[发明专利]联合收获机膜盒喂入量测试方法、装置及喂入量传感器

说明书

技术领域：

本发明涉及一种联合收获机喂入量测试方法、装置及喂入量传感器，属 于农业装备监测技术领域及传感器技术领域。

背景技术：

联合收获机是实现农业机械化和农业现代化的重要技术装备。“喂入量” 是联合收获机的重要设计参数和性能参数。对于谷物收获机械喂入量的测 试，通常是采用人工或辅助装置接样，用样品总质量除以接样时间来得到谷 物收获机械在一段时间内的平均喂入量。但是，利用这种方法无法对正在田 间收获作业的谷物收获机械随机喂入量进行实时测试。

在收获季节，由于收获作物的品种、产量、密度、湿度、草谷比、千粒 重，以及收获机的割幅、割茬、车速等多种因素的影响，致使联合收获机的 喂入量随机变化，使得驾驶员很难控制收获机处于最佳工作(喂入量)状态。 联合收获机为了抢农时和提高生产效率，常由于超额定(设计)喂入量而出 现滚筒堵塞、脱离质量不高和损失率超标等故障；也会由于喂入量不足而没 有充分发挥收获机的最高功效。由于驾驶员不知道联合收获机正在作业时的 喂入量，所以联合收获机在实际作业中喂入量不是过高，就是不足，不易实 施操控，难以实现高效率、高质量作业。

为了提高联合收获机的生产效率和作业质量，早在20世纪中叶，美国 的一些农机专家和学者就曾对联合收获机过桥输送扭矩传感器、发动机转速 传感器、割台搅龙扭矩传感器、籽粒输送搅龙扭矩传感器、清粮室空气压力 传感器和谷粒流量计等六种传感器，进行联合收获机喂入量的实时测试和试 验研究。前苏联利用脱粒负荷自动调节器进行喂入量测试，并在CK-4、尼 瓦和科洛斯等型联合收获机上装机试验，上述研究均由于喂入量测试相关性 较差、精度较低，至今未见普及应用。

上世纪90年代，中国专利号为90101728.0的发明专利，利用膜片应变 测力原理，采用粘贴应变片的弹性膜片组成的测力传感器(称其为膜片应变 喂入量传感器)，安装在联合收获机过桥出口处的底板上，利用喂入作物对 弹性膜片挤压时所产生的应力应变来测试收获作物的随机喂入量，尽管该传 感器测试灵敏度较低，还是取得了较好效果。近些年来，仍有新的喂入量测 试传感器及相关研究不断面世，如国内不少农机研发单位，利用测试收获机 滚筒转速监测联合收获机作业喂入量。江苏大学的专家和教授，通过过桥主 动轴扭矩的测试，试验研究联合收获机喂入量测试方法和喂入量传感器，上 述研究目前处于实验探索阶段。

发明内容：

本发明的目的就是针对现有联合收获机喂入量测试技术中的不足，提供 了一种联合收获机膜盒喂入量测试方法、装置及喂入量传感器。

膜盒由膜片和传感器座组成，根据对膜片位移测试方法的不同，在膜盒 中配置相应的传感器组成膜盒喂入量传感器。

本发明所述的膜盒喂入量测试方法：就是把膜盒喂入量传感器安装在联 合收获机过桥出口处底板上，承受过桥输送和喂入作物的挤压力，将挤压力 (膜片位移)信号转变为电信号(电压或电流)，进行联合收获机随机喂入 量的实时测试。

将膜盒喂入量传感器安装在联合收获机过桥出口处底板上，从而构成了 膜盒喂入量测试装置。膜盒喂入量测试装置以膜盒膜片承受过桥输送和喂入 收获作物的挤压力，膜片在喂入作物挤压力作用下发生位移变形，在膜盒中 配置膜片位移测试传感器，将喂入作物的挤压力信号转变为电信号，进行联 合收获机喂入量的测试。

根据对膜片位移测试方法的不同，可采用不同的技术方案实现对挤压力 信号的转换和喂入量的测试。本发明所述的喂入量传感器是在膜盒中配置电 涡流传感器或称重传感器等技术方案得以实现。

在膜盒中配置电涡流传感器所组成的膜盒喂入量传感器称之为电涡流 膜片位移喂入量传感器(简称为电涡流喂入量传感器)。在膜盒中配置称重 传感器所组成的膜盒喂入量传感器称之为膜片称重喂入量传感器。

电涡流喂入量传感器是由弹性膜片、传感器座(二者组成膜盒)和电涡 流传感器(由电涡流探头和前置器组成)组成。当联合收获机过桥喂入作物 挤压膜盒弹性膜片时，弹性膜片与电涡流探头间的间隙(距离)发生变化， 于是电涡流传感器就将膜片承受的挤压力(膜片位移量)信号转变为电信号， 进行联合收获机喂入量的测试。