一种冲量式谷物传感器产量监测试验台系统的制作方法

1.本技术涉及产量检测领域，尤其涉及一种冲量式谷物传感器产量监测试验台系统。


背景技术：

2.产量检测是在联合收割机上收集收获产量和其他相关参数的实时数据，是精准农业的工具之一，产量检测系统还包括一个gps接收器，用来记录物理位置以及产量数据，信息可以显示在地图上，成为“产量图”。农场主可以利用这种产量分布图来确定下一季的种植计划以及种子、化肥和农药在不同田块的使用量。
3.当前关于产量检测的技术路线有称重式产量检测系统、光电式产量检测系统和冲量式产量检测系统。其中因冲量式产量检测系统受谷物种类影响较小、测量精度较高而被国外多数农机厂商应用。国内在该领域起步较晚，产量检测系统仍在研发过程中，还没有商品化应用。仅依靠短暂的实际收获作业周期采集信息难以积累有效、大量数据，得到产量数学模型更是难上加难。
4.当前关于冲量式谷物传感器的测试方式主要是通过田间试验积累数据。我国大部分区域作物主要是一年两季或者是一年一季，而每季成熟期约在10-15天，仅依靠这种短暂的收获作业周期采集数据明显会大大延长研发周期。另外一种测量方式即是通过仿真的方式或者探索产量数学模型，该种方式虽不受外界作业条件的限制，但与实际工况又相去甚远。另外的试验方式过于简易，仅局限于冲量传感器的试验，即无法复刻实际的作业工况，又无法对物料有效复用。
5.当前技术方案是依靠不断的田间试验、仿真的形式或者是简易试验装置探索产量数学模型，其中田间试验周期短、数据少、研发周期大大延长；而仿真的形式则与实际工况差别巨大，难以模拟真实的作业工况，其准确性将受到严峻的考验，当前的试验台过于简易，同样无法复刻实际作业工况。


