联合收割机用谷物水分含量与容重在线检测装置的制作方法

本发明涉及的是一种农产品自动检测领域的技术，具体是一种联合收割机用谷物水分含量与容重在线检测装置。

背景技术：

在现代农业的发展中获取谷物空间分布信息是采用现代组织管理方法组织农业生产的前提与基础。目前的谷物空间分布信息，如谷物的容重以及谷物的水分含量，主要通过人工定点取样，然后分别进行测定，最后再根据测得的数据绘制出谷物的空间分布信息图。这种方法存在许多制约条件：一、现场定点取样不方便，需要携带大量的检测设备；二、采用人工取样，取样数目受到限制，样本数较少，取样频率不好控制，而且难以将测量结果与农田地理位置信息相对应；三、采用传统人工取样方法对大型农田进行测量需要经历较长时间，由于测量过程中各种因素的变化，难以获得较精确的谷物空间分布信息图。

技术实现要素：

本发明针对现有技术自动化程度较低，无法实现谷物水分容重同时测量等缺陷，提出了一种联合收割机用谷物水分含量与容重在线检测装置，能够对谷物水分含量和谷物容重进行实时在线检测，提高谷物空间分布信息图绘制的准确性和可靠性。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括：物料收集箱、物料转动单元、称重单元和微波检测单元，其中：物料收集箱顶部和底部分别设有进料口和出料口，物料收集箱内设有绕自身轴线旋转的物料转动单元，物料转动单元周向均布有若干储物通道，称重单元的测量端设置在物料转动单元底部，微波检测单元与称重单元错位设置，微波检测单元的微波发射端和微波接收端同轴设置、分别固定于物料收集箱顶部和底部；

所述的出料口、储物通道、称重单元测量端、微波发射端和微波接收端的中心轴线共圆。

所述的进料口的横截面、储物通道的横截面以及出料口的横截面形状相匹配，且尺寸依次递增。

所述的称重单元包括：上载板、重力传感器和固定板，其中：上载板作为测量端水平设置在物料收集箱内物料转动单元底部，固定板固定在物料收集箱外侧底部、与上载板同轴设置，上载板与固定板之间固定有重力传感器。

优选地，所述的上载板与固定板之间通过螺栓连接并给予重力传感器一定的预紧力。

所述的物料转动单元设置有电机，不同的电机转速控制不同的采样频率。

所述的物料转动单元与物料收集箱壳体的间隙小于0.5mm。

所述的微波检测单元在微波发射端和微波接收端均设有微波防散装置。

优选地，所述的物料收集箱设置在联合收割机的谷物提升装置前端。

技术效果

与现有技术相比，本发明对收集的谷物进行定周期自动取样，取样周期可控，有效地解决了采用人工定点取样获得样本数较少、取样频率不可控等问题，且采样数据与农田地理位置信息相对应，据此能够绘制出准确的谷物空间分布信息图，克服了人工携带大量检测设备到现场检测样本的不便以及测量数据与农田地理位置信息可能无法匹配等问题；同时在联合收割机收割谷物的过程中对谷物的水分含量与容重进行测定，可以在短时间内获得较大区域的谷物空间分布信息，避免环境变化等因素对获取谷物空间分布信息的干扰，进一步地提高了谷物空间分布信息图绘制的准确性与可靠性。

附图说明

图1为本发明的整体结构正视图；

图2为本发明的仰视图；

图3为本发明中物料转动单元的俯视图；

图4为本发明中称重单元的结构示意图；

图5为本发明的整体结构左视图；

图中：物料收集箱1、物料转动单元2、称重单元3、微波检测单元4、进料口11、出料口12、储物通道21、电机22、上载板31、重力传感器32、固定板33、螺栓34、微波发射端41、微波接收端42、微波防散装置43。

