一种超声悬浮辣椒籽播种器及方法

1.本发明涉及播种技术领域，尤其涉及到一种超声悬浮辣椒籽播种器及方法。


背景技术：

2.辣椒是人们日常使用的蔬菜，也是家庭中烹饪必备的调料。辣椒的种植面积也在逐步扩大。辣椒籽的种植播种技术成为关键问题之一。由于辣椒籽辣性很强，会对播种者产生身体的不适，而且辣椒籽大小不一，形状差异明显，所以在播种时难以平均、稳定的控制辣椒籽播种的数量，造成不必要的浪费。现有的播种机械虽然可以降低劳动力，但需要有人工的辅助，操作不便。因此，亟需一种辣椒籽播种器，实现辣椒籽定量、高效、省力的播种器，进而降低播种成本。


技术实现要素：

3.针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种超声悬浮辣椒籽播种器，利用超声悬浮原理，将辣椒籽以一定初速度发射后会被超声悬浮装置捕获，辣椒籽悬浮在换能器形成的驻波节点上，改变pwm波的占空比，使籽粒沿轴线方向运动，最终从出种管排出。本发明装置可以连续单个籽粒地实现排种，提升播种效率和籽粒利用率。
4.本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
5.一种超声悬浮辣椒籽播种器，包括复位装置、发射装置和分种悬浮装置，所述复位装置输出端与发射装置相连，所述发射装置的输出端与分种悬浮装置相通；所述复位装置用来推动发射装置工作并使发射装置复位，所述发射装置用来发射籽粒到分种悬浮装置，所述分种悬浮装置使籽粒通过声悬浮力悬浮后使得籽粒在重力作用下沿出种管连续单粒播种。
6.上述方案中，所述复位装置的动力源为气体，所述复位装置包括复位弹簧、活塞杆和气缸壁；所述活塞杆的一端设置有缓冲活塞、另一端延伸出气缸后盖到发射装置内；所述活塞杆上套装有限位弹簧，限位弹簧的一端靠近第一缓冲垫，所述第一缓冲垫置于活塞杆上且靠近气缸后盖。
7.上述方案中，所述发射装置包括进种口、储种仓、卡紧模块和限位模块；所述储种仓设置管状轨道内，管状轨道上方开设有孔，孔与进种口相通；所述孔附近设置有卡紧模块；卡紧模块上下对称设置；所述储种仓朝向分种悬浮装置端为圆锥形开口结构，在初始位置时，圆锥形开口结构通过卡紧模块夹持；所述储种仓通过复位装置中的活塞杆推动沿管状轨道移动；所述管状轨道出口端设置有限位模块，所述限位模块用来储种仓向分种悬浮装置移动。
8.上述方案中，所述储种仓内还设置有光电传感器，光电传感器用来检测储种仓内的籽粒量。
9.上述方案中，所述圆锥形开口结构铰接在储种仓上；所述圆锥形开口结构包括夹板和壳体；所述壳体设置在夹板外侧；所述夹板和壳体之间通过第一弹簧和连杆机构连接；
所述夹板和壳体均为两片式以管状轨道轴线为中心对称。
10.上述方案中，所述限位模块包括第三弹簧和第二缓冲垫；所述第三弹簧一端设置在管状轨道上，另一端设置在第二缓冲垫上，其中，第二缓冲垫与管状轨道垂直；所述第二缓冲垫中心开设有孔。
11.上述方案中，所述卡紧模块包括第二弹簧、活动卡芯和卡紧外壳；所述卡紧外壳为u型中空结构，所述第二弹簧设置在卡紧外壳内，所述活动卡芯置于卡紧外壳内且连接于第二弹簧的一端，在弹性回复力的作用下活动卡芯能沿卡紧外壳内壁移动从而夹紧圆锥形开口结构。
12.上述方案中，所述分种悬浮装置包括换能器、凹球面壳体、控制板、驱动板、出种管和可调稳压电源；所述凹球面壳体两端通过连接板连接；其中，凹球面壳体上开设有横向进种口，横向进种口与管道轨道端口配合；所述凹球面壳体内均布有数个换能器；所述连接板上设置有出种管；所述换能器通过导线与驱动板连接；数个换能器并联；所述驱动板与可调稳压电源连接；所述控制板控制可调稳定电源，使可调稳定电源产生和输出40khz的pwm波。
13.上述方案中，凹球面壳体半径为50mm，两个凹球面壳体的顶点距离138mm，凹球面曲率半径为60mm。
