收获机谷物流量传感器实验台总体设计说明书11
谷物产量智能测产监测器的设计与试验
１ ． ３ 谷物产 量监视 器 系统 结构 （ 如 图 ３所 示 ） 包括 Ｓ ３ Ｃ ４ ４ Ｂ Ｏ Ｘ 最 小 系
通讯作 者：陈树 人 （ １ ９ ６ ５ 一） ， 男， 湖南攸 县人 ， 教授， （ Ｅ— ｍ ａ ｉ ｌ ） ｓ ｒ ｃ ｈ ｅ ｎ ＠
的 冲击 电压 信 号 ； 减震 垫采用硅胶 垫 ， 用 以 降 低 振 动 对 流 量 信号 的影 响 。 谷 物 流 量传 感 器安 装 在 升 运 器 顶 部 ， 谷 物 由升 运
字符 及 图形 ， 具 有 ８位 标 准数 据 总线 、 ６条 控 制 线 及 电
源线 。
器送至出粮 口， 经引导 板后不 断冲击 冲击 板 ， 引起 悬
２ ０ １ ３年 ２月
农 机 化 研 究
第 ２期
谷 物 产 量 智 能 测 产 监 测 器 的 设 计 与 试 验
仇华 铮 ，陈树 人 ，张 林林
（ 江 苏 大 学 现 代 农 业 装备 与 技 术省 部 共 建 教育 部 重 点 实验 室 ，江苏 镇 江 ２ １ ２ ０ １ ３ ）
１ ． ２ 谷 物产 量采集 器
１ 监 测 系统 硬 件 组 成
１ ． １ 单 板 冲量式 谷物流 量传 感器
谷 物 产量 采 集 器 以 Ｓ Ｔ Ｃ １ ２系列 单 片 机 为 核 心 进
行硬件电路设计 ， 主要包括 信号调理电路 （ 如图 ２所 示） 、 显示模块 、 信号采集模块 、 电源模 块 、 晶振 电路 、 Ｉ Ｓ Ｐ下载 电路 、 无线传感器接 口电路 以及 Ｇ Ｐ Ｓ接 口电
４ ８ ０ ０ ／ ９ ６ ０ ０ ／ …／ ５ ７ ６ ０ ０ ｂ ｐ ｓ 可调 。
基于触摸屏的玉米联合收获机智能监测系统的研究
基于触摸屏的玉米联合收获机智能监测系统的研究刘立强;项建廷;吴泽全【摘要】基于4YZ-8型玉米籽粒联合收获机,设计收获机工作状态信息采集、传输、存储、显示实时检测方法,以实现对籽粒流量、含水率、割台高度、行走速度、升运器转速、脱粒搅龙转速、粮仓状态、发动机状态等主要工作状态参数进行实时监测,以及对工作部件异常进行声光报警.【期刊名称】《农业科技与装备》【年(卷),期】2016(000)010【总页数】3页(P15-17)【关键词】联合收获机;玉米籽粒;智能监测;触摸屏【作者】刘立强;项建廷;吴泽全【作者单位】黑龙江省农业机械工程科学研究院,哈尔滨 150081;黑龙江省农业机械工程科学研究院,哈尔滨 150081;黑龙江省农业机械工程科学研究院,哈尔滨150081【正文语种】中文【中图分类】S225.51随着国家对种植业结构的调整，我国的玉米种植面积不断增加，导致玉米收获机械的需求逐年增大，但我国的农业机械化技术水平与发达国家相比存在较大差距，缺少智能监测系统和故障早期预警手段的问题日益突出。
本课题研究设计一种玉米联合收获机智能监测系统，可以实现对籽粒流量、含水率、割台高度、行走速度、升运器转速、脱粒搅龙转速、粮仓状态、发动机状态等主要工作部件进行实时监测。
目前，国外发达国家相继研究出不同型式的联合收获机监测系统，大部分收获机已采用智能调节（脱粒滚筒恒速控制系统、机具作业速度自动控制系统）、操控系统（自动驾驶系统、操作辅助系统）与产量监测系统。
这些系统均为电子式监测系统，主要由中央处理器、部件工况传感器、信号转换线路、报警控制和信号显示输出等装置构成，通过工况传感器对各项作业参数和工作部件运行情况进行检测，检测信号转换后输入中央处理器，经分析判别后由显示装置进行实时显示，当机具作业发生异常时，通过声光进行报警提示。
国内常见的有：美国凯斯公司的AFS （Advanced Farming System）系统，其包含多种传感器、差分全球定位系统DGPS、田间信息实时数据采集系统，能统计生成产量分布图，准确可靠地获取作物瞬时流量、含水率、收获机行进速度、割台高度及脱粒后的作物传送速度等工作参数；约翰迪尔公司的Green Star 3（绿星第三代）Command Center系统配备触摸控制系统，控制中心操控台、触控扶手和数字显示器（如图1所示），使得操控更加智能，操作员可及时诊断发现问题，从而快速地解决问题。
联合收割机谷物流量传感器的现状与分析
联合收割机谷物流量传感器的现状与分析马朝兴;李耀明;徐立章【摘要】介绍了现有联合收割机上使用的体积流式和质量流式谷物流量传感器的结构与特点;重点分析了冲量式谷物流量传感器工作原理,包括压电陶瓷基片式、平行梁冲量式谷物流量传感器等;最后,分析了我国联合收割机谷物流量传感器存在的问题及发展趋势.【期刊名称】《农机化研究》【年(卷),期】2008(000)007【总页数】3页(P74-76)【关键词】联合收割机;谷物流量;传感器【作者】马朝兴;李耀明;徐立章【作者单位】江苏大学,江苏省现代农业装备与技术重点实验室,江苏,镇江212013;江苏大学,江苏省现代农业装备与技术重点实验室,江苏,镇江212013;江苏大学,江苏省现代农业装备与技术重点实验室,江苏,镇江212013【正文语种】中文【中图分类】S225.70 引言“精细农业”是利用信息技术来管理农田的一种管理理念和措施。
