптических Y-разветвителей первой группы, выходы вторых оптических разветвлений которых подключены ко входам одноименных фотоприемников первой группы, а выходы оптических разветвлений второго N-выходного оптического разветвителя через первые оптические разветвления оптических Y-разветвителей второй группы оптически связаны со входами одноименных волоконно-оптических брэгговских решеток второй группы, выходы которых по отраженному световому потоку подключены ко входам одноименных оптических Y-разветвителей второй группы, выходы вторых оптических разветвлений которых подключены ко входам одноименных фотоприемников второй группы, а выходы фотоприемников обеих групп подключены к информационным входам мультиплексора «2Nх1», управляющий вход которого связан с выходом микропроцессора, а выход подключен ко входу аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен ко входу микропроцессора, выход которого подключен ко входу демультиплексора «1хК», выходы которого подключены ко входам группы К электромагнитов, выходы которых посредством электромагнитного поля связаны с соответствующими подвижными секциями корпуса приемника семян, а выходы приемника семян, определяемые соответствующими подвижными секциями корпуса, подключены ко входам заданных ячеек для хранения отсортированных семян.
Устройство для сортировки семян
Устройство для сортировки семян
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 84 items.
20.10.2015
№216.013.867d

Дисковая пила для обработки мягколиственной древесины

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к пилам для обработки древесины мягких лиственных пород. Дисковая пила включает корпус (1), чередующиеся основные (2) и подрезающие (3) зубья с разностью между диаметром окружностей резания основных и подрезающих зубьев не...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002566032
Дата охранного документа: 20.10.2015
20.10.2015
№216.013.8680

Ленточная пила для обработки мягколиственной древесины

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к пилам для обработки мягколиственной древесины. Ленточная пила включает корпус (1), чередующиеся основные (2) и подрезающие (3) зубья. Разность между высотами основных и подрезающих зубьев пилы составляет до 0,5 мм. Все...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002566035
Дата охранного документа: 20.10.2015
20.01.2016
№216.013.9fd7

Способ раскряжевки хлыстов

Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к раскряжевке хлыстов. Осуществляют поштучную загрузку хлыстов. Перемещают хлыст на продольном транспортере. Сортиментный план задают процентным содержанием сортиментов в хлысте. Измерение длины и диаметра на середине...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572561
Дата охранного документа: 20.01.2016
20.06.2016
№217.015.049d

Гидравлический вибратор

Изобретение относится к вибрационной технике и может найти применение в качестве генератора механических колебаний, например, в гидравлических прессах для прессования древесины или выкопочных машинах для вырезания корневых систем взрослых деревьев и пней. Предложенный гидравлический вибратор...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002587496
Дата охранного документа: 20.06.2016
10.04.2016
№216.015.2b2e

Устройство для бесчокерной трелевки леса

Изобретение относится к машинам, применяемым для трелевки леса в лесном хозяйстве. Устройство смонтировано на навесной системе трактора 5 и содержит раму 1, шарнирно закрепленный на раме двуплечий рычаг 12, двухшарнирное звено с захватом 2, снабженным челюстями 3 и гидроцилиндром 4,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579776
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.05.2016
№216.015.3a9a

Многофункциональный лесной лемешный плуг

Изобретение относится к лесному хозяйству, в частности к конструкциям почвообрабатывающих орудий для основной полосной подготовки почвы, и может быть использовано для нарезки посадочных борозд и создания противопожарных полос. Плуг включает сцепное устройство, основную поперечную раму, два...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002583609
Дата охранного документа: 10.05.2016
10.05.2016
№216.015.3dc0

Рабочий орган машины для обрезки крон деревьев

Изобретение относится к лесному и сельскохозяйственному машиностроению, в частности к машинам для обрезки ветвей деревьев при лесоводственных уходах за лесом. Рабочий орган машины для обрезки крон деревьев включает гидроманипулятор 2, режущий орган в виде дисковой пилы 5 с приводом 4,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002583685
Дата охранного документа: 10.05.2016
12.01.2017
№217.015.6446

Установка для объемного тензометрирования

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к конструкциям измерительных приборов, и может быть использовано для изучения силовых характеристик рабочих органов почвообрабатывающих орудий. Задачей технического решения является разработка конструкции...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002589217
Дата охранного документа: 10.07.2016
13.01.2017
№217.015.90af