14.超声悬浮辣椒籽播种器的播种方法，籽粒经进种口进入储种仓，当光电传感器检测到籽粒进入储种仓后传出信号，气泵的压缩空气从电磁阀排出后推动储种仓加速向右运动，储种仓出口端的壳体打开，籽粒以一定初速度发射经过凹球面壳体的横向进种口进入，换能器阵列产生出的两组超声波束相遇后叠加形成驻波，籽粒在驻波节点受到声压辐射的作用，产生声悬浮力，使籽粒在波节位置克服重力作用产生悬浮，由于籽粒发射时有不同的初速度，进而被不同的驻波节点捕获，同时改变换能器pwm波占空比，使籽粒实现轴向移动；籽粒到达右半凹球面时，由于声压降低无法提供足够的声悬浮力使籽粒悬浮，在重力作用下籽粒沿出种管排出，实现籽粒的连续单粒播种，同时储种仓在复位弹簧的作用下，再一次被卡紧模块卡紧实现复位。
15.本发明的有益效果：
16.1.本发明凹球面比平面设计聚焦更加集中，因此所能提供的声悬浮力更大。双发射端比单发射端产生的声场能量更大，提供更大的声悬浮力。控制器内的定时器对pwm波的占空比实现精确控制，进而实现控制驻波节点，实现籽粒在轴向位置的悬浮及移动。
17.2.本发明的储种仓从卡紧模块发射后抵达限位装置，在气缸作用下能够快速复位，而且在卡紧模块适当力度卡紧下储种仓出口端紧密封闭，随后在气缸作用下脱离卡紧模块，储种仓内部夹板迅速打开，辣椒籽获得初速度进入分种悬浮装置。
18.3.由于辣椒籽非常小，本发明装置可以实现将单个籽粒的连续播种，可以充分利用辣椒籽的数量，均匀分布在种植区域，避免过度密集和浪费。并且在发射装置、复位装置和悬浮装置的联合作用下提高了播种效率，减少了人工操作，提高了播种的准确性和均匀性。
附图说明
19.图1为超声悬浮辣椒籽播种器的整体结构示意图；
20.图2为复位装置的结构示意图；
21.图3为发射装置的结构示意图；
22.图4为分种悬浮装置的结构示意图；
23.图5为储种仓的结构示意图；
24.图6为卡紧模块的结构示意图；
25.图7为轴向驻波声压分布图；
26.图8为籽粒受到声悬浮力示意图一；
27.图9为籽粒受到声悬浮力示意图二；
28.图10为储种仓在气泵作用下的移动示意图。
29.附图标记如下：
30.1-进种口；2-光电传感器；3-第一缓冲垫；4-复位弹簧；5-导向环；6-第一气管接头；7-密封垫；8-气缸端盖；9-活塞杆；10-气缸壁；11-电磁阀；12-气泵；13-气压传感器；14-连接架；15-储种仓；1501-第一弹簧；1502-连杆机构；1503-夹板；1504-壳体；16-换能器；17-凹球面壳体；18-控制板；19-驱动板；20-出种管；21-调节螺丝；22-缓冲活塞；23-密封活塞；24-卡紧模块；2401-第二弹簧；2402-活动卡芯；2403-卡紧外壳；25-限位模块；2501-第三弹簧；2502-第二缓冲垫；26-可调稳压电源；30-管状轨道；31-横向进种口。
具体实施方式
31.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
32.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
33.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
34.一种超声悬浮辣椒籽播种器，包括复位装置，发射装置和分种悬浮装置，所述复位装置包括复位弹簧4、第一缓冲垫3、气缸壁10、密封活塞23、缓冲活塞22、导向环5、气缸端盖8、调节螺丝21、活塞杆9和第一气管接头6；所述活塞杆9位于气缸壁10内部，一端设置有第一缓冲垫3并延伸出气缸后端盖连接到储种仓15上，另一端与缓冲活塞22连接；所述密封活塞23两端设置有缓冲活塞22，密封活塞23与活塞杆9之间安装有密封垫7，所述气缸壁10一端开设有第一气管接头6，所述复位弹簧4套在活塞杆上9，且位于第一缓冲垫3与缓冲活塞
