[发明专利]一种联合收割机割台升降速度检测装置及方法

权利要求书

1.一种联合收割机割台升降速度检测装置，包括机械部分、数据采集器（10）和计算机（11），机械部分通过数据采集器（10）与计算机（11）相连，其特征在于：

所述机械部分安装于被检联合收割机割刀尖端，包括可调角度支架，强力磁铁（2），角度调节螺栓（4），激光测距传感器（5），L型传感器支座（6），水平校准装置（7）；可调角度支架用于调整激光测距传感器（5）与地面的角度，由割刀衔接板（1），连接斜板（3）和传感器平板（8）三部分首尾相连组成；割刀衔接板（1）下表面通过螺栓固定有4个强力磁铁（2），用于将可调角度支架吸附固定在割刀尖端；连接斜板（3）与割刀衔接板（1）成钝角焊接；传感器平板（8）与连接斜板（3）通过角度调节螺栓（4）铰接，两板间角度可调，其上表面通过螺栓安装固定水平校准装置（7），下表面通过L型传感器支座（6）固定有激光测距传感器（5）；传感器平板（8）正下方水平地面上安装有反射靶（9），反射靶（9）为表面水平光滑的平板，用于为激光测距传感器（5）提供水平基准。

所述数据采集器（10）用于接收激光测距传感器（5）和水平校准装置（7）的检测信号的检测信号并将采集结果传给计算机（11）；

所述计算机（11）用于实时处理数据采集器（10）采集的数据得到割台到反射靶（9）的垂直高度，当该高度和标定的最高或最低高度相等时，计算机（11）自动停止或开始记录时间，并计算升降速度；

所述激光测距传感器（5）用于测量传感器平板（8）到反射靶（9）的距离，其侧壁由固定在传感器平板（8）下表面的一对L型传感器支座（6）夹紧，激光测距传感器（5）的发射端对准反射靶（9）。

2.如权利要求1所述的一种联合收割机割台升降速度检测装置，其特征在于，所述水平校准装置（7）用于对激光测距传感器（5）所得的距离数值修订，主要部件采用三轴加速度传感器，通过螺栓固定在传感器平板（8）的上表面。

3.一种采用权利要求1所述装置进行联合收割机收割台升降速度检测的方法，其特征在于，分为准备、标定和测量三个操作步骤，准备包括开启计算机（11）和数据采集器（10），并安装和调整检测装置；标定包括标定割台升降实测范围的最低点和最高点；测量包括开启计算机的测试平台，测量割台升降速度，然后将其存储入硬盘中；

所述准备步骤为人工进行，其具体操作为，开启计算机（11）和数据采集器（10）并安装检测装置，人工调整传感器平板（8）至水平，调整反射靶（9）的位置使其在激光测距传感器（5）发射的范围内；

所述标定步骤的具体方法为，操纵割台升降控制阀手柄或操纵杆，先将割台降至最低位置，割台运动过程中，读取激光测距传感器数值H和水平校准装置在空间坐标系下3个轴向加速度值a_x，a_y和a_z，计算得到水平校准装置相对与空间坐标系中z轴的倾斜角经计算机处理得到最低高度操纵割台操作手柄，将割台提升至最高位置，读取此时激光测距传感器数值H'和水平校准装置数值a'_x，a'_y和a'_z，计算得到割台最高高度为保证割台在运动到最高点或最低点时触发计算机开始计时，引入修正系数δ，δ的经验值为1cm，最高位置A＝H_高-δ，最低位置B＝H_低+δ，标定完毕；

所述测量步骤的具体方法为，开启计算机的测试平台，由数据采集器（10）采集激光测距传感器（5）和水平校准装置（7）所测数值，由计算机（11）对采集得到的距离数据进行较正，并计算出割台升降速度后进行存储。

4.如权利要求3中所述的联合收割机收割台升降速度检测方法，其特征在于，采用角度调节螺栓（4）调整传感器平板（8）的角度，首先松开角度调节螺栓（4），调整传感器平板（8）与水平地面的夹角，目测其与地面水平，停止调节，拧紧角度调节螺栓（4）。

5.如权利要求3中所述的联合收割机割台升降速度检测方法，其特征在于，所述测量步骤中数据处理单元采用计算机读取数据并计算，开始检测时，操纵割台升降控制阀手柄或操纵杆，使割台从最低位置提升到最高位置，然后再从最高位置下降到最低位置，计算机（11）实时采集激光测距传感器（5）的数据C；

在上升过程中,C=B时，计算机（11）记录该时刻为t₁，C=A时，计算机所记录时刻为t₂，系统计算上升速度在下升过程中,C=A时，计算机（11）所记录时刻为t₃，C=B时，计算机（11）结束计时t₄，下降速度重复三次，得到三组上升速度和下降速度的数据，系统自动求出平均值，即为联合收割机割台的上升和下降速度。