谷物产量是精细农业中需要获取的最重要的信息之一，它可以直接反映农田的信息(如土壤性质、肥效利用、水分、虫害等)对谷物产量的影响。
由此农户可根据作物实际需要确定化肥、农药等的投入，从而达到节约成本、提高产量、减少环境污染的目的。
获取农作物小区产量信息，建立小区产量空间分布图是实施精细农作的起点，也是实现作物生产过程中科学调控投入和制定管理决策措施的关键。
谷物小区产量的精确测量是产量监测的关键因素，小区产量数据是生成产量图的主要依据[1]。
因此，谷物流量传感器是精确农业测产系统中的核心。
现有的谷物流量传感器可分为体积流式和质量流式两大类[2]，质量流式谷物流量传感器根据检测原理的不同又有γ射线式、冲量式等多种。
1 体积流式谷物流量传感器体积流式谷物流量传感器工作原理是测量谷物流的体积并按密度转换成质量，根据谷物体积测量方式的不同可分为开放式与封闭式体积流两种[3]。
封闭式体积流量测量装置，以Claydon Yield-O-Meter 为代表，其结构如图1所示。
压电式谷物质量流量传感器设计及试验
压电式谷物质量流量传感器设计及试验高建民;李扬波;郝磊斌;张刚;喻露【摘要】设计了一种新型压电式谷物质量流量传感器,以实现实时动态测量田间谷物产量.应用LS-DYNA显式动力学软件仿真研究了谷粒冲击力敏元件的过程,对力敏元件的材料进行筛选,根据计算结果确定传感器力敏元件的材料为铝合金;建立了压电式谷物质量流量传感器的三维有限元模型,应用ANSYS软件对压电式谷物质量流量传感器进行模态分析,使传感器固有振动频率避开了联合收割机的固有振动频率;用ARM9开发板作为开发工具,在WINCE平台上开发了数据采集和处理的EVC程序;对传感器进行了标定试验,传感器的线性相关系数达到0.999 4;对压电式谷物质量流量传感器分别进行了室内试验和田间试验,结果均表明该型传感器有较高的精度.%To acquire the grain yield information real time, a novel piezoelectric grain mass flow sensor was invented. Processes of single grain impacts on different sensitive elements of sensors which were made of aluminum alloy, steel No. 45, ceramic and PVC were simulated respectively in LS - DYNA platform to select right force sensitive element material. Based on the simulation result, aluminum alloy was selected as force sensitive element material. Meanwhile, this sensor's natural vibration frequency was computed based on the finite element model. From the computing result it's concluded that this sensor's natural vibration frequency is different from the combine's. Furthermore, the program of data acquisition and processing was developed in WINCE platform applying C + + programming language. This sensor's calibration test shows that its linear relative coefficient is up to 0. 999 4. Both indoor andfarm test results indicate that this sensor is of high precision and prospect for applications.【期刊名称】《江苏大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(032)002【总页数】5页(P129-133)【关键词】传感器;联合收割机;谷物;压电;流量【作者】高建民;李扬波;郝磊斌;张刚;喻露【作者单位】江苏大学现代农业装备与技术省部共建教育部重点实验室/江苏省重点实验室,江苏,镇江,212013;江苏大学现代农业装备与技术省部共建教育部重点实验室/江苏省重点实验室,江苏,镇江,212013;江苏大学现代农业装备与技术省部共建教育部重点实验室/江苏省重点实验室,江苏,镇江,212013;江苏大学现代农业装备与技术省部共建教育部重点实验室/江苏省重点实验室,江苏,镇江,212013;江苏大学现代农业装备与技术省部共建教育部重点实验室/江苏省重点实验室,江苏,镇江,212013【正文语种】中文【中图分类】TB559冲量式谷物质量流量传感器具有结构简单、使用方便、无潜在环境污染以及制造成本低等优点，是目前国际上谷物质量流量测量的主流传感器.