22之间。所述导向环5设置于密封活塞23与气缸壁10之间；所述导向环5用来对活塞杆9导向定位；气缸端面8、气缸后端盖和气缸壁10组成密封结构，气体经第一气管接头6引入密封结构，所述气体通过气泵12产生。
35.发射装置包括电磁阀11、气泵12、光电传感器2、进种口1和气压传感器13。所述电磁阀11与气泵12连接，所述进种口1为圆台状，进种口1设置在管状轨道30上方，管状轨道30内安装储种仓15，储种仓15内部设置有光电传感器2，光电传感器2与控制板18连接，储种仓15出口端的壳体1504周边安装限位模块25，用于限制轴向位移。所述气泵12底部安装有气压传感器13。
36.储种仓15设置管状轨道30内，管状轨道30上方开设有孔，孔与进种口1相通；储种仓15朝向分种悬浮装置端为圆锥形开口结构，在初始位置时，圆锥形开口结构通过卡紧模块24夹持；储种仓15通过复位装置中的活塞杆9推动沿管状轨道30移动；管状轨道30出口端设置有限位模块25，所述限位模块25用来储种仓15向分种悬浮装置移动；所述圆锥形开口结构铰接在储种仓15上；所述圆锥形开口结构包括夹板1503和壳体1504；所述壳体1504设置在夹板1503外侧；所述夹板1503和壳体1504之间通过第一弹簧1501和连杆机构1502连接；所述夹板1503和壳体1504均为两片式以管状轨道30轴线为中心对称。
37.夹板1503和壳体1504为两片式设计，在初始位置时，通过卡紧模块24卡紧从而使得夹板1503和壳体1504分别上下配合，离开初始位置后，夹板1503和壳体1504之间的第一弹簧1501的回复力使得夹板1503分开和壳体1504分开，里边的连杆机构1502用来限位，防止过度分开。
38.分种悬浮装置包括凹球面壳体17、换能器16、连接架14、驱动板19和控制板18。所述换能器16数目为72个，换能器16阵列按照环形排列固定在两个凹球面壳体17的内表面，两个凹球面壳体17通过连接架14固定，所述驱动板19和控制板18设置在凹球面壳体17的一端，并通过导线与换能器16阵列并联连接形成通路。
39.驱动板19内置驱动模块，驱动模块为l298n，与换能器16阵列用导线连接，输出与可调稳压电源26相同幅值的pwm波给换能器16阵列。所述控制板(atmega328p)外接可调稳压电源26，产生和输出40khz的pwm波，凹球面壳体半径为50mm，两凹球面壳体顶点距离138mm，凹球面曲率半径为60mm。
40.限位装置包括第三弹簧2501、第二缓冲垫2502，安装在管状轨道30出口处，其中，第三弹簧2501一端与管状轨道30连接，一端与第二缓冲垫2502连接，第二缓冲垫2502与管状轨道30垂直，且第二缓冲垫2502中心开设有孔，该孔用来通过储种仓15端部的壳体1504，同时起到缓冲的作用。
41.卡紧模块为2个，其中，卡紧模块24包括第二弹簧2401，卡紧外壳2403和活动卡芯2402；卡紧外壳2403为u型中空结构，第二弹簧2401设置在卡紧外壳2403内，活动卡芯2402置于卡紧外壳2403内且连接于第二弹簧2401的一端，在弹性回复力的作用下活动卡芯2402能沿卡紧外壳2403内壁移动从而夹紧储种仓15端部的壳体1504。
42.第n个换能器在r点产生的声压pn，可表示为
43.p0为换能器输出功率的振幅常数；a为激励信号幅值；k为波数，k＝2π/λ，λ为波长；dn为换能器到r点的距离；为发射源相位；df是关于角度
θ的远场指向性函数。则n个换能器产生的叠加声场声压为
44.气压传感器13检测到气泵压力位0.01pa时，气泵为活塞提供1μn的力，使籽粒产生12.5cm/s2的加速度，辣椒籽以5cm/s-7cm/s的初速度排出。
