專利名稱：一種聯(lián)合收割機糧食產量流量監(jiān)視方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種糧食產量流量監(jiān)視方法及裝置，尤其涉及一種用于聯(lián)合收割機糧食產量流量監(jiān)視方法及其裝置。
背景技術：
作為聯(lián)合收割機糧食流量監(jiān)測重要組成部分的糧食流量計量方法，已有多種不同的測量原理。
一是，采用沖擊式/力傳感技術的方法通過在籽粒提升器出口安裝測量沖擊力的傳感器，可測量谷物流量從而獲得糧食流量信息。在籽粒提升器出口處，谷物沿引導板裝置周期性地撞擊測力板，通過放大器將測力信號傳給A/D轉換器，轉為數(shù)字信號后存入計算機存儲器中。該測量方法的精度不僅與糧食重量有關，還取決于籽粒提升器的速度、谷物的類型和糧食的濕度。動態(tài)試驗表明，該方法最高可以達到4％的精度，若用壓電晶體板測量沖力的方法可以達到5％的精度。該方法存在的主要問題是測量精度不高。
二是，容積式測量方法將光電裝置安裝在刮板式籽粒提升機兩側，光束橫穿升運器，可將刮板上的谷物厚度信息轉化為光電信號的亮、暗時間比，借助計算機定時計數(shù)接口采集不同狀態(tài)的時間信息，再根據(jù)事先標定的產量/時間占空比來計算聯(lián)合收割機的流量。該測量方法的精度取決于標定精度、谷物密度和光電器件對污染的可靠性程度。該方法測量可靠性差。
此外，在動態(tài)稱重方面，也包括采用一個基于負荷重量傳感器稱重原理的動態(tài)稱重系統(tǒng)。該傳感器安裝在儲糧箱的底部，計量糧箱的動態(tài)重量隨時間增加的變化量來統(tǒng)計收獲糧食流量。但是該方法難以直接安裝到現(xiàn)有的聯(lián)合收割機上，安裝問題是該流量傳感器設計中的最大難點。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種安裝在聯(lián)合收割機上的糧食產量流量監(jiān)視方法及其裝置，其不僅可以直接安裝在現(xiàn)有聯(lián)合收割機上，而且測量精度和可靠性高，同時該裝置安裝簡單、成本低、實用性強。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種聯(lián)合收割機糧食流量監(jiān)視方法，包括如下步驟將被計量的糧食經提升送入安裝在機架上的螺旋推進器中，所述螺旋推進器驅動糧食沿水平方向進入糧倉；通過安裝在所述螺旋推進器兩側的稱重傳感器測量通過所述螺旋推進器的糧食；通過設置在所述螺旋推進器內下方的水分測量裝置測量通過糧食的含水率；將測量的重量信號和含水率測量信號通過模數(shù)轉換轉為數(shù)字信號送入機載計算機進行信號處理，將測得的糧食重量按螺旋推進器的轉動時間計算流量并進行水分修正，積分運算測得糧食產量。
上述的聯(lián)合收割機糧食流量監(jiān)視方法，其特點在于，進行積分運算的公式如下W=c4*∫t1t2q(t)*V(t)dt]]>其中，c4為標定常數(shù)，q為糧食的流量，V為測量輸出電壓，t為單位上述的聯(lián)合收割機糧食流量監(jiān)視方法，其特點在于，還通過連接GPS定位系統(tǒng)來繪制糧食分布圖。
為了更好地實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種聯(lián)合收割機糧食流量監(jiān)視裝置，安裝在聯(lián)合收割機的機架上，其特點在于，包括驅動裝置、螺旋推輸送器、水分測量裝置、稱重傳感器、車載信號處理電路及車載計算機，在所述螺旋推輸送器的殼體兩側設置有所述稱重傳器，所述螺旋推輸送器的殼體通過所述稱重傳感器與所述機架連接，所述螺旋推輸送器的內下方設置所述水分測量裝置，由所述稱重傳感器測量的糧食重量信號及由水分測量裝置測量的含水率信號經所述信號處理電路放大、模/數(shù)轉換送入車載計算機，所述車載計算機將測得的糧食重量按螺旋推進器的轉動時間計算流量并進行水分修正，積分運算測得糧食產量。
