一种测产装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种测产装置，属于农业机械【技术领域】。该装置包括控制器，还包括信号输出端接控制器对应端口的产量计量传感器和车轮转速传感器，控制器安置在收获机上，收获机的收获装置输出端下方装有安放收集箱的支撑臂，支撑臂承担收集箱的上表面安装作为产量计量传感器的重量传感器，车轮转速传感器由安置在收获机变速箱输出端的磁性器件和霍尔元件构成，变速箱的输出轴上固定同轴圆盘，圆盘的外圆安装磁性器件，变速箱邻近输出轴的一侧安置位置对应圆盘外圆的霍尔元件。该测产装置便于安装，测量精度和可靠性高，实用性强，能准确测出田块中局部区域的作物产量数据并输出所需的测产结果，适用于包括菜用大豆等鲜嫩蔬菜在内的各种作物收获测产。
【专利说明】—种测产装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种农机配套装置，尤其是一种测产装置，属于农业机械【技术领域】。
【背景技术】
[0002]据 申请人:了解，现有技术的收获机种类繁多，目前常用的测产系统主要有容积式测量系统、冲量式测量系统、称重式测量系统。
[0003]容积式测量系统利用光电传感器测量升运器刮板上谷物的厚度，计算机对传感器输出的光电信号进行处理得到产量值。该装置的测量精度受到标定精度和谷物密度等影响，且光电元件对污染、光照强度等环境因素敏感，测量精度低、可靠性差。
[0004]冲量式测量系统采用冲击力式传感技术测产量，谷物在升运装置出口被抛出、碰撞传感器后落入粮箱，系统将谷物撞击传感器的力信号处理得到产量值。该装置的测量精度受升运装置的提升速度、谷物的容重、含水率等因素影响，测量精度不高。
[0005]专利号“ZL200310117204.5 —种联合收割机粮食产量流量监视方法及装置”采用基于称重原理的谷物质量流量传感器测产，通过在螺旋推送器两端安装传感器动态测量谷物产量，并将测得的信号进行积分处理后得到产量值。该装置的测量精度会受到地面不平度和车体振动的影响，且传感器本身质量大、安装困难。
[0006]以上几种现有的测产方式主要应用在粒状谷物收获机械上，如水稻、大豆、玉米等颗粒状农作物，经过脱粒的作物以作物流的状态被升运装置输送抛落或被螺旋推送，测产装置动态计量作物流量并以一定的运算处理测得产量，均不适用于大豆等鲜嫩蔬菜作物收获的产量计量。
【发明内容】
[0007]本实用新型的目的在于:针对上述现有技术存在的问题，提出一种简便易用、使用可靠、测量精度高，并且适合各种作物收获的测产装置。
[0008]为了达到以上目的，本实用新型的测产装置基本技术方案为:包括含有存储和显示模块的控制器，还包括信号输出端分别接控制器对应端口的产量计量传感器和车轮转速传感器，所述控制器安置在收获机上，所述收获机的收获装置输出端下方装有安放收集箱的支撑臂，所述支撑臂承担收集箱的上表面安装作为产量计量传感器的重量传感器，所述车轮转速传感器由安置在收获机变速箱输出端的磁性器件和霍尔元件构成，所述变速箱的输出轴上固定同轴圆盘，所述圆盘的外圆安装磁性器件，所述变速箱邻近输出轴的一侧安置位置对应圆盘外圆的霍尔元件。
[0009]工作时，操控收获机采摘作业，当预定面积的地块收获完毕后，控制器即可对从产量计量传感器和车轮转速传感器采集的数据进行简单的运算处理后，输出所需的测产结果，十分准确方便，且不受作物种类的限制，适用于包括菜用大豆等鲜嫩蔬菜在内的各种作物收获测产。
[0010]进一步，所述控制器中含有中央处理器，所述中央处理器的报警信号输出端与报警装置连接。
