[发明专利]一种谷物流量传感器测产信号处理方法

说明书

本发明公开了一种谷物流量传感器测产信号处理方法，采用频域信号处理方法，对冲量式谷物流量传感器的背景噪声信号提取及剔除；在三相交流电机的驱动下，搅龙将从入粮仓中漏下的谷物籽粒输送到刮板升运器，再由刮板升运器将其提升并抛撒到接粮仓中，以模仿籽粒在联合收割机内的输运过程；调节插板开度可改变谷物籽粒流量，调节电机转速可改变谷物籽粒的升运速度，并产生不同的背景振动噪声，以模拟联合收割机的不同田间工况；在入粮仓中放入谷物，调节插板开度，以模拟不同的作物产量；同步采集并记录测量板和参考板的输出信号，以及入粮仓质量信息和升运器转速的变化。本发明提高了谷物流量传感器测产精度和稳定性。

技术领域

本发明属于农业检测技术领域，具体地是涉及一种谷物流量传感器测产信号处理方法。

背景技术

精细农业通过获取农田内作物产量和影响作物生长的环境因素的空间差异性信息，可对农田内各小区域因地制宜、按需实施定位变量农作，以提高农业投入的有效利用率，是大田农业的重要发展方向；谷物测产是实践精细农业的核心内容之一。目前的主要测产装置有射线式、光电容积式、称重式和冲量式等，在各类测产装置中，冲量式谷物流量传感器因其安装方便、造价低廉、工作可靠且安全无污染等特点而成为国内外的研究热点；但其工作性能受联合收割机机体振动等背景噪声的影响较大，测产精度较难提高。

发明内容

本发明就是针对上述问题，弥补现有技术的不足，提供一种谷物流量传感器测产信号处理方法；本发明进一步提高了谷物流量传感器测产精度和稳定性。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

本发明一种谷物流量传感器测产信号处理方法，其特征在于：采用频域信号处理方法，对冲量式谷物流量传感器的背景噪声信号提取及剔除。

首先：在三相交流电机的驱动下，搅龙将从入粮仓中漏下的谷物籽粒输送到刮板升运器，再由刮板升运器将其提升并抛撒到接粮仓中，以模仿籽粒在联合收割机内的输运过程；调节插板开度可改变谷物籽粒流量，调节电机转速可改变谷物籽粒的升运速度，并产生不同的背景振动噪声，以模拟联合收割机的不同田间工况。

然后：在不放入谷物的情况下，让试验台空载运行，调节测量板和参考板信号调理电路，使两者的输出信号即背景振动噪声幅度基本一致；调节变频调速器的输出频率，以模拟联合收割机的不同作业速度，并产生不同的背景振动噪声；在入粮仓中放入谷物，调节插板开度，以模拟不同的作物产量；同步采集并记录测量板和参考板的输出信号，以及入粮仓质量信息和升运器转速的变化。

作为本发明的另一种优选方案，所述的冲量式谷物流量传感器采用双板差分冲量式谷物流量传感器，所述的双板差分冲量式谷物流量传感器包括测量板与参考板，所述的测量板与参考板结构相同且相互平行布置。

具体地，所述的参考板专用于感应机体振动，所述的测量板则同时承受机体振动和谷物冲击，两板信号经各自调理电路调理后分别输出。

进一步地，所述的测量板和参考板输出信号的采样频率为3kHz。

作为本发明的另一种优选方案，所述刮板升运器采用转速传感器来进行测速，所述的转速传感器采用霍尔式接近开关，通过链轮齿检测进行计频测量，其脉冲输出信号经信号调理后，由PCI-1780U定时/计数器卡进行计频测速。

进一步地，所述的刮板升运器的转速采样频率为0.25s。

与现有技术相比，本发明有益效果是。

本发明所公开的一种谷物流量传感器测产信号处理方法，采用频域信号处理方法，对冲量式谷物流量传感器的背景噪声信号提取及剔除；通过测量板输出信号DFT 结果与参考板输出信号DFT 结果的频域差分，实现测量板输出信号中背景振动噪声的剔除；进一步提高了谷物流量传感器测产精度和稳定性。

附图说明