[发明专利]一种玉米清选损失实时监测装置及监测方法

说明书

本发明公开了一种玉米清选损失实时监测装置，包括安置在玉米收获机清选排杂口下的条形筛以及监测系统，所述监测系统包括平行安装在条形筛下方且可上下调节位置的敏感板、分别安装于玉米收获机两侧前轮的第一和第二测速传感器、安装在玉米收获机割台处的割幅测量仪，以及中央处理器。本发明玉米损失监测装置安装在清选排杂口下方，敏感板上方安装一个条形筛，可以将大的玉米芯杂质筛选掉，以减少大杂质产生的高频信号影响监测精度。本发明通过室内试验建立相应的修正关系对损失掉的籽粒进行矫正，使计算得到的损失籽粒与实际损失籽粒尽可能相近，使得测量结果更加精确。

技术领域

本发明涉及农业自动化装备领域，适用于玉米籽粒联合收获机上。尤其涉及一种带脱出物预筛分的玉米清选损失实时监测装置及监测方法。

背景技术

玉米作为我国三大主粮作物之一，其耕种管收几个作业过程的机械化程度已经有较高的水平，而收获作业是机械化程度最低的。除了玉米果穗联合收获机外，近年又出现了籽粒直收型联合收获机，据农业部统计，2018年玉米机械化收获占比75.85％，而籽粒直收占机械化收获的10％左右。随着从事农业人口不断的减少，玉米籽粒直收这种省时省力的收获方式必然能有较好的发展。

但是目前玉米籽粒直收型联合收获机推广不是很快的主要原因是收获过程中损失比较大，损失包括籽粒破碎以及籽粒掉落到地里而没回粮箱。减损又是决定收获质量的一个重要参考依据，现阶段国内市场上还很少有清选损失监测装置，在2021年青岛国际农机展众多玉米籽粒直收型联合收获机中，仅有雷沃谷神的5YL-5M1型收获机上装有清选损失监测装置。因此在产品较少的情况下，还需要多款能够实时监测收获过程中损失率的装置，在产品竞争的情况下，来不断提高产品的技术，提高准确性、可靠性。

早在上个世纪六十年代左右，国外就已经开始研究谷物、小麦等作物的清选损失监测装备。在1990年以后，国内一些学者开始初步研究谷物等作物的清选损失监测装置，到2005年后，国内许多高校开始进一步研究谷物小麦等作物的清选损失监测装置。但是对于国内来说，玉米的清选损失监测装置研究的还较少。虽然玉米与其它谷物类的清选损失监测装置采用的原理基本相同，但是主要克服的难点不同，因此不能直接套用。损失监测装置主要是利用籽粒与杂质碰撞敏感板后产生的信号差异来进行区分的，除此之外还有少数利用图像处理、声电传感器等进行研究的。

如中国发明专利“一种玉米籽粒清选损失监测系统及方法”(公开号CN112042371B)，利用压电薄膜材料将振动信号转为电信号，采用卡尔曼滤波法，将玉米信号与杂质信号得以区分，从而获得损失的籽粒数。同时利用无线传输技术将计算出的损失率传至驾驶室供驾驶员参考。

但本申请发明人发现上述技术至少存在如下技术问题：

1.该监测装置对较大的杂质的区分度较低，可能会有大杂质通过滤波，而被检测为籽粒，这样可能会造成较大的误差。

2.在计算损失率时需要测量作业田块作物的亩产量与千粒重，较为繁琐。

3.对不同品种、含水率的待收获玉米适应性不好，在收获不同品种、含水率的玉米时需要重新校核计算。

因此针对上述问题，本专利在原有基础上安装了条筛，而且给出了安装高度，以及根据不同品种、含水率的玉米去调整安装高度的方案；除此之外还提供了另一种检测和显示损失量的方案，即在显示装置上显示最新几个采样周期的损失籽粒个数，并将后一个采样周期的损失粒数与前一个采样周期的损失粒数进行比较，得出损失粒数是降低或增加，从而为清选参数调节提供参考。不论是清选参数在线自动调节还是人工调节，都可以以此损失粒数变化趋势为依据，而不需要计算亩产量、千粒重，这是本方案的另一个创新之处。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有监测装置存在的问题，提出一种通过显著提高监测精度、进而为正确进行调控、减少清选损失奠定基础的玉米清选损失监测装置及监测方法。