冲量式谷物质量流量传感器根据力敏元件的不同又分为压电陶瓷式和应变片式.压电陶瓷具有受温度影响小、结构简单、动态特性好、工作可靠以及制造成本低等特点，因而具有广泛的应用前景［1－8］.目前压电式谷物质量流量传感器普遍存在测量精度受机器振动影响大以及传感器信噪比较小等问题，严重影响了传感器的测量精度.为解决以上技术难题，文中设计了一种新型的压电式谷物质量流量传感器.1 传感器的结构设计传感器的结构如图1所示.图1 压电式谷物质量流量传感器结构图Fig.1 Piezoelectric grain mass flow sensor structure由图1可以看出，传感器主要包括4个固定压电传感器的螺栓、三角支架、2个可调式滑槽、2个补偿力敏元件、2个力敏元件、3个压电式传感器、谷物出粮口、6个固定螺栓、1个补偿压电式传感器.3个压电式传感器按照三点简支式分布在2块板之间，分别用直径3 mm螺栓固定在两块力敏元件板之间，用螺母拧紧;力敏元件用4个直径5 mm的螺栓固定在三角支架上;补偿压电传感器用直径3 mm的螺栓固定在两块补偿力敏元件板之间;补偿力敏元件用2个直径5 mm的螺栓固定在三角支架上;在三角支架上补偿力敏元件板和力敏元件板有一定的距离，以防止谷物飞溅到补偿力敏元件板上而产生误差;三角支架用螺栓固定在可调式滑槽，根据出粮口的位置来调节三角支架和出粮口的位置;出粮口做成锥形有助于谷物集中落在力敏元件上.传感器力敏元件形状为方形板状，力敏元件的大小根据谷物联合收割机的出粮口的尺寸大小所设计，其尺寸大小为长240 mm、宽200 mm、厚度3 mm.压电式传感器和补偿压电式传感器均采用相同的压电陶瓷，其d33均大于10－8C/N，是普通压电陶瓷d33(其中d33为压电应变常数)的20倍以上.即在同样的压力作用下，该复合压电陶瓷电荷输出是一般压电陶瓷的20倍以上，极大地提高了信噪比.本传感器采用振动补偿传感器来消除机器振动和环境变化对压电式传感器电荷输出的影响.传感器布置如图2所示.其补偿原理如下:设补偿板质量为m1、冲击板质量为m2，且两板材料相同、厚度相同.补偿板不受谷粒冲击，只感受机器振动和环境变化.设机器振动和环境变化所产生的加速度为a0，则补偿压电传感器的受力为F1=m1a0，其压电传感器电压输出为Q1=冲击板所受力由机器振动和环境变化所产生的力和谷物冲击力所构成，其大小为F=F谷物冲击+ m2a0，则冲击板上3个压电传感器的电荷输出之和.从而易知再由公式得到谷物的实际质量.图2 传感器布置图Fig.2 Piezoelectric sensor's location2 力敏元件材料的选择力敏元件的冲击力学特性直接影响传感器测试精度.在谷粒冲击作用下，力敏元件的振幅越大，压电陶瓷的电荷输出越大，传感器的信噪比也越大;力敏元件振动衰减越快，累积冲击误差则越小.文中选择表1所列材料作为力敏元件的备选材料.表1 力敏元件材料特性参数Tab.1 Force-sensitive element material list钢铝合金陶瓷聚氯乙烯密度/(kg/m3)因素材料45# 7 850 2 800 3 200 1 380弹性模量/GPa 210 70 310 3.4泊松比0.3 0.33 0.26 0.35冲击过程的计算是在LS－DYNA平台上完成的［9－11］.图3为谷粒以3 m/s的速度垂直冲击力敏元件中心时，各个力敏元件中心相同节点的Z方向(垂直方向)上的位移dZ随时间t变化的曲线.这4种材料力敏元件的平均应力云图如图4所示.比较图3a－d可以看出，45#钢的最大振幅A0= 1.796 5×10－6m;铝合金的最大振幅A0=5.052 6× 10－6m;陶瓷的最大振幅A0=2.303 8×10－6m;聚氯乙烯的最大振幅A0=2.797 9×10－5m.从数据可以看出Z方向最大位移幅值从大到小排列为聚氯乙烯、铝合金、陶瓷、钢.比较图4a－d可以看出，45#钢的最大应力为445 565 Pa;铝合金的最大应力为446 286 Pa;陶瓷的最大应力为384 588 Pa;聚氯乙烯的最大应力为292 721 Pa.从数据可以看出力敏元件的最大应力值从大到小排列为铝合金、钢、陶瓷、聚氯乙烯.为了描述振幅衰减的快慢，引入了半衰期(即阻尼振动的振幅从A0衰减为A0/2所用时间)，其具体数据为45#钢0.007 4 s;铝合金0.007 6 s;陶瓷0.004 0 s;聚氯乙烯0.024 0 s.从振动衰减时间来看，按照时间从小到大排列为陶瓷、铝合金、钢、聚氯乙烯.综合考虑，力敏元件材料为铝合金时，Z方向的位移较大，其最大值为2.303 8×10－6m;最大应力值也相对较大，其最大应力值为384 588 Pa;其振动衰减最快，在谷粒冲击力敏元件0.016 s后，振幅衰减了95.7%，极大地减小了后续谷粒冲击的影响，即减小了力敏元件回弹引起的积累误差，提高了压电式传感器的测量精度.