[发明专利]一种谷物质量流量检测装置及其检测方法

说明书

本发明涉及农业机械领域，尤其涉及一种谷物质量流量检测装置及其检测方法，其中的一种谷物质量流量检测装置，包括：料箱，以及安装在料箱内的进料模块、洒料模块和检测模块；进料模块的出料口、洒料模块的中心轴线以及检测模块的中心轴线同轴设置；洒料模块能够使从进料模块掉落的谷物抛洒至料箱内；检测模块与洒料模块联动；其中检测模块能够检测洒料模块的实时转矩、转速大小及其变化量。本谷物质量流量检测装置，通过测量抛洒转矩来进行籽粒流量的间接测量，抛洒转矩与联合收割机背景振动各分量基本都无耦合，克服了联合收割机背景振动的干扰和影响，结构简单，所需测量参数少，且受机器作业干扰小，提高了谷物流量检测的准确度。

技术领域

本发明涉及农业机械领域，尤其涉及一种谷物质量流量检测装置及其检测方法。

背景技术

近年来，为了提高农业资源的有效利用率，避免生态环境的进一步恶化，降低农业生产的成本，实现现代农业的可持续发展，“精准农业”得到快速发展。农田的谷物产量分布图作为“精准农业”的基础一环，可以对本轮作物生产中的变量播种、施肥、施药和田间管理效果进行评价，并可为下一季农业生产精准控制提供田间粮食产量分布变异信息。

国内外学者对谷物测产方式做了大量研究。目前主要使用的谷物流量传感器，根据其测量原理的不同，可分为质量流式和体积流式两种。其中质量流式的谷物流量传感器主要有冲量式、γ射线式和称重式三种。体积流式的谷物流量传感器主要有光电式、刮板轮式两种。

射线式价格昂贵，且易造成环境污染；称重式属于动态冲击状态下的动态平衡，精度不高，且由于粮箱本身重量较大，检测分辨率较低，安装不方便；体积流式测量由于受联合收割机颠簸振动和姿态变化影响，测量误差较大；冲量式谷物流量传感器具有响应特性好、灵敏度高、传感器体积空间小等特点，目前应用较为广泛。

但现有冲量（或冲击力）式谷物质量流量传感器的最大问题是：由于地面颠簸和联合收割机中各旋转部件的耦合振动传递到传感器安装座上，而引发传感器背景振动，这个背景振动的激励源和传递过程复杂，而且时刻变化，难以准确测量和解析。背景振动对传感器工作的影响很大，由于冲量式传感器的悬臂受力式测量原理，背景振动会叠加到传感器的输入冲击中，并含杂在传感器输出信号内，导致传感器零点漂移和测量精度波动。背景振动成为冲量式谷物流量传感器精度提高的严重障碍和制约。

中国专利公开号为CN103125204A的发明专利提出了一种联合收割机的谷物质量测量装置与测量方法，其采用多维力方式对冲击力进行测量，但该装置中多维力的标定较复杂，在实际应用中受到限制。胡均万等人为消除机器振动产生的误差，设计了一种双板差分冲量式谷物流量传感器，但受限于田间坡度变化以及谷物含水率等因素的影响，测量精度不高。

发明内容

本发明的目的是提供一种谷物质量流量检测装置。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种谷物质量流量检测装置，包括：料箱，以及安装在所述料箱内的进料模块、洒料模块和检测模块；所述进料模块的出料口、所述洒料模块的中心轴线以及所述检测模块的中心轴线同轴设置；所述洒料模块能够转动，以使从所述进料模块掉落的谷物抛洒至所述料箱内；所述检测模块与所述洒料模块联动；其中所述检测模块能够检测所述洒料模块的实时转矩、转速大小及其变化量。

进一步地，所述检测装置还包括一驱动电机，且所述驱动电机与所述检测模块同轴设置；其中所述驱动电机能够通过所述检测模块驱动所述洒料模块转动。

进一步地，所述驱动电机具有一驱动轴；所述检测模块包括固定在所述驱动轴与所述洒料模块之间的检测传感器；所述检测传感器与所述驱动轴同轴设置，其中所述检测传感器适于检测所述洒料模块的实时转矩、转速大小及其变化量。

进一步地，所述料箱的内侧壁固定连接有一侧架，且所述检测传感器和所述驱动电机分别固定连接在所述侧架的侧壁。