[发明专利]一种地表秸秆厚度检测方法及检测仪器

说明书

本发明属于农业机械技术领域，且公开了一种地表秸秆厚度检测方法及检测仪器，包括位姿传感模块、探针组件、轮缘、轴碗、电导率传感模块、轴碗端盖、紧固螺栓。本发明能够实时检测地表秸秆的覆盖厚度，在地表秸秆厚度检测仪器作业一周的过程中，可以提供2个秸秆覆盖厚度值。其检测范围可以精确到作业点，而不是针对某一地区秸秆覆盖量的大致统计和粗略估计。作业过程中，本发明的探针组件会先与秸秆接触，然后探针组件会与土壤接触，探针组件的末端连接有电导率传感模块，基于秸秆与土壤的电导率有巨大差异的特点，当探针组件与土壤接触的瞬间，本发明可以立即感知出秸秆‑土壤交界面的位置，因此本发明具有响应迅速的优势。

技术领域

本发明属于农业机械技术领域，具体为一种地表秸秆厚度检测方法及检测仪器。

背景技术

秸秆覆盖是保护性耕作的重要特征之一，近年来，随着保护性耕作模式的大量推广应用，出现了大量的免耕播种机械。切断地表覆盖的秸秆是免耕播种机的首道作业工序，但是目前的作业情况是：无论针对多么厚的秸秆覆盖层，免耕播种机上的破茬装置都采用恒定的下压力，整机都以恒定的前进速率作业，如果能够针对不同的秸秆覆盖厚度，调整免耕播种机上破茬装置的下压力与整机的作业速率，则会起到节能降耗以及提高作业质量的效果。作为研发免耕播种机破茬装置的上游技术，我们提出了一种地表秸秆厚度检测方法及检测仪器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种地表秸秆厚度检测方法及检测仪器。该仪器可以搭载在免耕播种机的前端使用，起到实时检测地表秸秆覆盖厚度的效果。本发明提供如下技术方案：一种地表秸秆厚度检测方法，应该使用地表秸秆厚度检测仪器进行检测，地表秸秆厚度检测仪器包含位姿传感模块、探针组件、轮缘、轴碗、电导率传感模块、轴碗端盖、紧固螺栓；位姿传感模块固接于探针组件上，探针组件的中段镶嵌在轮缘的探针组件镶嵌孔内，探针组件的末端固接于轴碗的探针组件定位孔内，探针组件在轴碗内的末端部分固接有电导率传感模块，2只轴碗端盖分别通过4只紧固螺栓固接于轴碗的端部；

检测方法步骤如下：

当探针组件与土壤接触时，电导率传感模块检测到的实时电导率值会处于设定的阈值范围内，此时位姿传感模块会记录探针组件与竖直向下方向的夹角。

优选地，地表秸秆厚度由下述公式得出：

h＝l×cosθ-d，

其中，h为地表秸秆的厚度，l为安装轴的轴心线到探针组件上入土尖端的距离，θ为当探针组件刚与土壤接触时，位姿传感模块记录的探针组件与竖直向下方向的夹角，d为轮缘的半径。

优选地，所述探针组件为奥氏体不锈钢材质，每个探针组件包含4根探针，4根探针呈20mm×40mm的矩形排列，每根探针包含入土尖端，探针主体和轴碗固定孔。

优选地，所述轮缘由内壁、探针组件镶嵌孔和轮缘主体组成，轮缘主体为环氧树脂材质，探针组件镶嵌孔为8只在轮缘主体上打通的直径为8mm的通孔。

优选地，所述轴碗为环氧树脂材质，轴碗包含轴碗主体、探针组件定位孔、轴碗端盖固定孔和探针固定孔组成，探针组件定位孔和探针固定孔均为通孔。

优选地，所述轴碗端盖包含螺栓安装通孔和安装轴。

与现有技术相比，本发明提供了一种地表秸秆厚度检测方法及检测仪器，具备以下有益效果：

1、本发明能够实时检测地表秸秆的覆盖厚度，在地表秸秆厚度检测仪器作业一周的过程中，可以提供2个秸秆覆盖厚度值。本发明的检测范围可以精确到作业点，而不是针对某一地区秸秆覆盖量的大致统计和粗略估计。此外，本发明还具有检测结果精确的优势，其检测结果可以精确到毫米级别。