DOI: https://doi.org/10.32515/2414-3820.2018.48.79-88

Analysis of the Capabilities of Volumetric Sensors that are Used in Existing Seeding Monitoring Systems

Yuri Parhomenko, Mikhail Parhomenko, A. Bokiy

About the Authors

Yuri Parhomenko, Associate Professor, PhD in Technics (Candidate of Technics Sciences), Central Ukrainian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine, e-mail: parhomenkoym@ukr.net

Mikhail Parhomenko, Central Ukrainian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine, e-mail:

A. Bokiy, student, Central Ukrainian National Technical University, Kropyvnytskyi, Ukraine

Abstract

The analysis of the technical capabilities of capacitive and optical sensors of volumetric action, which are used in existing seeding monitoring systems, is carried out. A number of experimental and theoretical studies have been carried out to determine the possibilities of using sensors of volumetric action to register the grain flow, which is formed by various types of seeders. A number of experimental and theoretical studies were carried out to determine the possibilities of using volumetric sensors for registration of grain flow formed by different types of seeding machines of seeders. Investigation of the functional capabilities of the capacitive sowing sensor SCS "Niva 23" was carried out with the help of a laboratory installation. Corn seeds were selected as objects of control, which gave the largest amplitude of the pulse of registration. The set speed of the seed in the plane of control of the sensor was determined by the height of its reset. When crossing the seed of the control plane of the sensor at its output, impulses were formed, the amplitude and shape of which, separated by a load resistor, was recorded by a digital oscilloscope of type HPS5 and a camera. The possibility of using capacitive and optical volumetric sensors for registration of grain flow at the output of the seeding machine and at the level of the bottom of the furrow of the drill machine SZ-3,6 was determined. The analysis of the results of the study of the grain flow formed by the coil sowing machine showed that the sensor intended for work in computer identification systems should register up to 350 ÷ 400 seeds per second, the average interval between which changes in range . As a result of the received experimental data, we conclude that further upgrading of existing types of capacitive and optical, visible parts of the spectrum, sensors, as the simplest of design and manufacturing technology, with the aim of using them to identify the grain flow is inexpedient and hopeless. It is necessary to develop sensors of another type, which would provide registration to 2-3 parallely flying grains in the plane of its control.

Keywords

seeding control, capacitive sensor, optical sensor, grain flow, pulse, control plane

Full Text:

PDF

References

1. Ruda, O.L. Zernoviy rinok Ukrayini [Grain market of Ukraine]. Modern Socio-Cultural Space 2017: XIV Mizhnarodna naukova Interenet-konferentsIya – 14th International Scientific Internet Conference. Vinnitskiy derzhavniy agrarniy unversitet [in Ukrainian].

2. Sistema kontrolya vyiseva RECORD [Record seeding control system]. (2016). Herson: TOV «TRAK». seeding.com.ua. Retrieved from http://seeding.com.ua [in Russian].

3. Sistema kontrolya vyiseva MONADA [MONADA seeding control system]. Herson. monada.ks.ua. Retrieved from http://www.monada.ks.ua. [in Russian].

4. Rudenko, V.P. (2013). Poltavskaya tehnologIya poseva. [Poltava seeding technology]. Poltava: OOO «Kopi-Tsentr» [in Russian].

5. Sistema kontrolya vyiseva «NIVA 23» [NIVA 23 seeding control system]. (2002). Poltava [in Russian].

6. SisolIn, P. V. (1994). Teoriya proektuvannya ta rozrahunki posivnih mashin: [The theory of designing and calculating seeding machines]. Kyiv: ISDO [in Ukrainian].

