[发明专利]一种粮堆内温、湿、水分一体化测量装置及其控制方法

权利要求书

1.一种粮堆内温、湿、水分一体化测量装置，其特征在于，包括：

手柄，其设置在测量装置的上部，内部为空腔，下端与上盖连接，并且每段都有相应的刻度；

内壳，其设置在于所述上盖连接的外壳内部，内部设置有空腔，且截面为马蹄形；

检测机构，包括依次上下平行设置在所述内壳中部的温度传感器和湿度传感器，以及设置在所述内壳平面外壁上的水分检测装置；

物料输送机构，其设置在所述内壳的空腔内，能够将物料从底部带起，且上方设置有激光测距仪，能够调整物料表面的平整度；

下盖，其与所述外壳下端连接，且下部开有槽口，方便物料的进出。

2.根据权利要求1所述的粮堆内温、湿、水分一体化测量装置，其特征在于，所述物料输送机构包括：

绞龙，包括输送轴和螺旋设置在其外部的叶片；

电机，其设置在所述内壳的外壁下部，并通过皮带带动所述绞龙转动，进而输送被测物料。

3.根据权利要求1所述的粮堆内温、湿、水分一体化测量装置，其特征在于，所述外壳采用金属材料，保证对粮堆无污染。

4.根据权利要求1所述的粮堆内温、湿、水分一体化测量装置，其特征在于，所述手柄上部设置有显示器，能够设置并显示所述测量装置的参数。

5.根据权利要求2所述的粮堆内温、湿、水分一体化测量装置，其特征在于，所述物料输送机构还包括：激光测距仪，其设置在所述物料的上方通过测量被测物料的高度，调整物料的平整度。

6.根据权利要求5所述的粮堆内温、湿、水分一体化测量装置，其特征在于，所述激光测距仪的一侧还设置有摄像头，能够在测量之前检测装置内是否有残存物料。

7.一种粮堆内温、湿、水分一体化测量装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、根据采样周期，采用重量传感器、激光测距仪、平整度测量仪以及转速传感器分别对测量装置所取样的参数进行测定，包括：所取的物料的质量M、物料的高度H、物料的平整度R以及测量装置电机的转速S；

步骤二、将上述参数进行归一化，并建立三层BP神经网络的输入层向量x＝{x₁,x₂,x₃,x₄}，其中，x₁为所取物料的质量系数，x₂为所取物料的高度系数系数，x₃为物料的平整度系数，x₄为电机转速系数；

步骤三、所述输入层向量映射到中间层，所述中间层向量y＝{y₁,y₂,…,y_b}；b为中间层节点个数，满足其中a为输入层节点个数，c为输出层节点个数；

步骤四、得到输出层向量o＝{o₁,o₂}，其中o₁为进料高度调节系数，o₂为物料平整度调节系数；

步骤五、控制测量装置的电机的转速和转动方向，使：

$H_{(i+1)}=o_1^i{H}_{max}$

$R_{(i+1)}=o_2^i{R}_{\max }$

其中，分别为第i次采样周期的输出层参数，H_max为被测物料的最大高度，R_max为被测物料的平整度最大值，H_(i+1)为第i+1个采样周期时的被测物料的高度，R_(i+1)为第i+1个采样周期时被测物料的平整度。

8.根据权利要求7所述的粮堆内温、湿、水分一体化测量装置的控制方法，其特征在于，所述步骤二中进行归一化的公式为其中，为归一化处理的输入参数，x_j为测量参数M、H、R、S，j＝1,2,3,4；x_jmax、x_jmin分别为相应测量参数中的最大测量值和最小测量值，采用S型函数。