专利名称：谷物质量流量传感器的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种传感器，特别是一种能安装在联合收割机上实时测量谷物产量的谷物质量流量传感器。属于传感器技术领域。
背景技术：
精确农业是目前最富有吸引力的前沿性农业科学研究领域。在精确农业技术体系中，精确获取农作物产量分布信息测产是一个非常重要的环节，而实现这个环节的必备工具之一就是谷物质量流量传感器。该传感器安装在联合收割机上，可以在收割机收割作业时实时地采集谷物类作物(如小麦、水稻等)质量流量信息，并与GPS接收模块、收割速度传感器等配合描绘出农田作物产量分布信息图，完成精确收获环节中的数据采集任务，为实施精确农作提供前提基础。此传感器作业环境恶劣，收割机产生的基础振动干扰大，工作环境湿度、温度变化范围大，且存在严重的粉尘等污染源。因此，根据作业环境和作业任务要求可见，谷物质量流量传感器既应具有较高的灵敏度和精度，又应具有很强的抗干扰能力。
目前国内外谷物质量流量在线实时检测原理主要存在着称重、容积式、γ射线以及冲量式等，但前面三者基本上都存在着受谷物密度影响大，安装时需要对现有联合收割机结构作较多改动等弊端。特别是γ射线式还要求配备防护装置，并潜在着放射污染。
经对现有技术文献的检索发现，中国专利号为97233380.0，实用新型名称“悬臂式流量传感器”，该专利采用了悬臂梁方式实现对流体的流量测定，该传感器适合测量高粘度、低流速的高温流体，主要由受力臂和壳体和贴在壳体内壁的应变片组成。该实用新型主要靠受力臂引起的壳体变形来测量流体流量，容易受到外界振动的干扰而导致测量精度降低，因此，此专利中所述的传感器将无法应用于联合收割机测量谷物的质量流量。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的上述不足，设计了一种谷物质量流量传感器。使其方便地安装于联合收割机上，结构紧凑，精度较高，可以在收割机的作业过程中实时测量出大田中每一局部区域内的农作物产量数据，从而满足精确农业对大田农作物产量分布信息精确采集的要求，以便为精确农业提供后续决策依据。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括测量手指，安装板，“门”字形固定架，弹性元件，动力消振模块，信号变送模块，外壳，法兰板，盖板，接线插座，应变片和橡胶垫片。其连接关系为测量手指通过安装板和“门”字形固定架与弹性元件的一端连接在一起，弹性元件的另外一端固定在外壳上。外壳的顶部是盖板和固定在盖板上的接线插座，底部是法兰板，橡胶垫片在法兰板下面。应变片电桥贴在弹性元件上，动力消振模块固定在弹性元件周围。应变片电桥的输出信号进入信号变送模块中。
当谷物颗粒在收割机刮板提升机的作用下，会近似周期性地撞击在测量手指，冲击力通过测量手指依次传递至弹性单元上引起电阻应变片发生形变，从而感知冲击力信号，再经信号变送模块变换处理，最后以标准电流信号的形式从接线插座输出。外壳的顶部是盖板和固定在盖板上的接线插座，外壳的底部是用来将传感器固定到联合收割机机架上的法兰板，法兰板下面还贴有橡胶垫片。动力消振模块包围固定在弹性元件周围，以抵御联合收割机机架振动以及农田地面不平等对传感器的干扰。
本发明测力弹性元件结构紧凑，传感器整体结构简单，在联合收割机上安装在谷物提升器的出口处，非常方便，几乎对现有联合收割机结构不用做任何修改。测力弹性元件感知谷物作用在测量手指上的冲击力，且不受谷物具体冲击作用点位置变化的影响。变送模块可实现温度变化的自动补偿，并采取了防水、防尘等保护措施，提高了传感器整体可靠性。在测力弹性元件上安装了动力消振模块，提高了弹性敏感元件阻尼比，有效地降低了联合收割机机架的基础强振动干扰。本发明安装于联合收割机上时，可以在农作物收割过程中实时准确地测量出农田中农作物产量的空间分布信息，能够满足精确农业中对产量空间分布信息测量的要求。
图1是本发明结构示意2是本发明纵剖面结构3是本发明测量原理示意中1.测量手指；2.安装板；3.“门”字形固定架；4.弹性元件；5.动力消振模块；6.信号变送模块；7.外壳；8.法兰板；9.盖板；10.接线插座；11.应变片；12.橡胶垫片。