所以，综合考虑冲击信号强弱、振动衰减时间以及力敏元件的强度，铝合金为力敏元件的首选材料.3 传感器的模态分析为减少机器振动对传感器的影响，传感器的固有振动频率必须远离其安装位置的机器振动频率.进入ANSYS求解器，选择分析类型为模态分析，设定分析选项、施加载荷、输出选项控制、求解、扩展模态和后处理观察结果.频率从0开始进行模态分析，搜索80阶固有频率，其前10阶分别为166.31，270.79，303.39，341.92，406.24，435.86，469.29，492.60，510.70和636.11 Hz.根据LABVIEW的测试计算结果，压电式谷物质量流量测产传感器在联合收割机安装部位的前10阶固有振动频率分别为26.112，35.070，55.231，68.156，74.258，97.084，112.368，119.235，129.159和135.584 Hz，这些频率均不会引起传感器的共振，从这个角度讲，传感器的设计是合理的.4 试验分析测试系统由压电式谷物质量流量传感器、ACDC/DC四通道电源调理器和ARM9开发板组成.在WINCE平台上开发了数据采集和处理的 EVC程序.标定试验于2008年8月在江苏大学农机实验室进行，试验机型为碧浪4LZ－2.0.表2列出了谷物测产的试验标定数据.表2 谷物测产的试验标定数据Tab.2 Calibration data list标定个数电压∑U/V 谷物质量1/ kg谷物质量2/ kg谷物总质量/ kg 1 484.72 22.60 27.50 50.10 2 400.13 18.20 22.30 40.50 3 367.20 17.05 20.75 37.80 4 360.30 17.90 19.30 37.20 5 300.60 16.90 14.00 30.90 6 255.01 10.30 16.10 26.40 7 206.03 10.30 10.50 20.80设电压值为x，谷物总质量y，通过回归分析，容易得到电压和谷物质量的关系为其中线性相关系数r=0.999 4.传感器标定后，进行了谷物室内和田间测产试验，试验机型为碧浪4LZ－2.0.室内数据见表3所示，传感器的测产误差平均值为±3.19%.表3 室内测产数据Tab.3 Indoor test data室内试验数电压∑U/V理论谷物总质量/kg实际谷物总质量/kg 误差/% 1 180.25 18.36 17.84 2.92 2 150.33 15.26 14.99 1.81 3 240.55 24.61 24.12 2.01 4 654.54 67.50 64.12 5.27 5 440.27 45.30 43.87 3.26 6 241.34 24.69 24.00 2.87 7 360.99 37.09 35.80 3.59 8 555.31 57.22 54.60 4.79 9 589.55 60.76 59.00 2.99 10 673.33 69.44 66.913.79 11 732.31 75.55 74.20 1.83 12 663.54 68.43 66.40 3.06 13 221.20 22.60 22.00 2.74 14 292.30 29.97 28.90 3.702009年7月16日在安徽芜湖的南陵县进行了田间试验，由江苏省农机鉴定总站测定的有效数据见表4.表4 田间有效试验数据Tab.4 Field test data试验序号实际谷物质量/kg理论谷物质量/kg两者差值/ kg 误差/% 1 27.94 28.78 0.74 2.58 2 88.53 91.48 2.95 3.335 结论在压电式谷物质量流量传感器的设计过程中，应尽可能提高传感器的信噪比，而力敏元件材料和压电陶瓷的选择对提高传感器信噪比至关重要;压电式谷物质量流量传感器的固有振动频率应尽量避免联合收割机的固有振动频率;在设计压电式谷物质量流量传感器时，一定要考虑振动补偿，以减少机器振动和环境变化对传感器输出的影响.参考文献(References)【相关文献】［1］汪懋华.“精细农业”发展与工程技术创新［J］.农业工程学报，1999，15(1):1－8. Wang Maohua.Development of precision agriculture and innovation of engineering technologies［J］.Transactions of the CSAE，1999，15(1):1－8.(in Chinese)［2］高建民，郝磊斌，张刚，等.谷粒冲击压电力敏元件数值模拟与试验［J］.农业机械学报，2009，40(6):63－93.Gao Jinmin，Hao Leibin，Zhang Gang，et al.Numerical simulation and test of grain impact piezoelectric yield sensor［J］.Transactions of the CSAM，2009，40(6):63－93.(in Chinese)［3］介战，刘洪俊，侯凤云.中国精准农业联合收割机研究现状与前景展望［J］.