具体实施方式

如图1、图2和图5所示，本实施例包括：物料收集箱1、物料转动单元2、称重单元3和微波检测单元4，其中：物料收集箱1顶部和底部分别设有进料口11和出料口12，物料收集箱1内设有绕自身轴线旋转的物料转动单元2，物料转动单元2周向均布有若干储物通道21，称重单元3的测量端设置在物料转动单元2底部，微波检测单元4与称重单元3错位设置，微波检测单元4的微波发射端41和微波接收端42同轴设置、分别固定于物料收集箱1顶部和底部；

所述的出料口12、储物通道21、称重单元3的测量端、微波发射端41和微波接收端42的中心轴线共圆。

如图3所示，优选地，所述的储物通道21的数量为4个、体积相同，横截面形状均为方形；所述的进料口11横截面形状与储物通道21横截面形状相同、尺寸小于等于储物通道21横截面尺寸。所述的出料口11横截面形状与储物通道21横截面形状相同、尺寸大于等于储物通道21横截面尺寸。

如图4所示，所述的称重单元3包括：上载板31、重力传感器32和固定板33，其中：上载板31作为测量端设置在物料收集箱1内物料转动单元2底部，固定板33固定在物料收集箱1外侧底部、与上载板31同轴设置，上载板31与固定板33之间固定有重力传感器32。

优选地，所述的上载板31与固定板33之间通过螺栓34连接并给予重力传感器32一定的预紧力。

所述的物料转动单元2设置有电机22，不同的电机转速控制不同的采样频率。

所述的物料转动单元2与物料收集箱1壳体的间隙小于谷物最小粒径。

如图1和图5所示，所述的微波检测单元4在微波发射端41和微波接收端42均设有微波防散装置43。

优选地，所述的微波防散装置43的材质为丙烯酸塑料。

本发明实施例在工作时，电机22驱动物料转动单元2在物料收集箱1中转动，首先使得某个空的储物通道21与进料口11位置吻合，进入装填位，然后联合收割机收割的谷物通过进料口11进入该储物通道21；在该储物通道21集满谷物后，电机22驱动物料转动单元2顺时针转动90°，使得集满谷物的储物通道21转动至称重位，通过称重单元3进行谷物称重，同时，一个空的储物通道21进入装填位进行谷物收集；完成上述作业后，电机22驱动物料转动单元2继续顺时针转动90°，完成称重的储物通道21进入水分检测位，通过微波检测单元4进行谷物水分含量检测，同步地，集满谷物的储物通道21进入称重位进行谷物称重，一个空的储物通道21进入装填位进行谷物收集；完成上述作业后，电机22驱动物料转动单元2继续顺时针转动90°，经过谷物水分检测的储物通道21与出料口12位置吻合，进入卸料位，完成卸料，其余各工位同步完成相应作业；之后重复进行上述作业；将上述过程中的谷物称重数据与谷物水分检测数据导入计算机，通过相应的计算机软件即可绘制出谷物空间分布信息图。

上述具体实施可由本领域技术人员在不背离本发明原理和宗旨的前提下以不同的方式对其进行局部调整，本发明的保护范围以权利要求书为准且不由上述具体实施所限，在其范围内的各个实现方案均受本发明之约束。

技术特征：

技术总结
一种联合收割机用谷物水分含量与容重在线检测装置，包括：物料收集箱、物料转动单元、称重单元和微波检测单元，其中：物料收集箱顶部和底部分别设有进料口和出料口，物料收集箱内设有绕自身轴线旋转的物料转动单元，物料转动单元周向均布有若干储物通道，称重单元的测量端设置在物料转动单元底部，微波检测单元与称重单元错位设置，微波检测单元的微波发射端和微波接收端同轴设置、分别固定于物料收集箱顶部和底部；所述的出料口、储物通道、称重单元测量端、微波发射端和微波接收端的中心轴线共圆。本发明能够对谷物水分含量和谷物容重进行实时在线检测，提高谷物空间分布信息图绘制的准确性和可靠性。

技术研发人员：刘成良;雷军波;李彦明;陈建国
受保护的技术使用者：上海交通大学
技术研发日：2017.09.06
技术公布日：2018.02.16