一种智慧农业用的种子筛选系统的制作方法

1.本发明涉及育种领域，尤其涉及一种智慧农业用的种子筛选系统。


背景技术：

2.种子在种植之前需要经过良种筛分工作程序，而现有技术中针对种子良种筛分的处理主要通过人工来完成，当量大的时候不仅增加工人的劳动强度和提高人工成本，而且工作效率极其低下，不利于种子的工业化生产；而逐渐的，为了降低人工成本，市面上开始出现有自动化筛分的设备。
3.经过本团队的海量检索，了解到现有的种子筛选系统主要有如公开号为cn112715086b所公开的番木瓜种子去种皮、筛分一体化装置及其使用方法尤为具有代表性，该装置解决现有技术中番木瓜种子需要人工去种皮及良种筛分，工作效率低的技术问题，有效节约人工成本和提高工作效率；但是，其只能针对番木瓜种子进行筛分，适用性不足，同时筛选精度也不够。
4.综上所述，现有技术中的种子筛选系统方案存在适用性不足以及筛选精度不够的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于，针对现在的种子筛选系统所存在的不足，提出了一种智慧农业用的种子筛选系统。
6.为了克服现有技术的不足，本发明采用如下技术方案：
7.一种智慧农业用的种子筛选系统，包括筛选设备，所述筛选设备包括液体容器、电机、隔断结构、第一滤网、第二滤网、拨板以及液体密度调节装置；其中，
8.所述液体容器，被构造成开口朝上，所述液体容器的底部中心开有通孔，所述通孔内设置有转轴，所述转轴通过密封轴承与所述通孔密封连接，所述液体容器用于装载液体；
9.所述电机，被构造成设置于所述液体容器的底部，且所述电机的输出轴与所述转轴通过联轴器连接，所述电机用于驱动所述转轴转动；
10.所述隔断结构，被构造成竖直设置，且所述隔断结构包括第一套筒以及连接于所述第一套筒周边的第一隔板以及第二隔板，所述第一隔板远离所述第一套筒的一端与所述第二隔板远离所述第一套筒的一端均抵接于所述液体容器的内壁，所述隔断结构用于将所述液体容器分隔成为第一容腔以及第二容腔；
11.所述第一滤网，被构造成水平设置于所述第一容腔中，用于收集第一类种子；
12.所述第二滤网，被构造成水平设置于所述第二容器中且所述第二滤网的水平高度低于所述第一滤网的水平高度，用于收集第二类种子；
13.所述拨板，被构造成与穿过所述第一套筒的所述转轴可拆卸地固定连接，用于将处于第二容腔的水平高度高于所述第一滤网的第一类种子移动至所述第一滤网的正上方；
14.所述液体密度调节装置，被构造成为电场调节装置，用于调节液体容器中的液体
所处的电场，使得液体的离子浓度改变，以对液体的密度进行调节。
15.进一步地，所述第一类种子的密度小于所述第二类种子的密度。
16.进一步地，所述第一隔板与所述第二隔板上均开有用于液体流通的通孔，所述通孔的孔径均小于种子的最小外径。
17.进一步地，所述液体容器的底部设置有用于输入液体的进口。
18.进一步地，所述第二隔板的高度低于所述第一隔板的高度。
19.进一步地，所述转轴的顶端设置有连接块，所述拨板的一端端部设置有与所述连接块相适配地连接孔，所述拨板的另一端与所述液体容器内壁抵接，所述转轴通过连接块与连接孔的嵌套配合连接从而带动所述拨板转动连接，所述拨板从所述第一隔板位于所述第二容腔的一侧往所述第一隔板位于所述第一容腔的一侧转动。
20.进一步地，所述第一滤网、所述第二滤网以及所述隔断机构一体成型。
21.进一步地，所述液体密度调节装置包括分别设置于液体容器的相对的两侧并且与液体容器内的液体绝缘的第一电极以及第二电极，所述第一电极位于靠近所述第一容腔的一侧，所述第二电极位于靠近所述第二容腔的一侧，所述第一电极位于液体容器的底部一侧，所述第二电极位于所述液体容器的顶部一侧。
22.进一步地，所述筛选设备还包括控制模块，所述控制模块与所述电机以及所述液体密度调节装置信号连接。
23.本发明所取得的有益效果是：
24.1、通过设置液体密度调节装置，能够扩大可筛选的种子种类，提高筛选适用性；
25.2、通过设置液体密度调节装置，能够区分发育程度不同的种子，提高了筛选精准度与筛选良种率；
26.3、通过一体成型的隔断机构与第一滤网以及第二滤网，能够在筛选结束后直接将种子取出而无需清理液体容器，留待之后继续使用，提高了工作效率。
附图说明
27.从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定相同的部分。
