高品质种子生产既是现代种子加工产业的核心技术内容,也是农业稳产增产的重要保障。目前,对于表面存在裂纹缺陷种子,还没有较好的规模化分级技术方法,致使销售棉种中裂纹种子普遍存在,直接影响了了商品化种子的品质,降低了我国种业的国际市场竞争力。传统的风选、重力选等方法难以区分对于表面有裂纹的种子,机器视觉识别的方法效率较低。本文以脱绒后的棉花种子为对象,提出了采用磁选方法实现表面裂纹种子识别的方法,主要研究内容如下:1.对脱绒棉种的物理特性和棉种表面裂纹进行了统计分析,统计了种子的三维尺寸、对棉种类型进行分类、测量了脱绒后棉种的密度和千粒重、休止角、滚动稳定角等;对棉种进行载荷试验,确定了脱绒棉种破裂极限载荷;对裂纹棉种进行了发芽率试验;为棉种磁选装备研究提供了初始设计依据。2.对脱绒棉种磁选进行了理论分析和磁场仿真,构建了带有磁粉的棉种在圆柱型磁场中的运动学模型,探索了不同运动阶段的棉种受力特点和运动轨迹差异。利用Maxwell仿真软件,对磁性辊筒的磁场空间分布规律进行了仿真分析,确定了磁场分布规律,通过调整不同参数,分析了棉种的运动轨迹。3.设计了脱绒棉种磁选样机。根据仿真结果确定了磁极材料和磁粉材料,进行了裂纹棉种对磁粉沾染试验、吸附试验、探讨了加工因素对棉种磁化的影响、磁粉对棉种生活力的影响试验。在上述研究基础上,设计出了采用两级磁辊的棉花种子磁选机。4.对棉种磁选机进行分选试验。利用单因素试验确定了磁粉目数、磁场强度和辊筒转速的初始值。利用正交试验和响应面分析方法,确定了磁粉目数、磁场强度和辊筒转速的最佳组合。实验结果表明:基于响应面模型分析优化分选精度最佳工艺参数的方法有效可行。