本實用新型專利技術(shù)公開了一種電容式小麥收獲產(chǎn)量實時測量裝置，屬于糧食測產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。該裝置包括兩個平行極板1和2、一個輸送管3、一個電子測量儀5。平行極板1和2具有檢測電容變化功能。輸送管3在收獲小麥時使小麥能夠流通本裝置。電子測量儀5具有數(shù)據(jù)處理分析、存儲、人機交互和數(shù)據(jù)顯示功能。該裝置能夠大幅降低運算量、簡化測量步驟與設(shè)備，測量過程中可實時顯示測量流速、流量和產(chǎn)量的數(shù)據(jù)，提高了小麥產(chǎn)量的測量精度。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【專利說明】
:本技術(shù)屬于糧食測產(chǎn)
，特別涉及一種電容式小麥收獲產(chǎn)量實時測量 目.ο
技術(shù)介紹
:糧食是人類生存的基本必需品，保障糧食產(chǎn)量安全事關(guān)國計民生。小麥是我國重要的糧食之一，其產(chǎn)量集中反映了田地土壤墑情、種肥使用、氣象條件以及病蟲害等因素對產(chǎn)量的影響，實現(xiàn)小麥收獲產(chǎn)量實時測量將能夠獲取農(nóng)田不同區(qū)域的產(chǎn)量差異信息并進行綜合分析，為后續(xù)的小麥收獲決策提供理論依據(jù)，有利于提高小麥產(chǎn)量，對保障國家糧食安全具有重要意義。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的進步與發(fā)展，采用現(xiàn)代電子技術(shù)應(yīng)用于糧食收獲產(chǎn)量實時測量成為糧食測產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展方向與趨勢。具體來說，常用的電子測產(chǎn)方法有:動量式、光電式、容積式和電容式等。動量式測產(chǎn)方法基于動量定理，運動中的糧食流與裝有傳感器的感應(yīng)板撞擊時會產(chǎn)生一個與糧食質(zhì)量相關(guān)的動量變化，當連續(xù)測量糧食流撞擊感應(yīng)板后其動量的變化即可實時測量糧食積累的產(chǎn)量，但本方法受限于對撞擊動量的精準測量，容易受到收獲機速度和機器震動而產(chǎn)生較大誤差。光電式測產(chǎn)方法采用當糧食流通過對射式光電開關(guān)之間時，阻礙光電開關(guān)之間的正常接收而產(chǎn)生了一個脈沖信號，根據(jù)擋光時間來測量糧食產(chǎn)量，本方法由于采用光電傳感器易受田間塵土污染等復(fù)雜的田間工況影響，降低測量精度。容積式測產(chǎn)方法依托于收獲機械裝置，先將糧食流喂入葉輪，當糧食高度達到并觸發(fā)葉輪上方探測傳感器，驅(qū)動葉輪旋轉(zhuǎn)將糧食倒入下一個出口，根據(jù)葉輪容積和旋轉(zhuǎn)次數(shù)計算測定糧食產(chǎn)量，此方法需要對原有收獲機進行局部改造，成本高、安裝調(diào)試困難。電容式測產(chǎn)方法基于電容傳感器，利用糧食流通過電容傳感器時介電常數(shù)產(chǎn)生變化導(dǎo)致電容變化，根據(jù)電容變化與糧食流量的關(guān)系測定糧食產(chǎn)量，本方法結(jié)構(gòu)簡單、動態(tài)響應(yīng)好、靈敏度高，但目前國內(nèi)學(xué)者在利用電容法計算電容與糧食流量關(guān)系時多采用互相關(guān)函數(shù)、互相關(guān)峰值插值修正以及快速傅立葉變換等高等數(shù)學(xué)方法，極為繁雜且運算量大。
技術(shù)實現(xiàn)思路
:本技術(shù)旨在克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、準確快速且易于使用的小麥收獲產(chǎn)量實時測量裝置，利用小麥流量值與平行極板電容值和小麥流速的數(shù)學(xué)模型，實現(xiàn)小麥收獲產(chǎn)量快速、準確的實時測量。本技術(shù)公開了一種電容式小麥收獲產(chǎn)量實時測量裝置，該裝置包括一個進料口平行極板、一個出料口平行極板、一個輸送管、一個電子測量儀。工作時，輸送管進料口喂入小麥，出料口流出小麥；平行極板測量極板間因小麥通過造成的電容變化；電子測量儀具有數(shù)據(jù)分析、顯示和人機交互的功能。所述輸送管設(shè)計為半圓柱體空心結(jié)構(gòu)。所述進料口平行極板和出料口平行極板結(jié)構(gòu)完全一樣，橫向?qū)R且相隔一段距離內(nèi)置安裝于輸送管內(nèi)。所述電子測量儀包括電子測量儀盒和測量工作電路；所述電子測量儀盒固定安裝在輸送管表面圓柱剖面處，采用上下兩層配合設(shè)計，布置預(yù)留一個電源開/關(guān)鍵接口、一個密度選擇鍵接口、一個開始工作鍵接口、一個液晶顯示屏接口、一個鋰電池充電接口，儀器盒內(nèi)預(yù)留電源安裝空間；所述測量工作電路安裝在電子測量儀盒內(nèi)部，以單片機為控制核心，包括電容信號處理模塊、模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、鍵盤輸入模塊、液晶顯不模塊、程序下載模塊和可充電鋰電池電源模塊；所述單片機控制核心主要包括復(fù)位電路、晶振電路保證單片機正常工作，實現(xiàn)控制各模塊工作和運算電容與流量的數(shù)學(xué)關(guān)系；所述電容信號處理模塊使用電容轉(zhuǎn)電壓電路，提取平行極板的電容值，將其直接轉(zhuǎn)換為易于直接測量的電壓值；所述模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將輸出與被測電容線性相關(guān)的直流電壓模擬信號，經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后送至單片機處理，便于單片機用于計算；所述鍵盤輸入模塊實現(xiàn)功能的選擇輸入，包括一個電源開/關(guān)鍵、一個密度選擇鍵、一個開始工作鍵；所述液晶顯示模塊采用字符型顯示裝置，用于顯示電容值、小麥流量值和產(chǎn)量值，完成測量數(shù)據(jù)的顯示輸出；所述程序下載模塊實現(xiàn)對單片機的控制編程功能；所述可充電鋰電池電源模塊供應(yīng)裝置整體用電，并能夠循環(huán)充電實現(xiàn)降低電池成本功能；所述進料口平行極板、出料口平行極板與電容信號處理模塊連接；所述電容信號處理模塊與模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊連接；所述模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊與單片機控制核心連接；所述鍵盤輸入模塊與單片機控制核心連接；所述液晶顯示模塊與單片機控制核心連接；所述程序下載模塊與單片機控制核心連接；所述可充電鋰電池電源模塊為本裝置充電及供電。本技術(shù)的電容式小麥收獲產(chǎn)量實時測量裝置提供了一種簡化、準確的小麥收獲產(chǎn)量實時測量裝置，此裝置主要由傳感器和相應(yīng)的模塊組成，結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉，易于實現(xiàn)。用此裝置進行小麥收獲產(chǎn)量的實時測量，電子測量儀一體化完成數(shù)據(jù)處理與運算，能夠大幅降低運算量、簡化測量步驟與設(shè)備，測量過程中可實時顯示測量流速、流量和產(chǎn)量的數(shù)據(jù)，提高小麥產(chǎn)量的測量精度。【附圖說明】:圖1是本技術(shù)系統(tǒng)工作示意圖；圖2是本技術(shù)裝置的結(jié)構(gòu)外觀圖；圖3是本技術(shù)測量工作電路總體結(jié)構(gòu)框圖。【具體實施方式】:下面以實施例并結(jié)合附圖對本技術(shù)進行詳細的描述，進一步說明本技術(shù)的目的和特點。實施例一:裝置及其使用說明如圖1所示，本技術(shù)的一種電容式小麥收獲產(chǎn)量實時測量裝置，該裝置包括一個進料口平行極板1、一個出料口平行極板2、一個輸送管3、一個電子測量儀5。進料口平行極板1和出料口平行極板2具有檢測電容變化功能。輸送管3在收獲小麥時使小麥能夠流通本裝置。電子測量儀5具有數(shù)據(jù)處理分析、存儲、人機交互和數(shù)據(jù)顯示功能。如圖2所示，本技術(shù)的一種電容式小麥收獲產(chǎn)量實時測量裝置，裝置外觀包括小麥當前第1頁1 2 本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種電容式小麥收獲產(chǎn)量實時測量裝置，包括一個進料口平行極板（1）、一個出料口平行極板（2）、一個輸送管（3）、一個電子測量儀（5），其特征在于，進料口平行極板（1）和出料口平行極板（2）結(jié)構(gòu)完全一樣，橫向?qū)R且相隔一段距離內(nèi)置安裝于輸送管（3）內(nèi)部，電子測量儀（5）安裝在輸送管（3）表面圓柱剖面處，并通過導(dǎo)線分別與進料口平行極板（1）、出料口平行極板（2）連接；所述電子測量儀（5）包括電子測量儀盒（9）和測量工作電路，所述電子測量儀盒（9）采用上下兩層配合設(shè)計，分布液晶顯示屏（10）、電源開/關(guān)鍵（11）、密度選擇鍵（12）、開始工作鍵（13）和鋰電池充電接口（14），并預(yù)留鋰電池電源安裝空間；測量工作電路集成安裝在電子測量儀盒（9）內(nèi)部，以單片機（19）為控制核心，包括平行極板式電容傳感器（15）、電容信號處理模塊（17）、模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊（18）、鍵盤輸入模塊（20）、液晶顯示模塊（21）、程序下載模塊（22）和可充電鋰電池電源模塊（23）；所述平行極板式電容傳感器（15）與電容信號處理模塊（17）連接；所述電容信號處理模塊（17）與模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊（18）連接；所述模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊（18）與單片機（19）連接；所述鍵盤輸入模塊（20）與單片機（19）連接；所述液晶顯示模塊（21）與單片機（19）連接；所述程序下載模塊（22）與單片機（19）連接；所述可充電鋰電池電源模塊（23）為本裝置充電及供電。...
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王偉，王川，王麗偉，
申請(專利權(quán))人：安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)工程研究所，
類型：新型
國別省市：安徽;34
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