在播种、选种、发芽率试验等方面的科学研究中,种子计数工作是不可缺少的。但是,这方面的工作大都是人工操作,效率低、劳动强度大,不易控制计数的误差。为了满足农业生产的需要,我们制出了种子计数机。
计数机在1.7分到2.5分钟的时间内,能计1000棵种子,平均误差为0.2%,最大误差不超过0.5%。
计数机主要用于计数稻和麦。更换旋转盘和落料管,还可以计数玉米、花生等大颗粒种子,同时也可用于机械、化工、制药、钟表工业等部门的计数工作。
工作原理
计数机由种子自动传送器,光电转换部分、电子线路等组成。其动作原理见图1。

种子自动传送器是由电机带动减速箱,使旋转盘在一固定支承面上,与水平成一固定角度而旋转。旋转盘的盘面上,开有许多小孔,其大小能使一颗种子漏下。在旋转盘的支承面上也开有一个长方形的孔,下面是落料管。管道两壁横向各开一个长方形窗孔。孔上镶上玻璃,此玻璃只有一狭长缝隙能透过光线,其他地方都用黑纸遮住。由光源射来的光线,透过缝隙射到光电管上。
当仪器工作时,旋转盘转动,盘内的种子排列在圆周孔内。转到支承面开孔处时,种子以抛物线轨迹下落,经过落料管的投光部分,下落到称量容器内。种子经过透光部分时,切断投射到光电管上的光线,这样就由光线强弱变化而产生一电脉冲。从光电管产生的电脉冲是一个负脉冲信号,经过阴极输出器加到脉冲放大器放大,同时经削波器削去不必要的负脉冲,得到一纯粹的正脉冲,用来触发单稳态触发器,这样就能使几何形状不同,下落轨迹不同的种子,因切断光线程度不同所产生的不同波形的电脉冲,变成一个有一定幅度、一定宽度的电脉冲,以推动功率放大器,使机械计数器动作。
光电转换系统
所用光电管为GD—21充气光电管,该管在阳极电压100伏时的积分灵敏度是210微安/流明,暗电流不大于3×10\(^{-}\)7安培。
照射到光电管上的光线是由24伏,8瓦灯泡射出的。光线透过落料管上两片玻璃,射到光电管上。光电管的阳极电压,由稳压管WY-2供给。
由于种子下落,使照射到光电管上的光线作瞬时变化,引起流过负载电阻R\(_{1}\)的电流也瞬时变小, 则在电阻R1上产生一负尖端脉冲。
实验证明,当负载电阻为5兆欧,光电管阳极电压为105伏,灯泡电压为20伏,用直径1.5厘米的铜丝遮光时,在负载R\(_{1}\)两端得到的负脉冲峰值电压约为2伏。
电子线路
电子线路由阴极输出器、脉冲电压放大器、削波器、单稳态触发器、功率放大器、锯齿波振荡器、电源等部分组成,其线路见图2。

阴极输出器(1/2G\(_{1}\)):由于光电管的负载是高阻抗的,为使下级脉冲放大器与光电系统匹配,应在脉冲放大器前加一级阴极输出器。
脉冲放大器(12G\(_{1}\)):种子在落料管中下落时,从落料管窗孔上边缘起至种子全部通过下边缘所需时间,随种子大小不同而不同。种子厚度为2毫米时,需1.817秒;3毫米时为2.69毫秒;6毫米时为5.34毫秒。
因此,脉冲上升边缘时间为毫秒级,同时输入信号为尖形脉冲,放大器的波形失真可不予考虑,因而亦不需要高低频补偿,可按一般阻容放大器设计。
削波器(G\(_{2}\)):由于脉冲放大器负载的微分作用,经过放大的尖形脉冲中含有有害的负脉冲。这一负脉冲将影响下一级单稳态触发器的正常工作。由双二极管6H2组成的削波器可以将负脉冲去掉。正脉冲能顺利通过,负脉冲被短路至地。
单稳态触发器(G\(_{3}\)):为了能产生一个幅度与宽度稳定的正脉冲,保证机械计数器工作可靠。
功率放大器(G\(_{4}\)):将电子管6P1接成三极管作功率管。负载为计数器,其直流电阻为4.2千欧,吸合电流为8.5毫安,释放电流为3.5毫安。因此,电子管工作电流约为4毫安。
简易锯齿波振荡器(G\(_{7}\),G8):线路中产生的锯齿波信号加到单稳态触发信号,能使计数器工作,以检查电路和计数器工作是否正常。
当R\(_{4}\)=1.5兆欧,C1=0.1微法时,频率约在10~20赫的范围内。
根据线路要求应选择加上25毫安,宽度不小于20毫秒的脉冲时,能动作的计数器。
当计数器上加上足够大的脉冲电压时,其吸合与释放周期应不小于40毫秒。(江苏无线电科学研究所)