具体实施例方式
如图1、图2所示，本发明包括测量手指1、安装板2、“门”字形固定架3、测力弹性元件4、动力消振模块5、前端信号变送模块6、外壳7、法兰板8、盖板9、接线插座10、应变片电桥11以及橡胶垫12。其中，测量手指1通过安装板2和“门”字形固定架3与测力弹性元件4的一端连接在一起，测力弹性元件4的另外一端固定在外壳7上。外壳7的顶部是盖板9和固定在盖板9上的接线插座10，底部是法兰板8，橡胶垫12处于法兰板8和联合收割机机架之间。外壳7中还置有前端信号变送模块6。应变片电桥11粘贴在测力弹性元件4上，动力消振模块5包围固定在测力弹性元件4的周围。
弹性元件4采用双孔平行梁结构。动力消振模块5包围固定在弹性元件4周围。信号变送模块6接受电桥输出信号，以4～20mA标准电流信号的形式从接线插座10输出。
如图3所示，本发明使用时，通过外壳7、法兰板8及橡胶垫片12固定在收割机谷仓顶部的谷粒提升机出口处。谷物类农作物经过联合收割机脱粒、清选等环节以后，在谷物籽粒提升机作用下冲击到测量手指1时，冲击力依次传递至弹性元件4上，并通过粘贴在其上的应变片电桥11测得谷物的冲击力信号，且不受谷物具体冲击作用点位置变化的影响。提升器的运转速度基本恒定，并可方便地加以测量。谷物颗粒基本上沿水平方向作用在测量手指1上，碰撞后谷物颗粒的水平方向速度变为零，然后自由下落到联合收割机的粮仓中。因此根据冲量定理Ft＝mv可以知道，冲击力F的大小与瞬间冲击在测量手指1上的谷物颗粒质量之间存在比例关系，也即q＝kF，q是谷物瞬时质量流量，k可以通过传感器标定过程来确定。
实际应用中，短时间段内的平均质量流量就可以满足精确农业的需求，所以，谷物质量流量Q=1t2-t1∫12q(t)dt.]]>
应变片11的变形被转换成电信号输出后进入信号变送模块6处理，最后以4~20mA标准电流信号输出到后续采集仪器。
这样，配合GPS接收模块输出的经纬度坐标以及收割速度、割幅宽度等参数(用来获取局部范围内的收割面积)就可以立即计算出农作物在农田中的产量空间分布信息。
权利要求
1.一种谷物产量传感器，包括测量手指(1)、安装板(2)、“门”字形固定架(3)、外壳(7)、法兰板(8)、盖板(9)、接线插座(10)、应变片(11)和橡胶垫片(12)，其特征在于，还包括弹性元件(4)、动力消振模块(5)、信号变送模块(6)，测量手指(1)通过安装板(2)和“门”字形固定架(3)与弹性元件(4)的一端连接在一起，弹性元件(4)的另外一端固定在外壳(7)上，外壳(7)的顶部是盖板(9)和固定在盖板(9)上的接线插座(10)，底部是法兰板(8)，橡胶垫片(12)贴在法兰板(8)上，外壳(7)中还有信号变送模块(6)，应变片(11)贴在弹性元件(4)上，动力消振模块(5)固定在弹性元件(4)上。
2.根据权利要求1所述的谷物产量传感器，其特征是，弹性元件(4)采用双孔平行梁结构。
3.根据权利要求1所述的谷物产量传感器，其特征是，动力消振模块(5)包围固定在弹性元件(4)周围。
4.根据权利要求1所述的谷物产量传感器，其特征是，信号变送模块(6)接受电桥输出信号，以4～20mA标准电流信号的形式从接线插座(10)输出。
全文摘要
一种谷物质量流量传感器，属于传感器技术领域。本发明包括测量手指，安装板，“门”字形固定架，弹性元件，动力消振模块，信号变送模块，外壳，法兰板，盖板，接线插座，应变片和橡胶垫片。测量手指通过安装板和“门”字形固定架与弹性元件的一端连接在一起，弹性元件的另外一端固定在外壳上，外壳的顶部是盖板和固定在盖板上的接线插座，底部是法兰板，橡胶垫片垫在法兰板下面。应变片电桥贴在弹性元件上，动力消振模块固定在弹性元件周围。本发明结构紧凑，精度高、抗干扰能力强、安装使用方便，可以安装在联合收割机上，在线实时准确地测得大田农作物的质量流量信息。
文档编号G01F1/86GK1702438SQ20051002705
公开日2005年11月30日 申请日期2005年6月23日 优先权日2005年6月23日
发明者周俊, 刘成良, 苗玉彬 申请人:上海交通大学