28.图1为本发明的实施例中的一种智慧农业用的种子筛选系统的部分结构示意图之一。
29.图2为本发明的实施例中的一种智慧农业用的种子筛选系统的部分结构示意图之二。
30.图3为本发明的实施例中的一种智慧农业用的种子筛选系统的部分结构示意图之三。
31.图4为本发明的实施例中的一种智慧农业用的种子筛选系统的部分结构示意图之四。
32.图5为本发明的实施例中的一种智慧农业用的种子筛选系统的方法流程图。
33.图中：
34.1、液体容器；2、第一电极；3、第二电极；4、第一隔板；5、第二隔板；6、套筒；7、拨板；8、第一滤网；9、第二滤网；10、第三滤网。
具体实施方式
35.为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。对于本领域技术人员而言，在查阅以下详细描述之后，本实施例的其它系统、方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统、方法、特征和优点都包括在本说明书内，包括在本发明的范围内，并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述了所公开的实施例的另外的特征，并且这些特征根据以下详细描述将是显而易见的。
36.本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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组件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，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的具体含义。
37.实施例一。
38.如图1、图2以及图3所示的一种智慧农业用的种子筛选系统，包括筛选设备，所述筛选设备包括液体容器1、电机、隔断结构、第一滤网8、第二滤网9、拨板7以及液体密度调节装置；其中，
39.所述液体容器1，被构造成开口朝上，所述液体容器1的底部中心开有通孔，所述通孔内设置有转轴，所述转轴通过密封轴承与所述通孔密封连接，所述液体容器1用于装载液体；
40.所述电机，被构造成设置于所述液体容器1的底部，且所述电机的输出轴与所述转轴通过联轴器连接，所述电机用于驱动所述转轴转动；
41.所述隔断结构，被构造成竖直设置，且所述隔断结构包括第一套筒6以及连接于所述第一套筒6周边的第一隔板4以及第二隔板5，所述第一隔板4远离所述第一套筒6的一端与所述第二隔板5远离所述第一套筒6的一端均抵接于所述液体容器1的内壁，所述隔断结构用于将所述液体容器1分隔成为第一容腔以及第二容腔；
42.所述第一滤网8，被构造成水平设置于所述第一容腔中，用于收集第一类种子；
43.所述第二滤网9，被构造成水平设置于所述第二容器中且所述第二滤网9的水平高度低于所述第一滤网8的水平高度，用于收集第二类种子；
44.所述拨板7，被构造成与穿过所述第一套筒6的所述转轴可拆卸地固定连接，用于将处于第二容腔的水平高度高于所述第一滤网8的第一类种子移动至所述第一滤网8的正上方；
45.所述液体密度调节装置，被构造成为电场调节装置，用于调节液体容器1中的液体所处的电场，使得液体的离子浓度改变，以对液体的密度进行调节。
46.在此情况下，液体容器1中的液体可包含正负离子。例如，液体可为水盐溶液。一般来说，水盐溶液通过不断向其中添加溶质来增加质量，而溶解过程中水的体积基本不变。因此，溶解过程可以不断增大盐溶液的密度。溶质没有特别限制，例如，可使用诸如nacl的正盐，也可以为酸式盐或碱式盐。
47.盐(电解质)在溶液中的形态一般为离子，阴离子带负电、阳离子带正电。因为溶液
整体和局部的电平衡，溶液的密度是均匀的。而如果在溶液外部施加一个电场，在电场作用下，阴离子向阳极移动、阳离子向阴极移动。此时，溶液整体呈现出非电中性，溶液的电场用以平衡外部电场。两极处离子汇集密度较高，中部离子少密度低，使得液体溶液中的液体离子浓度改变，以实现通过电场调节液体的密度，从而精确控制种子的筛选，比如可以筛选出发育程度(发育完全、半败育和败育种子)不同的种子，进而提高了筛分后种子的良种率；同时由于可以调节液体密度，可以增加更加多类型的种子进行筛分，增加了适用性。