45.辣椒籽重量0.045g-0.056g，由于凹球面阵列产生的声压中间大，两边小，在35mm-105mm处，最大声压44.8kpa，最小声压5kpa，根据公式其中，p
rms
为所测量声压，p
ref
为标准声压，2
×
10-5
pa。最大声压级为187db，最小声压级为168db，根据公式其中，u为声势能。最大声悬浮力为642μn，最小声悬浮力423μn，因此，当辣椒籽悬浮到右边凹球面后由于重力大于悬浮力，辣椒籽粒会下沉到出种管20内。
46.储种仓15出口端壳体与内部夹板1503之间设置有第一弹簧1501和连杆机构1502，所述储种仓15在起始点位置时，卡紧模块24使第一弹簧1501压缩，夹板1503封闭。在末端位置时，限位模块25使第一弹簧1501恢复原长，夹板1503张开。
47.出种管20上端口呈喇叭形，下端呈圆柱型，固定位于连接架右侧。
48.第一缓冲垫3右侧设置有第一气管接头6，第一气管接头6连接电磁阀11，电磁阀11连接气泵12。
49.可调稳压电源26为驱动模块提供放大电源，激励电压为20v。
50.结合附图对本发明做进一步的描述：
51.结合附图1所示一种超声悬浮辣椒籽播种器，包括复位装置，发射装置和分种悬浮装置，复位装置包括复位弹簧4、第一缓冲垫3、气缸壁10、密封活塞23、缓冲活塞22、导向环5、气缸端盖8、调节螺丝21、活塞杆9和第一气管接头6；发射装置包括第一气管接头6、电磁阀11、气泵12、光电传感器2、进种口1和气压传感器13；所述分种悬浮装置包括凹球面壳体17、换能器16、连接架14、驱动板19和控制板18。
52.结合附图2所示，活塞杆9位于气缸壁10内部，一端设置有第一缓冲垫3，另一端与缓冲活塞22连接，减少活塞对气缸端盖8的冲击力。所述密封活塞23两端设置有缓冲活塞22，所述气缸壁10一端开设有第一气管接头6。所述密封活塞23与活塞杆9之间安装有密封垫7，保证气缸的气密性。所述复位弹簧4套在活塞杆9上，且位于第一名缓冲垫3与缓冲活塞22之间。所述导向环5设置于密封活塞23与气缸壁10之间，保证气缸壁10不被活塞杆9破坏。所述调节螺丝21设置于气缸端盖8的一端。
53.结合附图3所示，电磁阀11与气泵12连接，所述进种口1为圆台状，进种口1下方安装储种仓15，储种仓15内部设置有光电传感器2，储种仓15出口端的壳体1504周边安装限位模块25，用于限制轴向位移。所述气泵12底部安装有气压传感器13。
54.结合附图4所示，换能器16数目为72个，换能器16阵列按照环形排列固定在两个凹球面壳体17的内表面，两个凹球面壳体17通过连接架14固定，所述驱动板19和控制板18设置在凹球面壳体17的一端，并通过导线与换能器16阵列并联连接形成通路。所述驱动模块19为l298n，与换能器16阵列用导线连接，输出与可调稳压电源26相同幅值的的pwm波给换能器16阵列。所述控制模块(atmega328p)外接可调稳压电源26，产生和输出40khz的pwm波，凹球面半径为50mm，两凹球面顶点距离138mm，凹球面曲率半径为60mm。
55.结合附图5所示，所述储种仓出口端壳体与内部夹板之间设置有第一弹簧1501和连杆机构1502，卡紧模块24夹住出口端壳体时第一弹簧1501为压缩状态。
56.结合附图6所示，卡紧模块中卡紧外壳2403内设置有第二弹簧2401，第二弹簧2401下端连接活动卡芯2402，活动卡芯2402与卡紧外壳2403内壁之间存有间隙。
57.结合附图7所示，在凹球面阵列半径为50mm时的驻波声场，驻波声压中间高，两边低，即中间悬浮能力强，两侧悬浮能力弱。