7. Parhomenko, Yu.M., Kondratets, V.O., Parhomenko, M.D. (2011). Viznachennya matematichnoyi modelI protsesu formuvannya zernovogo potoku na vihodi kotushkovogo visIvnogo aparata [Determination of the mathematical model of the process of formation of grain flow at the output of the coil seeding machine]. Konstruyuvannya, virobnitstvo ta ekspluatatsIya silskogospodarskih mashin. Zagalnoderzh. mizhvidomch. nauk.- tehn. zb-k, Vol.41, 62-68. [in Ukrainian]

8. Parhomenko, Yu.M., Kondratets, V.O., Parhomenko, M.D. (2008) Viznachennya matematichnoyi modeli rozrahunku koefItsientu oporu povitrya ta kritichnoyi shvidkosti zerna pri yogo transportuvanni visivnim aparatom [Determination of the mathematical model of the calculation of the air resistance coefficient and the critical grain velocity when transported by seeding machine]. Tehnika v silskogospodarskomu virobnitstvi, galuzeve mashinobuduvannya, avtomatizatsiya. Zbirnik nauk. prats KNTU, Vol.21, 105-109 [in Ukrainian].

9. Mashini posivni. [Seeding mashines]. (2006). Viprobuvannya silskogospodarskoyi tehnIki. Metodi viprobuvan. SOU 74.3-37-129: 2004 from 01 August 2006. Kyiv: MinagropolItiki Ukrayini (Standart MInagropolitiki Ukrayini) [in Ukrainian].

10. Agrotehnicheskie trebovaniya na selskohozyaystvennyie mashinyi [Agrotechnical requirements for agricultural machinery]. (1983). Sb. Goskomselhoztehnika SSSR. Moscow: TsNIITEI, Vol. 32, 342 [in Russian].

GOST Style Citations

  1. Руда О.Л. Зерновий ринок України //XIV Міжнародна наукова інтеренет - конференція «Сучасний соціокультурний простір 2017». Вінницький державний аграрний університет.ІV
  2. Система контроля высева RECORD. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Херсон: ТОВ «ТРАК» , 2016. 27 с. URL: http://seeding.com.ua
  3. Система контроля высева MONADA.. Документация, паспорта, инструкции, программное обеспечение. НПФ «МОНАДА. », г. Херсон. URL: http://www.monada.ks.ua.
  4. Руденко В.П. Полтавская технологія посева. Пособие для агрономов, инженеров с/х производства, конструкторов. – Полтава: ООО «Копи-Центр», 2013, 54с.
  5. Система контроля высева «НИВА 23». Техническое описание и инструкция по эксплуатации., г. Полтава, 2002г. 42с
  6. Сисолін П. В. Теорія проектування та розрахунки посівних машин: Навч. Посібник, Київ.: ІСДО, 1994. – 148 с.
  7. Пархоменко Ю.М. Визначення математичної моделі процесу формування зернового потоку на виході котушкового висівного апарата / Ю.М. Пархоменко, В.О. Кондратець, М.Д. Пархоменко // Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин: загальнодерж. міжвідомч. наук.- техн. зб-к. – Кіровоград: КНТУ, 2011. Вип.№41. С. 62-68.
  8. Ю.М. Пархоменко, В.О. Кондратець, М.Д. Пархоменко. Визначення математичної моделі розрахунку коефіцієнту опору повітря та критичної швидкості зерна при його транспортуванні висівним апаратом . Техніка в сільськогосподарському виробництві, галузеве машинобудування, автоматизація: зб. наук. праць КНТУ. Кіровоград, 2008. Вип.№21. С105-109.
  9. Машини посівні. Випробування сільськогосподарської техніки. Методи випробувань: СОУ 74.3-37-129: 2004. - [Чинний від 2006-08-01]. Київ: Мінагрополітики України, 2006. – 86 с. – (Стандарт Мінагрополітики України).
  10. Агротехнические требования на сельскохозяйственные машины: Сб. Госкомсельхозтехника СССР. Москва: ЦНИИТЕИ, 1983. Т. 32. 342с.
Copyright (c) 2018 Yuri Parhomenko, Mikhail Parhomenko, A. Bokiy