自走式秸秆收获机喂入量监测系统的制作方法

本实用新型涉及精准农业机械装备检测监测技术领域，更具体地，涉及一种自走式秸秆收机喂入量监测系统。

背景技术：

自走式秸秆收获机工作时，秸秆经割台收集，通过过桥中的链耙提升装置提升至粉碎室，粉碎之后由中间输送装置输送至强制喂入装置，再由强制喂入装置将秸秆送入成捆室成捆；其中秸秆收获机喂入量基本依靠驾驶员的经验，由于驾驶员经验不足，经常发生秸秆收获机因喂入量过高造成粉碎室和强制喂入装置堵塞的情况，严重影响生产效率，而目前对秸秆收获机喂入量监测系统的研究较少，国内外一些研究学者对联合收获喂入量监测进行了试验研究，得到相关规律并搭建了监测平台，对联合收获机喂入量的监测有一定的成效，但大多还处于试验室阶段，并没有形成完备的喂入量监测系统，且自走式秸秆收获机相较于联合收获机具有较大差别，因此针对于自走式秸秆收获机喂入量的监测，对提高农业机械自动化，完善自走式秸秆收获机功能、提高工作效率、降低故障率都具有十分重要意义。目前对喂入量监测的方法基本依靠于扭矩传感器和称重传感器，通过扭矩传感器采集不同喂入量下，主动轴载荷的变化对喂入量进行监测，以及通过称重传感器监测不同喂入量下物料对底板的压力，以此来反映喂入量的变化，由于秸秆是一种疏松，单位体积质量较小的物料，采用载荷法或者称重法来对秸秆收获机喂入量进行监测难以获得较为准确的数据，因此本实用新型提供一种适用于自走式秸秆收获机喂入量监测系统，实现秸秆收获时喂入量的实时监测。

技术实现要素：

本实用新型主要解决的技术问题是针对自走秸秆收获机在作业时，易发生因秸秆喂入量过高而造成堵塞的问题，提供一种自走式秸秆收机喂入量监测系统，以实现自走式秸秆收获机喂入量的实时监测，使得驾驶人员能因喂入量的改变及时做出相应操作，降低因喂入量过高而发生堵塞的概率，以此来提高工作效率。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种自走式秸秆收获机喂入量监测系统，用于实现秸秆收获机喂入量的实时监测，其中，自走式秸秆收获机喂入量监测系统，包括智能控制器、终端显示器、位移传感器、转速传感器、信号处理模块、链耙提升装置；所述位移传感器与信号处理模块连接；所述信号处理模块、转速传感器与智能控制器连接；所述智能控制器与终端显示器通过can总线连接；所述终端显示器、智能控制器、信号处理模块位于秸秆收获机驾驶室内，用于数据处理和秸秆喂入量显示；所述链耙提升装置包括链耙、主动链轮、从动链轮、中间轴、链耙装置外壳；所述位移传感器，通过支臂与摆臂铰接，用于测量摆臂的角度；所述转速传感器安装于主动链轮处，用于测量主动链轮的转速。

自走式秸秆收获机喂入量监测系统，所述智能控制器为车载控制器，内部集成a/d转化模块，可直接读取模拟量信号，有多路io接口，并具有防水、防潮、防尘的功能；所述信号处理模块作用是将位移传感器输出信号进行限幅滤波处理，并将处理后的信号放大之后发送至智能控制器。所述链耙提升装置包括链耙、主动链轮、从动链轮、中间轴、壳体；所述链耙与主动链轮和从动链轮连接，从动链轮与支臂铰接，支臂与中间轴铰接，该结构实现从动轮以支臂为半径绕中间轴摆动。

自走式秸秆收获机正常工作时，通过位移传感器采集摆臂绕中间轴摆动的角度信号，再经过信号处理装置将信号滤波和放大之后被智能控制器接收，智能控制器将角度信号计算后得到秸秆的实时厚度，同时转速传感器将主动链轮转速发送至智能控制，智能控制器将转速信号计算后得到秸秆随链耙的提升速度，所述智能控制器将秸秆厚度和提升速度与通过与秸秆喂入量的关系式计算后得到当前喂入量，并通过can总线将秸秆喂入量数值实时发送至终端显示器，实现秸秆收获机喂入量的实时监测，使驾驶人员直观的了解到秸秆收获机喂入量情况。

本实用新型的有益效果是：通过位移传感器对链耙提升装置位置的监测，结合转速传感器的链耙速度的监测，实现自走式秸秆收获机喂入量的实时监测；使用智能控制器、终端显示器完成监测系统的数据处理和实时显示，提高自走式秸秆收获机智能化水平，为秸秆收获机喂入量的监测提供参考。

附图说明

图1是自走式秸秆收获机喂入量监测系统结构图。

图2是自走式秸秆收获机喂入量监测系统整体示意图。

图3是链耙提升装置示意图。

图4是链耙运动极限位置示意图。

附图中：终端显示器1、智能控制器2、信号处理模块3、链耙提升装置4、位移传感器5、转速传感器6、主动链轮7、链耙8、摇臂9、摆臂10、从动链轮11、链耙提升装置外壳12、中间轴13、摆臂最大变化角度a。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制限制本实用新型的范围。