48.在其中一个实施例中，所述第一类种子的密度小于所述第二类种子的密度。相应地，在本实施例中，所述发育完全的种子属于第二类种子，半败育种子与败育种子属于第一类种子；当需要将半败育种子与败育种子进行筛分时，所述半败育种子属于第二类种子，所述败育种子属于第一类种子。
49.在其中一个实施例中，所述第一隔板4与所述第二隔板5上均开有用于液体流通的通孔，所述通孔的孔径均小于种子的最小外径。
50.在其中一个实施例中，所述液体容器1的底部设置有用于输入液体的进口。
51.在其中一个实施例中，所述第二隔板5的高度低于所述第一隔板4的高度，从而使得所述拨板7在转动过程中能够越过所述第二隔板5从而将浮于液面以上的第一类种子移动至所述第一滤网8上。具体的，当所述液体容器1填充液体时，所述第一滤网8以及所述第二滤网9均处于液面以下。
52.在其中一个实施例中，所述转轴的顶端设置有连接块，所述拨板7的一端端部设置有与所述连接块相适配地连接孔，所述拨板7的另一端与所述液体容器1内壁抵接，所述转轴通过连接块与连接孔的嵌套配合连接从而带动所述拨板7转动连接，所述拨板7从所述第一隔板4位于所述第二容腔的一侧往所述第一隔板4位于所述第一容腔的一侧转动。
53.在其中一个实施例中，所述第一滤网8、所述第二滤网9以及所述隔断机构一体成型，通过该设计，能够在筛分结束后不将液体容器1中的液体排出而取出筛分后的种子，节省了操作时间，提高了工作效率。
54.在其中一个实施例中，所述液体密度调节装置包括分别设置于液体容器1的相对的两侧并且与液体容器1内的液体绝缘的第一电极2以及第二电极3，所述第一电极2位于靠近所述第一容腔的一侧，所述第二电极3位于靠近所述第二容腔的一侧，所述第一电极2位于液体容器1的底部一侧，所述第二电极3位于所述液体容器1的顶部一侧。
55.具体的，可通过外部电源对所述第一电极2和所述第二电极3施加电压(例如，直流电压)，以在两个电极之间形成电场e。在此示例中，液体可包含正负离子，例如，离子液体或离子溶液。
56.如此，电极通电后，液体中的正负离子因为电场作用会朝着不同的方向运动，负离子运动到正电极附近，正离子运动到负电极附近，其中所述第一电极2可以为正电极，相应地，所述第二电极3为负电极，对应的，当所述第一电极2为负电极时，所述第二电极3为正电极。此时，液体的在液体容器1的液体离子浓度改变而使液体密度变化。
57.已知电场强度的公式为
[0058][0059]
，其中，d为所述第一电极2与所述第二电极3之间的距离，u为电压。
[0060]
假设溶液中的电荷量为q，则电荷量q为：
[0061][0062]
其中，m
溶质
为液体中溶质的质量，n为溶质的分子量，na为阿伏伽德罗常数，e为元电荷。
[0063]
这里，液体中溶质的质量m
溶质
可为：
[0064]m溶质
＝vw*ρw*c％
[0065]
其中，vw为液体的总体积，ρw为液体的密度，c％为溶质的质量百分比浓度。其中，所述ρw根据需要筛分的种子类型进行确定，这个可以参考工具书或者通过有限次实验获得。
[0066]
由此，当已知液体的总体积、需求的液体的密度以及需求的溶质的质量百分比浓度时，可计算溶液中的电荷量q。
[0067]
此外，可计算得到使溶液中的这些离子向两个电极移动的驱动力(电场力)f为：
[0068][0069]
也就是说，当电压改变时，使溶液中的离子向两个电极移动的驱动力f改变，而不同的驱动力f，使得所述液体容器1内的液体离子浓度不同，即，液体密度不同，从而实现不同种子的的精确筛选，而驱动力f的存在也可以加速筛选的过程。
[0070]
同时，当达到预设的ρw后，则需要e处于动态平衡状态以确保ρw持续变化幅度维持在
±
10％ρw之间，此时施加于所述第一电极2与所述第二电极3上的为交流电压，通过该设置能够使得e的方向不断变化，从而确保种子受到的合力处于动态平衡。
[0071]
所述第一电极2与所述第二电极3均可呈板状并且具有与液体容器1的侧壁相应的形状，例如，所述第一电极2与所述第二电极3均为平坦的电极板或弯曲的电极板。所述第一电极2与所述第二电极3均可设置在液体容器1的外壁上。此外，所述第一电极2以及所述第二可具有使液体全部位于所述第一电极2与所述第二电极3之间的电场内的面积。
[0072]