农业工程学报，2005，21(3): 179－182.Jie Zhan，Liu Hongjun，Hou Fengyun.Research advances and prospects of combine on precision agriculture in China［J］.Transactions of the CSAE，2005，21(3): 179－182.(in Chinese)［4］ Fulton，John P.Grain yield monitor flow sensor accuracy for simulated varying field slopes［J］.Applied Engineering in Agriculture，2009，25(1):15－21.［5］杨方飞，阎楚良.谷物在纵向轴流滚筒脱粒空间中的运动状态分析［J］.农业机械学报，2008，39(11): 48－50，25.Yang Fangfei，Yan Chuliang.Movement analysis of cereal in axial flow threshing roller space［J］.Transactions of the CSAM，2008，39(11):48－50，25.(in Chinese)［6］周俊，苗玉斌，张凤传，等.平衡梁冲量式谷物质量流量传感器田间实验［J］.农业机械学报，2006，37 (6):102－105.Zhou Jun，Miao Yubin，Zhang Fengchuan，et al.Field testing of parallel beam impact-based yield monitor［J］.Transactions of the CSAM，2006，37(6):102－105.(in Chinese) ［7］张漫，汪懋华.联合收获机测产系统数据采集与处理的误差分析［J］.农业机械学报，2004，35(2):171－174.Zhang Man，Wang Maohua.Analysis of errors of the data collection and processing of combine havester machinery yield monitor system［J］.Transactions of the CSAM，2004，35(2):171－174.(in Chinese)［8］胡婷，焦群英，付志一，等.小麦茎秆的抗弯复合材料力学模型［J］.应用力学学报，2007，24(1):279－284.Hu Ting，Jiao Qunying，Fu Zhiyi，et posite mechanics model of wheat stalk under bending［J］.Chinese Journal of Applied Mechanics，2007，24(1):279－284.(in Chinese) ［9］张惠莉，王刚，辛立国，等.γ射线谷物流量在线测量试验系统的研究［J］.莱阳农学院学报，2005，22 (3):216－218.Zhang Huili，Wang Gang，Xin Liguo.The research for the grain-flow-measurement system on real time based γ－ray sensor in laboratory［J］.Journal of Laiyang Agricultural College，2005，22(3):216－218.(in Chinese)［10］张方瑞.ANSYS8.0应用基础与实例教程［M］.北京:电子工业出版社，2006.［11］李裕春，时党勇，赵远.ANSYS11.0/LS－DYNA基础理论与工程实践［M］.北京:中国水利水电出版社，2008.。
压电式谷物质量流量传感器设计及试验
模 型 ， 用 Ａ Ｓ Ｓ 件 对压 电式谷 物质 量流量 传 感 器进 行 模 态分析 ， 传 感 器 固有振 动频 率 避 开 应 ＮＹ 软 使
了联 合收割 机 的 固有振 动频 率 ； Ａ Ｍ 用 Ｒ ９开发 板作 为 开发 工具 ， ＷＩ Ｃ 在 Ｎ Ｅ平 台上 开发 了数 据 采 集
和 处理 的 Ｅ Ｃ程序 ； Ｖ 对传感 器进行 了标 定试验 ， 感 器的 线性 相 关 系数 达 到 ０ ９ ９４ 对压 电式谷 传 ．９ ；
Ａｂｓｒ ｃ ：Ｔｏ ａ ｑ ｉｅ ｔ ｅ ｇ ａ ｎ ｙｅｄ ｉｆ ｒ ｔｏ ｅ ｌｔｍ ｅ，ａ ｎ ｖ ｌｐ ｅ ｏ ｌ ｃｒｃ ｇ ａｎ ｍ ａ ｓ ｆ ｗ ｅ ｓ ｒ ｔａ ｔ ｃ ｕｒ ｈ ｒ ｉ ｉｌ ｎ ｏ ｍａ ｉｎ ｒ ａ ｉ ｏ ｅ ｉｚ ｅｅ ｔｉ ｒ ｉ ｓ ｏ ｓ ｎ ｏ ｌ
摘要 ： 计 了一种新 型 压 电式 谷物 质量 流 量 传感 器 ， 实现 实 时动 态测 量 田 间谷 物产 量． 用 Ｌ 设 以 应 ｓ
—
Ｄ Ｎ Ｙ Ａ显 式动 力 学软 件仿 真研 究 了谷 粒 冲击 力敏 元件 的过 程 ， 力敏 元件 的材料 进 行 筛选 ， 对 根据
