[发明专利]一种谷物流量实时监测装置及方法和联合收获机

说明书

本发明提供一种谷物流量实时监测装置及方法和联合收获机，包括连接支架、安装支架、多组流量监测单元、采集模块和控制器；连接支架用于安装在螺旋升运搅龙出粮口壳体的上方，安装支架的一端与连接支架连接；多组流量监测单元通过安装支架安装在连接支架上，流量监测单元与采集模块连接，采集模块与控制器连接；流量监测单元用于监测谷物流量信号与联合收获机作业时自身的振动信号，并将采集的信号传递给采集模块，采集模块将接收到的信号转换成数字信号，并传递给控制器。本发明基于作物谷物流的仿真分析，采用相对应的流量监测单元布置方案，且通过信号差分处理，能够有效解决收获机自身振动对监测信号的干扰，从而获得精确的监测数据。

技术领域

本发明属于农机技术领域，尤其涉及一种谷物流量实时监测装置及方法和联合收获机。

背景技术

谷物产量受到农田土壤特性、生产管理方式等多种因素的影响，在空间上存在差异性。作为当前精准农业研究和实践中不可或缺的一个环节，获取谷物作业区域准确的产量分布信息，能够有效评估谷物生产质量及收获作业质量，并为下一季作物的变量播种、施肥、施药和田间管理等进行指导，从而对农业生产的精量投入进行控制。随着农业机械化技术的发展，当前联合收获机在稻麦等农作物的收获过程中，广泛应用输粮搅龙以实现粮食的输送及升运。通过实时监测输送过程中谷物的流量，能够有助于获取作物的产量信息，从而建立相应的产量分布图。

中国专利CN110089260A提出一种刮板式输粮的谷物流量监测方法及监测系统，通过对所获取刮板槽上谷物分层单元截面中光圈轮廓的图像进行处理，并根据刮板槽的线速度输出分层单元体积，从而计算单个刮板槽上谷物总体积和谷物流量，但由于螺旋升运搅龙中的谷物通过螺旋搅龙叶片以螺旋状升运导致获取分层单元体积困难，因而不适用于采用螺旋升运搅龙作业的联合收获机；中国专利CN101354272A提出一种谷物流量测量装置，通过单块冲板与贴有应变片的悬臂梁连接，在正对出粮口处监测谷物流量，但其仅布置单个测点，难以描述螺旋升运搅龙出粮口扇形非均匀抛撒的谷物流量，导致谷物流量变化时测量精度不稳定。此外，其冲板与出粮口等宽等高，谷物流量较大时容易遮挡谷物引起堵塞，谷物流量较小时，出粮口底部的谷物流不易冲击到冲击板。因此，现有技术均无法实现螺旋升运搅龙出粮口扇形非均匀抛撒谷物流量的准确测量，难以进一步为建立谷物产量分布信息提供依据。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种谷物流量实时监测装置及方法和联合收获机，能够对联合收获机作业过程中螺旋升运搅龙出粮口处呈扇形非均匀抛撒的谷物流进行实时监测，通过建立不同作物种类、不同流量的谷物流在螺旋升运搅龙出粮口呈扇形非均匀抛撒的仿真模型和谷物实际总流量与监测流量的数学模型，根据仿真结果确定流量监测单元的布置方案、数学模型中作物的流量系数及各U型冲击监测板的加权系数，对接收到的振动信号进行信号差分，消除联合收获机作业时自身的振动干扰，并通过谷物实际总流量与监测流量的数学模型，从而获得精确的谷物流量，为农田产量分布信息的收集提供依据。

本发明的技术方案是：一种谷物流量实时监测装置，包括连接支架、安装支架、多组流量监测单元、采集模块和控制器；

所述连接支架用于安装在螺旋升运搅龙出粮口壳体的上方，所述安装支架的一端与连接支架连接；多组所述流量监测单元通过安装支架安装在连接支架上，所述流量监测单元与采集模块连接，采集模块与控制器连接；

所述流量监测单元用于监测谷物流量信号与联合收获机作业时自身的振动信号，并将采集的信号传递给采集模块，采集模块将接收到的信号转换成数字信号，并传递给控制器。

上述方案中，还包括隔振阻尼；所述连接支架与安装支架之间设有若干隔振阻尼。

进一步的，所述隔振阻尼与流量监测单元采用间隔分布。

进一步的，还包括机罩；所述机罩用于与出粮口壳体连接，并将连接支架、安装支架、流量监测单元和采集模块罩住。