实施例：结合图1至图4进行说明。图1为本实用新型实施例中的一种自走式秸秆收获机喂入量监测系统结构图，如图1所示，包括链耙提升装置4、位移传感器5、信号处理模块3、转速传感器6、智能控制器2、显示终端；所述位移传感器5与信号处理模块3相连，转速传感器6和信号处理模块3都与智能控制器2相连，智能控制器2通过can总线与终端显示器1相连；所述位移传感器5用于检测链耙提升装置4的角位移，并经过所述信号放大器将信号滤波、放大处理后发送至智能控制器2；所述转速传感器6用于检测链耙提升装置4主动轮转速，从而得到秸秆提升速度，发送至智能控制器2；所述智能控制器2将链耙8角位移信号、秸秆提升速度信号结合喂入量计算关系，可最终得到当前秸秆收获机喂入量，并通过can总线发送至终端显示器1；所述终端显示器1通过can总线接收到来自智能控制器2的喂入量数据，并实时显示到显示屏上，是驾驶员对秸秆收获机喂入量有直观的了解。图2是自走式秸秆收获机喂入量监测系统整体示意图，如图2所示，所述终端显示器1安装在自走式秸秆收获机驾驶室前上位置，所述智能控制器2、信号处理模块3安装在驾驶室座椅下方；所述链耙提升装置4安装于自走式秸秆收获机过桥内，所述位移传感器5和角度传感安装在链耙提升装置4上。图3是链耙提升装置示意图，如图3所示，所述链耙提升装置包括链耙8、主动链轮7、从动链轮11、中间轴13、链耙提升装置外壳12；所述位移传感器5，通过支臂与摆臂10铰接，用于测量摆臂10的角度；所述转速传感器6安装于主动链轮7处，用于测量主动链轮7的转速；所述位移传感器5中心点到位移传感器5与摇臂9直接的距离等于中间轴13中心到摇臂9与摆臂10铰接点的距离，并且构成平行四边形，因此通过所述平行四边形结构，位移传感器5可检测摆臂10绕中间轴13旋转角度，进而实现秸秆厚度的检测。图4是链耙8运动极限位置示意图，如图4所示，自走式秸秆收获机喂入量不同时，摆臂10位置也发生相应的变化，且摆臂10最大角度变化为a,因此通过此自走秸秆收获机喂入量监测系统可实现对喂入量的实时监测。

以上所述仅为本实用新型的较佳实时例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进、均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种自走式秸秆收获机喂入量监测系统，其特征在于，包括智能控制器、终端显示器、位移传感器、转速传感器、信号处理模块、链耙提升装置；所述位移传感器与信号处理模块相连；所述信号处理模块、转速传感器与智能控制器相连；所述智能控制器与终端显示器通过can总线相连；所述终端显示器、智能控制器、信号处理模块位于秸秆收获机驾驶室内，用于数据处理和秸秆喂入量显示；所述链耙提升装置包括链耙、主动链轮、从动链轮、中间轴、链耙提升装置外壳；所述位移传感器，通过支臂与摆臂铰接，用于测量摆臂的角度；所述转速传感器安装于主动链轮处，用于测量主动链轮的转速。

2.根据权利要求1所述的一种自走式秸秆收获机喂入量监测系统，其特征在于，所述智能控制器为车载控制器，内部集成a/d转化模块，可直接读取模拟量信号，有多路io接口；所述信号处理模块作用是将位移传感器输出信号进行限幅滤波处理，并将处理后的信号放大并发送至智能控制器。

3.根据权利要求1所述的一种自走式秸秆收获机喂入量监测系统，其特征在于，所述链耙与主动链轮和从动链轮连接，从动链轮与支臂铰接，支臂与中间轴铰接，该结构实现从动轮以支臂为半径绕中间轴摆动。

技术总结
本实用新型提供一种自走式秸秆收获机喂入量监测系统，系统包括智能控制器、终端显示器、位移传感器、转速传感器、信号处理模块、链耙提升装置；链耙提升装置包括链耙、主动链轮、从动链轮、中间轴、链耙提升装置外壳；终端显示器、智能控制器、信号处理模块位于秸秆收获机驾驶室内，用于数据处理和秸秆喂入量显示；位移传感器，通过支臂与摆臂铰接，用于测量摆臂的角度，转速传感器安装于主动链轮处，用于测量主动链轮的转速；智能控制器将监测到的角度数据和转速数据根据链耙角度和速度与喂入量的关系计算得到当前喂入量的值，实现自走式秸秆收获机喂入量的实时监测。

技术研发人员：刘家君;郭辉;吕全贵
受保护的技术使用者：新疆农业大学
技术研发日：2020.01.08
技术公布日：2020.07.31