上述的聯(lián)合收割機糧食流量監(jiān)視裝置，其特點在于，在所述稱重傳感器與機架之間還設置有減震平臺。
上述的聯(lián)合收割機糧食流量監(jiān)視裝置，其特點在于，所述驅動裝置與所述螺旋推進器之間還水平連接有聯(lián)軸器。
上述的聯(lián)合收割機糧食流量監(jiān)視裝置，其特點在于，所述信號處理電路包括測量放大電路、模/數(shù)轉換電路。
上述的聯(lián)合收割機糧食流量監(jiān)視裝置，其特點在于，所述螺旋推進器驅動糧食沿水平方向進入糧箱。
在上述方法中，由于采用動態(tài)稱重方法可以保證糧食流量的計量精度，同量采用螺旋推進方法可以十分方便地解決現(xiàn)有聯(lián)合收割機的安裝問題。
下面結合附圖進一步說明本發(fā)明的具體實施方案


圖1是本發(fā)明所示采用螺旋推進稱重裝置的聯(lián)合收割機產量監(jiān)視裝置結構示意2是糧食產量流量信號處理過程示意圖具體實施方式
在圖1中，本發(fā)明所求的一種聯(lián)合收割機產量監(jiān)視裝置包括驅動裝置1、聯(lián)軸器2、輸送器殼體3、螺旋推送器、水分測量裝置5、稱重傳感器6、機架7、減震平臺8。驅動裝置1通過聯(lián)軸器2與螺旋推送器4相聯(lián)，驅動螺旋推送器4。在螺旋推送器4的作用下，被測量的物料在螺旋推送器4與輸送器殼體3之間沿圖1中所示水平方向運動。物料在運動過程中由安裝在輸送器殼體3內下側的水分測量裝置5測量物料的含水率。安裝在輸送器殼體3與減震平臺8之間的稱重傳感器6負責測取物料的重力信號，并將信號反饋給車載計算機，車載計算機綜合已測到的含水率最終確定出通過螺旋推送器4物料的單位時間內的糧食流量。
在本實施例中，螺旋推送器4驅動糧食沿水平方向進入糧箱，螺旋推進器4、驅動裝置1和動態(tài)的糧食重量由兩側兩個稱重傳感器6來計量，經高精度放大器放大后，通過模擬量到數(shù)字量轉換接口將重量信號轉為數(shù)字信息送入機載計算機進行信號濾波處理，并將測得的糧食重量按螺旋推進器的轉動時間計算流量同時進行水分修正，積分后可以測得糧食產量，進一步配合GPS定位系統(tǒng)用于繪制糧食產量分布圖。
在本實施例中，雙稱重傳感器式螺旋推進流量計量運算過程如下設t(i)時刻，螺旋推進器4有效稱量段L上的物料重量為w(i)，設物料螺旋推進速度為v不變，則在t(i+1)時刻，通過Δt＝t(i+1)-t(i)＝L/v時間段物料的流出量為q(i)＝c1*w(i)，其中c1為校正系數(shù)。因為Δt為常量，所以單位時間的物料流量為q(i)＝c2*w(i)，其中c2＝c1/(L/v)為單位校正系數(shù)。由于測量輸出電壓為兩個傳感器電壓之和V(i)＝V1(i)+V2(i)與重量w(i)成正比，則螺旋推進器單位時間輸出量為q(i)＝c2*c3*V(i) (1)其中c3為電壓V(i)與重量w(i)之間的換算系數(shù)，(1)式即為聯(lián)合收割機糧食流量計量公式。按此式積分有W=c4*∫t1t2q(t)*V(t)dt---(2)]]>(2)式即為聯(lián)合收割機糧食產量計量公式。其中，c4為標定常數(shù)。
本發(fā)明提高了聯(lián)合收割機產量監(jiān)視的準確性，提高系統(tǒng)的實用性，簡化安裝，降低成本，保證了聯(lián)合收割機作業(yè)中糧食產量監(jiān)視的準確性，解決了便于安裝的問題，同時有利于該系統(tǒng)作為聯(lián)合收割機的附件在各種現(xiàn)有的機型上配套使用。