[0011]进一步，所述支撑臂的一端通过三角撑固定在收获机的机架上，另一端为悬臂状的伸出段；所述伸出段的中部上表面安装承担收集箱的产量计量传感器，外端通过水平延伸的长槽与上端固连在收获机扶手上的垂向吊杆的下端固连。
[0012]进一步，所述磁性器件包括均布在所述圆盘边缘上的四个钕铁硼磁钢。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
[0014]图1为本实用新型一个实施例的结构示意图。
[0015]图2为图1实施例的侧视图。
[0016]图3为图1实施例的A处局部放大结构示意图。
[0017]图4为图1实施例传感器安装局部放大图。
[0018]图5为图1实施例的控制器构成框图。
[0019]图6是图1实施例的电路原理图。
【具体实施方式】
[0020]实施例一
[0021]本实施例为一种与青毛豆采摘机(为现有技术，其具体结构可以参见申请号为201320588756.3的中国专利，也可以应用其它机型上，例如申请号为201310476512.0的中国专利申请公开的收获机)配套的测产装置，基本构成如图5所示，包括含有数据存储模块17和显示模块16的控制器1，还包括信号输出端分别接控制器I中央处理器14对应端口的产量计量传感器3和车轮转速传感器4。该中央处理器通过按键输入模块15输入，其报警信号输出端与报警装置2连接，由电源18供电。
[0022]如图1和图2所示，控制器I及其报警装置2安置在收获机的扶手下方，该收获机机架20前部的收获装置21输出端的下方装有用于安放收集箱6的支撑臂22，该支撑臂22的一端通过三角撑固定在机架20上，另一端为悬臂状的伸出段，该伸出段的中部上表面安装承担收集箱6的作为产量计量传感器3的重量传感器，外端通过水平延伸的长槽与上端固连在扶手上的垂向吊杆25的下端固连，这样可以借助长槽，酌情适当调节车轮相对位置，使其靠近整机重心，从而保证测产工作更稳定可靠。
[0023]作为产量计量传感器3的重量传感器具体安装如图4所示，其一端下部固定在与支撑臂22固连的支撑角钢26上，另一端上部与承重角钢23固连，收集箱6的重心承载在承重角钢23上，收集箱6的底面高于支撑臂22上表面，从而形成符合称重传感要求的悬臂支撑结构。
[0024]支撑臂22承担收集箱6的上表面安装作为产量计量传感器3的重量传感器。机架20的上部安置动力装置驱动的变速箱10，该变速箱的输出轴8通过链条传动机构9以I: I的速比带动车轮轴7，因此可以将直接反映车轮转速的车轮转速传感器4安置在输出轴8处。如图3所示，该车轮转速传感器4包括安置固定均布在收获机变速箱输出轴8上同轴圆盘11边缘上的四个钕铁硼磁钢12，以及变速箱邻近输出轴8的外侧对应圆盘外圆位置安置的霍尔元件24，两者间距控制在8-llmm范围。该霍尔元件24的信号输出作为车轮转速传感器4的信号输出端接中央处理器14的对应端口。
[0025]图6所示的电路原理中U3及其外围器件构成电源电路，DSl是与中央处理芯片Ul对应端口连接的显示模块，J6、J7、J8以及JlO是分别与中央处理芯片Ul对应端口连接三个称重传感器(也可以只采用一个)和霍尔元件，J5是报警灯，Jll是接近开关，P3是AD模块，Sffl是保存信息键，P5可接SD模块用于存储。