在其中一个实施例中，所述筛选设备还包括控制模块，所述控制模块与所述电机以及所述液体密度调节装置信号连接，根据需要筛分的速度，调节所述第一电极2与所述第二电极3上的电压u，同时根据筛分的速度，调节电机的转速，以确保电机转动一次过程中能够完成多的收集。同时，通过电压也能控制溶液的酸碱度，能够在筛分过程为种子进行预处理，根据有限次实验数据表明，ph值在3.00-4.40范围内的的酸性电解水对加快种子萌发和提高芽鲜质量有明显的促进作用；而过强的酸性电解水和过强的碱性电解水则会减慢种子的发芽速度,对发芽率和芽鲜质量起到抑制作用；中性电解水对发芽势、发芽率和芽鲜质量基本没有影响。
[0073]
实施例二，
[0074]
本实施例为上述实施例的进一步描述应当理解本实施例包括前述全部技术特征并作进一步具体描述：
[0075]
此外，调节液体所处电场的液体密度调节装置的形式不限于上面描述的通过两个电极来实现，也可使用任何其他可调节电场的装置或原理，例如，通过变化的磁场产生电场，并通过调节磁场来调节电场强度。
[0076]
此外，通过使用本装置可以短时间有效分离特定育种，比如需要处于败育与发育完全中间的半败育种子，其可以通过所述液体密度调节装置来精细化控制所述液体容器1内的密度变化，使得所述液体容器1内的密度为半败育种子的密度，从而使得所述液体容器1中的种子形成分层，其中所述败育种子处于最上层并悬浮于液面上，所述发育完全种子处于最下层沉于所述第二滤网9上，所述半败育种子悬停于液体中。
[0077]
具体的，如图4所示，此时为了收集所述半败育种子，所述隔断机构上还水平连接有第三滤网10，所述第三滤网10设置于所述第一容腔中，所述第三滤网10位于所述第二滤网9与所述第一滤网8之间，所述第二挡板的高度低于所述第三滤网10的高度，所述拨板7的底端在转动过程中与所述第三滤网10的顶端抵接，同时所述拨板7上开有与所述第一滤网8相适配的通槽，以避免与所述第一滤网8发生干涉；通过上述设计，在拨板7转动的过程中，同时将败育种子与半败育种子转移到第一容腔中并分别位于第一滤网8以及第三滤网10之上，从而完成分离。
[0078]
实施例三，
[0079]
本实施例为上述实施例的进一步描述应当理解本实施例包括前述全部技术特征并作进一步具体描述：
[0080]
如图5所示，本实施例提供了一种智慧农业用的种子筛选系统的使用方法，包括以下步骤：
[0081]
s100、将带有所述第一滤网8与所述第二滤网9的所述隔断机构安装于所述液体容器1内，并将拨板7连接于转轴上；
[0082]
s200、将洗净后的种子放入所述液体容器1的第二容腔中；
[0083]
s300、通过进口向所述液体容器1中注入液体直至没过所述第一滤网8；
[0084]
s400、对所述第一电极2以及所述第二电极3通电，根据第二类种子的参考密度，调整所述液体容器1中的液体密度，直至第一类种子与第二类种子上下分离直至第一类种子位于第一滤网8的上方；
[0085]
s500、启动电机转动转轴，带动拨板7转动，将位于第一滤网8上方的第一类种子移动到第一滤网8的正上方；
[0086]
s600、将所述隔断机构取出所述液体容器1，完成种子分离。
[0087]
在其中一个实施例中，分离后的种子还会经过烘干等工序。
[0088]
虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。也就是说上面讨论的方法，系统和设备是示例。各种配置可以适当地省略，替换或添加各种过程或组件。例如，在替代配置中，可以以与所描述的顺序不同的顺序执行方法，和/或可以添加，省略和/或组合各种部件。而且，关于某些配置描述的特征可以以各种其他配置组合，如可以以类似的方式组合配置的不同方面和元素。此外，随着技术发展其中的元素可以更新，即许多元素是示例，并不限制本公开或权利要求的范围。
[0089]
在说明书中给出了具体细节以提供对包括实现的示例性配置的透彻理解。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实践配置例如，已经示出了众所周知的电路，过程，算法，结构和技术而没有不必要的细节，以避免模糊配置。该描述仅提供示例配置，并且不限制权利要求的范围，适用性或配置。相反，前面对配置的描述将为本领域技术人员提供用于
实现所描述的技术的可能描述。在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。
[0090]
综上，其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的，并且应当理解，以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。