權利要求
1.一種聯(lián)合收割機糧食流量監(jiān)視方法，包括如下步驟將被計量的糧食經提升送入安裝在機架上的螺旋推進器中，所述螺旋推進器驅動糧食沿水平方向進入糧倉；通過安裝在所述螺旋推進器兩側的稱重傳感器測量通過所述螺旋推進器的糧食；通過設置在所述螺旋推進器內下方的水分測量裝置測量通過糧食的水分；將重量信號和含水率測量信號通過放大、模數(shù)轉換轉為數(shù)字信號送入機載計算機進行信號處理，將測得的糧食重量按螺旋推進器的轉動時間計算流量并進行水分修正，積分運算測得糧食產量。
2.根據(jù)權利要求1所述的聯(lián)合收割機糧食流量監(jiān)視方法，其特征在于，進行積分運算的公式如下W=c4*∫t1t2q(t)*V(t)dt]]>其中，c4為標定常數(shù)，q為糧食的流量，V為測量輸出電壓，t為單位
3.根據(jù)權利要求1所述的聯(lián)合收割機糧食流量監(jiān)視方法，其特征在于，還通過連接GPS定位系統(tǒng)來繪制糧食分布圖。
4.一種聯(lián)合收割機糧食流量監(jiān)視裝置，安裝在聯(lián)合收割機的機架上，其特征在于，包括驅動裝置、螺旋推輸送器、水分測量裝置、稱重傳感器、車載信號處理電路及車載計算機，在所述螺旋推輸送器的殼體兩側設置有所述稱重傳器，所述螺旋推輸送器的殼體通過所述稱重傳感器與所述機架連接，所述螺旋推輸送器的內下方設置所述水分測量裝置，由所述稱重傳感器測量的糧食重量信號及由水分測量裝置測量的含水率信號經所述信號處理電路放大、模/數(shù)轉換送入車載計算機，所述車載計算機將測得的糧食重量按螺旋推進器的轉動時間計算流量并進行水分修正，積分運算測得糧食產量。
5.根據(jù)權利要求4所述的聯(lián)合收割機糧食流量監(jiān)視裝置，其特征在于，在所述稱重傳感器與機架之間還設置有減震平臺。
6.根據(jù)權利要求4所述的聯(lián)合收割機糧食流量監(jiān)視裝置，其特征在于，所述驅動裝置與所述螺旋推進器之間還水平連接有聯(lián)軸器。
7.根據(jù)權利要求4所述的聯(lián)合收割機糧食流量監(jiān)視裝置，其特征在于，所述信號處理電路包括測量放大電路、模/數(shù)轉換電路。
8.根據(jù)權利要求4所述的聯(lián)合收割機糧食流量監(jiān)視裝置，其特征在于，所述螺旋推進器驅動糧食沿水平方向進入糧箱。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種聯(lián)合收割機糧食流量監(jiān)視方法及裝置，其中該裝置安裝在聯(lián)合收割機的機架上，包括驅動裝置、螺旋推輸送器、水分測量裝置、稱重傳感器、車載信號處理電路及車載計算機，在螺旋推輸送器的殼體兩側設置有稱重傳感器，螺旋推輸送器的殼體通過稱重傳感器與機架連接，螺旋推輸送器的內下方設置所述水分測量裝置，由稱重傳感器測量的糧食重量信號及由水分測量裝置測量的含水率信號經信號處理電路放大、模/數(shù)轉換送入車載計算機，車載計算機將測得的糧食重量按螺旋推進器的轉動時間計算流量并進行水分修正，積分運算測得糧食產量。該裝置不僅可以直接安裝在現(xiàn)有聯(lián)合收割機上，而且測量精度和可靠性高，同時安裝簡單、成本低、實用性強。
文檔編號A01D41/00GK1545834SQ20031011720
公開日2004年11月17日 申請日期2003年12月5日 優(yōu)先權日2003年12月5日
發(fā)明者張小超, 王志, 苑嚴偉 申請人:中國農業(yè)機械化科學研究院