58.结合附图8和9所示，声悬浮力由高压指向低压，同时驻波在高低压的不断交替中形成，所以声悬浮力在纵向的合力抵抗重力，横向的力大小相等、左右相反，使辣椒籽悬浮。在35mm-105mm处，最大声压44.8kpa，最小声压5kpa，最大声压级为187db，最小声压级为168db，最大声悬浮力为642μn，最小声悬浮力423μn。
59.结合附图10所示，储种仓15在起始点位置时，卡紧模块使弹簧a1501压缩，夹板1503封闭。在末端位置时，卡紧模块使弹簧a1501恢复原长，夹板1503张开。
60.根据本发明实施例的一种超声悬浮辣椒籽播种器的工作过程：
61.辣椒籽经进种口1进入储种仓15，当光电传感器2检测到辣椒籽进入储种仓15后传出信号，气泵12的压缩空气从电磁阀11排出后推动储种仓15加速向前运动，储种仓15出口端的壳体1504打开，辣椒籽以一定初速度发射经过凹球面壳体17的通孔进入分种悬浮装置，换能器16阵列产生出的两组超声波束相遇后叠加形成驻波，辣椒籽在驻波节点受到声压辐射的作用，产生声悬浮力，使若干辣椒籽在波节位置克服重力作用产生悬浮，由于辣椒籽发射时有不同的初速度，进而被不同的驻波节点捕获，同时改变换能器16pwm波占空比，使辣椒籽实现轴向移动。籽粒到达右半凹球面时，由于声压降低无法提供足够的声悬浮力使籽粒悬浮，在重力作用下籽粒沿出种管20排出，实现籽粒的连续单粒播种，同时储种仓15在气缸和复位弹簧4的作用下，再一次被卡紧模块24卡紧实现复位。
62.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
63.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：
1.一种超声悬浮辣椒籽播种器，其特征在于，包括复位装置、发射装置和分种悬浮装置，所述复位装置输出端与发射装置相连，所述发射装置的输出端与分种悬浮装置相通；所述复位装置用来推动发射装置工作并使发射装置复位，所述发射装置用来发射籽粒到分种悬浮装置，所述分种悬浮装置使籽粒通过声悬浮力悬浮后使得籽粒在重力作用下沿出种管(20)连续单粒播种。2.根据权利要求1所述的超声悬浮辣椒籽播种器，其特征在于，所述复位装置的动力源为气体，所述复位装置包括复位弹簧(4)、活塞杆(9)和气缸壁(10)；所述活塞杆(9)的一端设置有缓冲活塞(22)、另一端延伸出气缸后盖到发射装置内；所述活塞杆(9)上套装有限位弹簧(4)，限位弹簧(4)的一端靠近第一缓冲垫(3)，所述第一缓冲垫(3)置于活塞杆(9)上且靠近气缸后盖。3.根据权利要求1所述的超声悬浮辣椒籽播种器，其特征在于，所述发射装置包括进种口(1)、储种仓(15)、卡紧模块(24)和限位模块(25)；所述储种仓(15)设置在管状轨道(30)内，管状轨道(30)上方开设有孔，孔与进种口(1)相通；所述孔附近设置有卡紧模块(24)；卡紧模块(24)上下对称设置；所述储种仓(15)朝向分种悬浮装置端为圆锥形开口结构，在初始位置时，圆锥形开口结构通过卡紧模块(24)夹持；所述储种仓(15)通过复位装置中的活塞杆(9)推动沿管状轨道(30)移动；所述管状轨道(30)出口端设置有限位模块(25)，所述限位模块(25)用来限制储种仓(15)向分种悬浮装置移动。4.根据权利要求3所述的超声悬浮辣椒籽播种器，其特征在于，所述储种仓(15)内还设置有光电传感器(2)，光电传感器(2)用来检测储种仓(15)内的籽粒量。5.根据权利要求3所述的超声悬浮辣椒籽播种器，其特征在于，所述圆锥形开口结构铰接在储种仓(15)上；所述圆锥形开口结构包括夹板(1503)和壳体(1504)；所述壳体(1504)设置在夹板(1503)外侧；所述夹板(1503)和壳体(1504)之间通过第一弹簧(1501)和连杆机构(1502)连接；所述夹板(1503)和壳体(1504)均为两片式以管状轨道(30)轴线为中心对称。