计 算结果 确定 传感 器力敏 元件 的材料 为铝 合金 ； 立 了压 电式谷 物 质 量 流量 传 感 器 的三 维有 限 元 建
Ｄｅ ｉ ｎ ａ ｄ ｔ ｓ ｆａ ｎｏ ｅ ｉ ｚ ｅ ｅ ｔ ｉ ｒ ｉ ａ ｓ ｆ ｗ ｅ ｓ ｒ ｓｇ ｎ ｅ ｔｏ ｖ ｌｐ ｅ ｏ ｌ ｃ ｒｃ ｇ ａ ｎ ｍ ｓ ｏ ｓ ｎ ｏ ｌ
Ｇ ｏＪａ ｍｉ ａ ｉｎ ｎ，Ｌ ａ ｇ ｏ，Ｈａ ｅｂｎ，Ｚｈ ｎ ｉＹ ｎ ｂ ｏＬ ｉｉ ａｇ
ｗａ ｉｖ ｎ ｅ ｓ ｎ ｅ ｔ ｄ． Ｐｒｃ ｓｅ ｏ ｉ ｇｅ ｇ ａ ｎ ｍｐ ｃｓ ｎ ｄｉ ｅ ｅ ｅ ｓｔｖ ｌｍｅ ｔ ｏ ｅ ｏ ｓ ｏ ｅ ｓ ｓ ｆ ｓｎ ｌ ｒ ｉ ｉ ａ ｔ ｏ ｆ ｒ ｎｔｓ ｎ ｉ ｅ ｅｅ ｎ ｓ ｆ ｓ ｎｓ ｒ ｗｈ ｃ ｗｅ ｅ ｆ ｉ ｉｈ ｒ ｍａ ｅ ｏ ｌ ｍｉ ｕ ａｌ ｙ，ｓｅ ｌＮｏ ４ ｄ ｆａ ｕ ｎ ｍ ｌｏ ｔｅ ． ５，ｃ ｒ ｍｉ ｎ ｅ ａ ｃ ａ ｄ ＰＶＣ ｗｅ ｅ ｓｍｕ ａｅ ｅ ｐ ｃ ｉｅｙ ｉ Ｓ—ＤＹＮＡ ａ — ｒ ｉ ｌ ｔｄ ｒ ｓ ｅ ｔｖ ｌ ｎ Ｌ ｐｌｔ
谷物质量流量测量装置的设计与试验
2012年3月农机化研究第3期谷物质量流量测量装置的设计与试验姜国微，邱白晶，解金键，吕佐朝，李耀明(江苏大学现代农业装备与技术省部共建教育部重点实验室，江苏镇江212013)摘要：设计了一种新型冲量式谷物质量流量测量装置，该装置包括减震器、承载板、悬臂梁式弹性元件和机架等，并采用减震器来减弱收割机振动对测量精度的影响。
试验证明：所设计的冲量式谷物质量流量测量装置测量误差平均值为4．29％，具有工程意义。
关键词：谷物质量流量；减震器；收割机中图分类号：＆25．3文献标识码：A文章编号：1003—1明x(2012)03-0155—040引言提高谷物流量测量装置的测量精度和稳定性是农业智能化的基本保证。
王薄…，周俊”1分别设计了冲量式谷物质量流量传感器，其中周俊通过增加阻尼”1以及双自适应陷波滤波”o的信号处理方法使传感器在大田中的测量误差小于10％，测量精度很难满足工程要求。
针对如何消除振动的影响，胡均万”1等设计了双板差分式的谷物质量流量传感器，在试验中获得良好的试验效果，不足之处在于该传感器要同时运用两个相同力敏元件，成本较大，对传感器的安装参数、结构参数未做优化处理。
D edef El II er t M l和Q am ual l B嬲．sm”o分别针对马铃薯和洋葱设计了冲量式质量流量传感器，试验得出传感器的结构参数和安装参数对测量结果的影响很大。
所以，在设计冲量式谷物质量流量测量装置时，应对其结构参数进行充分的研究，寻求如何消除或者减弱收割机振动对谷物流量测量精度影响的方法。
1测量原理图l是冲量式谷物质量流量测量原理图。
谷物质量流量测量装置安装在刮板式升运器出口处。
在任意t．一I：时间段内，假设谷物与承载板碰撞后在垂直于承载板方向上碰撞前后速度差一定。
根据冲量定理可以得到收稿日期基金项目作者筒介通讯作者2011—05一12国家“863”高技术研究发展计划项目(2010从101柏2)姜国徽(1984一)，女，吉林九台人，硬士研究生。
lks福田谷神小麦联合收割机各传感器介绍3 Word 文档
福田谷神小麦联合收割机各传感器介绍3
复脱器转速低报警灯
近期用户询问较多的问题：
1、里程表在低速时显示，高速时不显示：
排除故障措施：仪表损坏，直接安排服务站给予更换仪表即可；
2、不开大灯水温表正常显示，一开大灯水温上升10多度：
排除故障步骤：
（1）电瓶搭铁线搭铁不良：电瓶打铁线一端与电瓶连接，另一端连接于电源总开关底部。
遇到此故障后指导用户除去开关底部红漆，让打铁线搭铁即可；
（2）如上述方法不能解决则为仪表问题，安排服务站给予更换仪表。
3、启动车后刹车报警灯亮，蜂鸣器一直响（用户不知道什么是蜂鸣器，需要根据用户的描述去判断）
反映此问题的用户一般为新用户，不知道有手刹报警器，让其将手刹手柄放下来即可；
4、启动车后轴流滚筒、复脱器报警灯一直亮
用户启动车一般处于小油门，发动机转速较低，致使轴流滚筒、复脱器转速达不到工作转速，所以其报警器亮，如果是此原因让用户用最大油门就不报警了，或者将报警开关关掉。
如果用最大油门还报警，则检查一下传感器与磁铁之间的距离是否合适（传感器与磁铁之间的距离一般为5mm），或传感器是否损坏；
用户工作时遇到此故障，指导用户首先检查轴流滚筒、复脱器是否堵塞。
5、仪表上“E”灯亮：
仪表上“E”灯为时速传感器故障指示灯，指导用户检查一下时速传感器（在右半轴上）是否磨损损坏，或传感器是否与磁铁的距离过大所致。
6、由于说明书没有A B C D E指示灯的说明，请按照以上备注内容给用户解释。
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收获机谷物流量传感器实验台总体设计摘要：产量是进行农业决策的依据，也是决策所产生的最终收益的体现，所以进行产量的测量是非常重要的，而谷物流量传感器在测产过程中又起到了决定性的作用。
本文主要是设计收获机谷物流量传感器实验台。