Лесная сеялка крупноплодных семян

Изобретение относится к лесохозяйственному машиностроению, в частности к сеялкам для высева крупноплодных семян, например желудей дуба, плодов каштана, фундука. Сеялка включает раму 1, бункер 2, высевающий аппарат 4, семяпровод 5, сошник 6 и заделывающие рабочие органы. Высевающий аппарат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603926
Дата охранного документа: 10.12.2016
25.08.2017
№217.015.9d51

Механизм поворота колонны стрелового манипулятора

Изобретение относится к грузоподъемным устройствам, а именно к механизмам поворота с гидравлическим приводом. Механизм поворота колонны стрелового манипулятора содержит поворотную колонну с закрепленной на ней шестерней, зубчатую рейку, размещенную внутри гидроцилиндров, в поршни которых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610848
Дата охранного документа: 16.02.2017
Showing 1-10 of 69 items.
27.05.2013
№216.012.4354

Унитарный зубной имплантат

Изобретение относится к области медицины, в частности стоматологии, и может быть использовано в хирургической стоматологии для протезирования зубов. Унитарный зубной имплантат из материала с памятью формы содержит коронковую часть и эндооссальный участок. Унитарный зубной имплантат выполнен из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482813
Дата охранного документа: 27.05.2013
20.06.2013
№216.012.4e8d

Оптическое кодирующее наноустройство

Изобретение относится к средствам вычислительной техники и может быть использовано в оптических устройствах обработки информации при разработке и создании оптических вычислительных машин и приемопередающих устройств. Устройство состоит из N-1 оптических наноусилителей, оптического N+1-входного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485691
Дата охранного документа: 20.06.2013
10.07.2013
№216.012.5289

Предохранительное устройство почвообрабатывающего орудия

Изобретение относится к лесному и сельскохозяйственному машиностроению, в частности к предохранительным устройствам почвообрабатывающих орудий для обработки почв. Устройство содержит цилиндрический корпус со штоком. В шток помещена пружина сжатия. Внутри штока расположен амортизатор растяжения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486732
Дата охранного документа: 10.07.2013
27.10.2013
№216.012.77a3

Корнеподрезчик

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для подрезания корней сеянцев лесных пород. Корнеподрезчик содержит раму с направляющими и вертикально подрезающими рабочими органами. Для подрезки боковых корней сеянцев вертикально подрезающие рабочие...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496289
Дата охранного документа: 27.10.2013
27.10.2013
№216.012.789e

Пожарный грунтомет-полосопрокладыватель

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для тушения низовых пожаров грунтом, а также для прокладки защитных минерализованных полос, особенно в безводных массивах, и решает задачу создания пожарного грунтомета с высокой эффективностью работы в условиях грунтов, насыщенных корнями...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496540
Дата охранного документа: 27.10.2013
20.01.2014
№216.012.9624

Корнеподрезчик

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к устройствам для подрезания корней растений. Корнеподрезчик содержит раму (1) с направляющей (5) и подрезающими рабочими органами в виде дисков (8). Диски (8) выполнены разного диаметра и кинематически связанны с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504135
Дата охранного документа: 20.01.2014
10.09.2014
№216.012.f2f9

Корнеподрезчик

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам для подрезания корней сеянцев лесных пород. Корнеподрезчик содержит раму (1) с направляющей (8) и дисковыми рабочими органами (14). Дисковые рабочие органы (14) кинематически связаны с силовыми...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528023
Дата охранного документа: 10.09.2014
27.09.2014
№216.012.f9a3

Инерционный магнитогидродинамический генератор

Изобретение относится к электротехнике, к производству электрической энергии на основе магнитогидродинамического эффекта и может быть использовано в устройствах обработки информации или приемо-передающих устройствах, размещаемых на объектах, движущихся с ускорением. Технический результат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529744
Дата охранного документа: 27.09.2014
20.02.2015
№216.013.28ec

Оптическая программируемая логическая матрица

Изобретение относится к средствам вычислительной техники и может быть использовано в оптических устройствах обработки информации при разработке и создании оптических вычислительных машин и приемопередающих устройств. Технический результат заключается в обеспечении построения программируемой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541933
Дата охранного документа: 20.02.2015
20.02.2015
№216.013.2922

Пожарный грунтомет-полосопрокладыватель

Изобретение относится к машинам для прокладки противопожарных минерализованных полос и тушения низовых лесных пожаров грунтом. Пожарный грунтомет-полосопрокладыватель содержит раму, шнеки левый и правый, расположенные на одной оси вращения, рыхлительную стрельчатую лапу, два фрезерных метателя,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541987
Дата охранного документа: 20.02.2015
+ добавить свой РИД