6.根据权利要求3所述的超声悬浮辣椒籽播种器，其特征在于，所述限位模块(25)包括第三弹簧(2501)和第二缓冲垫(2502)；所述第三弹簧(2501)一端设置在管状轨道(30)上，另一端设置在第二缓冲垫(2502)上，其中，第二缓冲垫(2502)与管状轨道(30)垂直；所述第二缓冲垫(2502)中心开设有孔。7.根据权利要求3所述的超声悬浮辣椒籽播种器，其特征在于，所述卡紧模块(24)包括第二弹簧(2401)、活动卡芯(2402)和卡紧外壳(2403)；所述卡紧外壳(2403)为u型中空结构，所述第二弹簧(2401)设置在卡紧外壳(2403)内，所述活动卡芯(2402)置于卡紧外壳(2403)内且连接于第二弹簧(2401)的一端，在弹性力的作用下活动卡芯(2402)能沿卡紧外壳(2403)内壁移动从而夹紧圆锥形开口结构。8.根据权利要求1所述的超声悬浮辣椒籽播种器，其特征在于，所述分种悬浮装置包括换能器(16)、凹球面壳体(17)、控制板(18)、驱动板(19)、出种管(20)和可调稳压电源(26)；所述凹球面壳体(17)两端通过连接板(14)连接；其中，凹球面壳体(17)上开设有横向进种口(31)，横向进种口(31)与管状轨道(30)端口配合；所述凹球面壳体(17)内均布有数个换能器(16)；所述连接板(14)上设置有出种管(20)；所述换能器(16)通过导线与驱动板(19)连接；数个换能器(16)并联；所述驱动板(19)与可调稳压电源(26)连接；所述控制板(18)控
制可调稳定电源(26)，使可调稳定电源(26)产生和输出一定赫兹的pwm波。9.根据权利要求8所述的超声悬浮辣椒籽播种器，其特征在于，所述凹球面壳体(17)半径为50mm，两个凹球面壳体(17)的顶点距离138mm，凹球面曲率半径为60mm。10.根据权利要求1至9任一项所述的超声悬浮辣椒籽播种器的播种方法，其特征在于，籽粒经进种口(1)进入储种仓(15)，当光电传感器(2)检测到籽粒进入储种仓(15)后传出信号，气泵(12)的压缩空气从电磁阀(11)排出后推动储种仓(15)加速向右运动，储种仓(15)出口端的壳体(1504)打开，籽粒以一定初速度发射经过凹球面壳体(17)的横向进种口(31)进入，换能器(16)阵列产生出的两组超声波束相遇后叠加形成驻波，籽粒在驻波节点受到声压辐射的作用，产生声悬浮力，使籽粒在波节位置克服重力作用产生悬浮，由于籽粒发射时有不同的初速度，进而被不同的驻波节点捕获，同时改变换能器pwm波占空比，使籽粒实现轴向移动；籽粒到达右半凹球面壳体(17)时，由于声压降低无法提供足够的声悬浮力使籽粒悬浮，在重力作用下籽粒沿出种管(20)排出，实现籽粒的连续单粒播种，同时储种仓(15)在复位弹簧(4)的作用下，再一次被卡紧模块(24)卡紧实现复位。

技术总结
本发明公开了一种超声悬浮辣椒籽播种器及方法，涉及播种技术领域，包括复位装置、发射装置和分种悬浮装置，所述复位装置输出端与发射装置相连，所述发射装置的输出端与分种悬浮装置相通；所述复位装置用来推动发射装置工作并使发射装置复位，所述发射装置用来发射籽粒到分种悬浮装置，所述分种悬浮装置使籽粒通过声悬浮力悬浮后使得籽粒在重力作用下沿出种管连续单粒播种。利用超声悬浮原理，将辣椒籽以一定初速度发射后会被超声悬浮装置捕获，辣椒籽悬浮在换能器形成的驻波节点上，改变PWM波的占空比，使籽粒沿轴线方向运动，最终从出种管排出。本发明装置可以连续单个籽粒地实现排种，提升播种效率和籽粒利用率。提升播种效率和籽粒利用率。提升播种效率和籽粒利用率。


技术研发人员：高建民 沈鹏飞
受保护的技术使用者：江苏大学
技术研发日：2023.08.10
技术公布日：2023/9/20