粮食从主粮仓经过提升机，利用冲量式传感器对谷物进行测量，并且选用了谷物水分传感器测出谷物的含水率，运用谷物测产的原理计算出收获谷物的质量，再根据收获谷物实际质量进行校核。
关键词：产量监测谷物水分传感器冲量式传感器The Design of test-bed on Harvester Grain FlowAbstract：Agricultural production is the basis for decision-making, and it is also the ultimate decision-making arising from the embodiment of income, so a measurement of output is very important, and the sensor of grain’s flow also played a decisive role in determining the production process. This article is designed for Harvester grain flow sensor test-bed. Cereal is into the main granary, Then cereal is brought by a hoister, Grains of cereal are measured by a impulse sensor and a grain moisture sensor is chosen to measure the moisture content of grain,At last we measure to calculate the quality of the grain harvest by the use of the principle grain production, and then Check in accordance with the actual quality of the grain harvest.Key words: Production monitoring；Grain moisture sensor；Impulse sensor目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)1.前言....................................................................................................... - 1 -2.收获机谷物流量传感器试验台发展精细农业 .................................. - 2 -2.1精细农业的含义 ......................................................................... - 2 -2.2精细农业技术组成 ..................................................................... - 2 -2.3谷物流量传感器与精细农业 ..................................................... - 3 -3.本课题研究的目的及意义 .................................................................. - 3 -4.谷物流量传感器国内外发展现状 ...................................................... - 4 -4.1 国外研究与发展现状 ................................................................ - 4 -4.2国内研究与发展现状 ................................................................. - 5 -5.产量监测及谷物流量传感器的原理 .................................................. - 5 -5.1产量监测原理.............................................................................. - 6 -5.2谷物流量传感器原理 .................................... 错误！未定义书签。
6.实验台总体结构设计.............................................. 错误！未定义书签。
6.1传动系统设计................................................. 错误！未定义书签。
6.2提升机的设计................................................. 错误！未定义书签。