[0026]工作时，首先根据青毛豆的实际种植情况，通过按键输入模块15输入行距值并通过显示模块16查看输入，确认后，将工作离合器13的手柄拉到使采摘机工作的一边，此时位于该手柄工作端的接近开关5闭合，控制测产装置开始采集各传感器信号；与此同时，操纵行走离合器19手柄至采摘机行走的一端，实现机器的自走采摘作业。当整块豆田收获完毕时，操作行走离合器19手柄至采摘机停止的一端，控制停机，再将工作离合器13手柄复位，接近开关5恢复到常开状态，控制测产系统结束采集各传感器信号。待机器停稳后，存储传感器测得的对应该号田面积和产量值的最终数据。此后，将采摘的青毛豆卸下，换田重复以上工作，其数据保存为下一田号。在此过程中，如果收集箱6内青毛豆的重量达到系统设定阈值时，报警装置2的报警灯闪亮并发出蜂鸣声，提示卸下摘采的青毛豆或更换空的收集箱。
[0027]归纳起来，本实施例具有如下特点:
[0028]I)产量计量传感器采用悬臂安装，固定在采摘机后部收集箱的下方，可以实时在线测量青毛豆产量。并且系统设定了产量的上限值，既防止产量计量传感器受力过大引起弯曲变形、延长其使用寿命，又防止收集箱内青毛豆过满溢出。当收集箱内青毛豆的重量达到阈值即可报警提示。
[0029]2)车轮转速传感器用来测定单位时间内车轮轴的转数η,通过公式v=2 rn (r为车轮半径)换算得到采摘机的行走速度值，再通过公式S=Vtd (t为工作时间，d为行距值)计算得到采摘面积大小。由于采摘机作业环境恶劣，若将传感器4固定在车轮轴7附近，容易受到颠簸变形、泥土污染等影响，而本实施例的安装位置显然可以避免上述干扰，有利于保证测量精度，且安装方便。而4个磁钢的设置可以有效降低采摘机在田间作业时车轮转动不满一圈时产生的测数误差。
[0030]3)控制器以中央处理芯片为核心，可以采集融合各个传感器的信号，迅速计算出相应区域内青毛豆的产量分布；存储模块采用SD卡，可以存储测得的所有数据，方便对数据进行后续处理、绘制产量分布图等。
[0031]4)采用接近开关5控制测产装置的工作可以起到对其保护的作用。
[0032]5)采用中央处理芯片单片机系统和SD卡存储，成本及能耗都很低，且设计简单、可靠性高，满足了精准农业生产的特点和要求。
【权利要求】
1.一种测产装置，包括含有存储和显示模块的控制器，其特征在于:还包括信号输出端分别接控制器对应端口的产量计量传感器和车轮转速传感器，所述控制器安置在收获机上，所述收获机的收获装置输出端下方装有安放收集箱的支撑臂，所述支撑臂承担收集箱的上表面安装作为产量计量传感器的重量传感器，所述车轮转速传感器由安置在收获机变速箱输出端的磁性器件和霍尔元件构成，所述变速箱的输出轴上固定同轴圆盘，所述圆盘的外圆安装磁性器件，所述变速箱邻近输出轴的一侧安置位置对应圆盘外圆的霍尔元件。
2.根据权利要求1所述的测产装置，其特征在于:所述控制器中含有中央处理器，所述中央处理器的报警信号输出端与报警装置连接。
3.根据权利要求2所述的测产装置，其特征在于:所述支撑臂的一端通过三角撑固定在收获机的机架上，另一端为悬臂状的伸出段；所述伸出段的中部上表面安装承担收集箱的产量计量传感器，外端通过水平延伸的长槽与上端固连在收获机扶手上的垂向吊杆的下端固连。
4.根据权利要求3所述的测产装置，其特征在于:所述产量计量传感器的一端下部固定在与支撑臂固连的支撑角钢上，另一端上部与承重角钢固连，收集箱的重心承载在承重角钢上，收集箱的底面高于支撑臂上表面。
5.根据权利要求4所述的测产装置，其特征在于:所述磁性器件包括均布在所述圆盘边缘上的四个钕铁硼磁钢。
【文档编号】A01D41/127GK203942804SQ201420354508
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年6月27日 优先权日:2014年6月27日
【发明者】秦广明, 金月, 赵映, 肖宏儒, 葛慧 申请人:农业部南京农业机械化研究所