6.3提升机与右侧冲量式传感器之间的距离 .... 错误！未定义书签。
6.4冲量式流量传感器 ........................................ 错误！未定义书签。
6.5水分传感器..................................................... 错误！未定义书签。
6.6主粮箱的设计................................................. 错误！未定义书签。
7.数据的传输和处理.................................................. 错误！未定义书签。
8.产量监测系统的校准及设定 ................................. 错误！未定义书签。
8.1时钟设置......................................................... 错误！未定义书签。
8.2谷物名称设置................................................. 错误！未定义书签。
8.3温度传感器校准及标定 ................................ 错误！未定义书签。
8.4谷物水分传感器校准及标定 ........................ 错误！未定义书签。
8.5谷物流量的校准及标定 ................................ 错误！未定义书签。
9.结论和展望.............................................................. 错误！未定义书签。
9.1主要结论......................................................... 错误！未定义书签。
9.2进一步研究的建议 ........................................ 错误！未定义书签。
参考文献...................................................................... 错误！未定义书签。
附录1........................................................................... 错误！未定义书签。
附录2........................................................................... 错误！未定义书签。
致谢............................................................................ 错误！未定义书签。
1.前言21世纪，人类全面进入信息电子化时代，传感器技术、通信技术、计算机技术成为信息产业的三大支柱。
随着人类探知领域和空间的拓展，使得人们需要获得的电子信息的种类日益增加，迫切要求加快信息的传递速度、增强信息的处理能力。
传感器作为人类探知自然界信息的触角，是采集对象与信息系统的接口，是系统感知、获取与检测信息的窗口。
其中，谷物流量传感器在农业生产加工过程发挥着非常重要的作用。
极大的提高了农业生产过程的可控程度[1-3]。
“精准农业”是利用信息技术来管理农田的一种管理理念和措施。
谷物产量是精准农业中需要获取的最重要的信息之一,它可以直接反映农田的信息(如土壤性质、肥效利用、水分、虫害等)对谷物产量的影响。
由此农户可根据作物实际需要确定化肥、农药等的投入,从而达到节约成本、提高产量、减少环境污染的目的。
获取农作物小区产量信息,建立小区产量空间分布图是实施精细农作的起点,也是实现作物生产过程中科学调控投入和制定管理决策措施的关键。
谷物小区产量的精确测量是产量监测的关键因素,小区产量数据是生成产量图的主要依据。
因此,谷物流量传感器是精确农业测产系统中的核心。
现有的谷物流量传感器可分为体积流式和质量流式两大类,质量流式谷物流量传感器根据检测原理的不同又有γ射线式、冲量式等多种[4]。
其中冲击式谷物流量传感器比较常用，但流量传感器存在一定的误差，通过收获机谷物流量传感器试验台可解决这一问题，我们可以通过它进行校正，这样就会减少一定得误差及其它校正的成本。
2.谷物流量传感器试验台与精准农业随着生物遗传育种技术的进步,耕地面积的扩大,化学肥料及农药的大量使用，世界农业取得了长足发展。
但这种农业增长模式也同时带来了水土流失、生态环境恶化、水资源浪费、生物多样性遭到破坏等一系列问题。
为了解决这些问题，“精准农业”的概念和技术应运而生。
长期以来，农业生产都是以田块为基础，把耕地看作是具有作物均匀生长条件的对象进行管理，如利用统一的耕作、播种、灌溉、施肥、喷药等农艺措施，满足于获得农场或田块的平均产量[5]。
实际上，在同一农田内，有许多因素影响着作物的生长和产量，存在着明显的时空差异性。