技术实现要素：

6.为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本技术提供了一种冲量式谷物传感器产量监测试验台系统。
7.第一方面，本技术提供了一种冲量式谷物传感器产量监测试验台系统，包括：
8.集粮组件，用于收集粮食；
9.动力组件，用于提供动力；
10.传动组件，用于将所述动力组件的动力传输至所述集粮组件；所述传动组件分别与所述集粮组件和所述动力组件连接；
11.电控组件，用于控制各组件并显示参数；所述电控组件分别与所述集粮组件、所述动力组件和所述传动组件连接。
12.优选地，所述集粮组件包括：左储粮单元和右储粮单元，所述左储粮单元和所述右
储粮单元用于存储粮食。
13.优选地，所述集粮组件包括：储粮籽粒搅龙单元，所述储粮籽粒搅龙单元分别与所述左储粮单元和所述右储粮单元连接，且与所述传动组件和所述电控组件连接。
14.优选地，所述动力组件包括：发动机，所述发动机分别与所述传动组件和所述电控组件连接。
15.优选地，所述动力组件包括：油箱，所述油箱与所述发动机连接。
16.优选地，所述传动组件包括：动力输送单元，所述动力输送单元与所述动力组件中的发动机连接。
17.优选地，所述传动组件还包括：传动轴单元，所述传动轴单元分别与所述动力输送单元和所述集粮组件中的储粮籽粒搅龙单元连接。
18.优选地，所述电控组件包括：控制器，所述控制器分别与所述所述集粮组件、所述动力组件和所述传动组件连接。
19.优选地，所述电控组件包括：显示屏，所述显示屏分别与所述控制器、所述集粮组件、所述动力组件和所述传动组件连接。
20.优选地，所述电控组件包括：传感器，所述传感器分别与所述显示屏和所述集粮组件连接。
21.本技术实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
22.本技术实施例提供的一种冲量式谷物传感器产量监测试验台系统可以极大地克服田间试验周期短的难题，在得到数学模型的同时大大缩短开发周期；通过等比例复原关键车辆实际状态，可以极大地还原工作过程，克服仿真过程无法复刻实际工况的难题，从而得到更加精准的数学模型；可以实现粮食物料的左右储粮的循环利用，节省物料，节约成本。
附图说明
23.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
24.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本技术实施例提供的一种冲量式谷物传感器产量监测试验台系统的示意图。
具体实施方式
26.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
27.图1为本技术实施例提供的一种冲量式谷物传感器产量监测试验台系统的示意图。
28.本技术提供了一种冲量式谷物传感器产量监测试验台系统，包括：
29.集粮组件，用于收集粮食；
30.动力组件，用于提供动力；
31.传动组件，用于将所述动力组件的动力传输至所述集粮组件；所述传动组件分别与所述集粮组件和所述动力组件连接；
32.电控组件，用于控制各组件并显示参数；所述电控组件分别与所述集粮组件、所述动力组件和所述传动组件连接。
33.具体地，本技术提供的一种冲量式谷物传感器产量监测试验台系统在等比例复刻收获机的集粮组件的基础上，对动力组件、传动组件、电控组件进行重新设计，使之形成一整套完整的产量标定及冲量传感器测试系统，用以模拟收获机集粮过程，进而探索产量数学模型，可以极大地加快冲量式谷物产量检测系统的研发进程。
34.在本技术实施例中，所述集粮组件包括：左储粮单元、右储粮单元和储粮籽粒搅龙单元，所述左储粮单元和所述右储粮单元用于存储粮食，所述储粮籽粒搅龙单元分别与所述左储粮单元和所述右储粮单元连接，且与所述传动组件和所述电控组件连接。
35.具体地，集粮组件包含左右储粮箱单元及其储粮籽粒搅龙单元，该子系统是试验台中最为关键的一个部件，主要功用是实现谷物在左右储粮单元间的物料输送，并在此过程中进行产量标定、监测等功能。
36.在本技术实施例中，所述动力组件包括：发动机和油箱，所述发动机分别与所述传动组件和所述电控组件连接，所述油箱与所述发动机连接。
37.具体地，动力组件主要作为整个系统的动力源，发动机用于提供动力，油箱用于为发动机提供能源。
38.在本技术实施例中，所述传动组件包括：动力输送单元和传动轴单元，所述动力输送单元与所述动力组件中的发动机连接，所述传动轴单元分别与所述动力输送单元和所述集粮组件中的储粮籽粒搅龙单元连接。
39.具体地，传动组件的主要功用是将发动机的动力传输至集粮组件中的储粮籽粒搅龙单元。
40.在本技术实施例中，所述电控组件包括：控制器、显示屏和传感器，所述控制器分别与所述所述集粮组件、所述动力组件和所述传动组件连接，所述显示屏分别与所述控制器、所述集粮组件、所述动力组件和所述传动组件连接，所述传感器分别与所述显示屏和所述集粮组件连接。
41.具体地，控制器可以为ecu控制器、vcu控制器，传感器可以为冲量传感器、称重传感器、搅龙转速传感器等，电控组件的主要功用是实现整套系统的动力、数据监控及采集、称重监测、校准，产量监测等功能的自动化控制。集粮组件、动力组件、传动组件通过电控组件集成至智能显示终端进行显示及操控，控制策略及原理如下(以左储粮单元输送至右储粮单元为例，右侧同理)，本系统在设定好测试质量和发动机目标转速后，集成了一键启动和停止和分部控制功能。当按下启动按键后：
42.(1)系统记录左储粮单元称重传感器初值w初始；
43.(2)启动发动机至怠速状态；
44.(3)左籽粒搅龙电机动作，带动左籽粒搅龙离合结合；
45.(4)调节发动机转速至工作状态转速，此时粮食经由左籽粒搅龙输送至右储粮单元，同时冲击位于搅龙出口的冲量传感器，冲量传感器实时记录冲击信号值(因存在振动信号干扰，此时经滤波处理后的信号值记为y)并以can通信方式传输至vcu进行采集和分析。
46.(5)当达到配置测试质量后，系统再次记录左粮箱称重传感器终值w结束；此时即完成一个循环粮食测试过程，通过该过程中称重传感器的初值及终值，标定和校准冲量传感器信号，进而拟合得到冲量信号数学模型：
[0047][0048]
(6)另外系统可以实时显示发动机状态和搅龙转速等参数值，当出现搅龙堵转、皮带打滑或者发动机故障等信息时，可通过智能显示终端实现报警功能。
[0049]
本技术实施例提供的一种冲量式谷物传感器产量监测试验台系统可以极大地克服田间试验周期短的难题，在得到数学模型的同时大大缩短开发周期；通过等比例复原关键车辆实际状态，可以极大地还原工作过程，克服仿真过程无法复刻实际工况的难题，从而得到更加精准的数学模型；可以实现粮食物料的左右储粮的循环利用，节省物料，节约成本。
[0050]
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0051]
以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种冲量式谷物传感器产量监测试验台系统，其特征在于，包括：集粮组件，用于收集粮食；动力组件，用于提供动力；传动组件，用于将所述动力组件的动力传输至所述集粮组件；所述传动组件分别与所述集粮组件和所述动力组件连接；电控组件，用于控制各组件并显示参数；所述电控组件分别与所述集粮组件、所述动力组件和所述传动组件连接。2.根据权利要求1所述的冲量式谷物传感器产量监测试验台系统，其特征在于，所述集粮组件包括：左储粮单元和右储粮单元，所述左储粮单元和所述右储粮单元用于存储粮食。3.根据权利要求2所述的冲量式谷物传感器产量监测试验台系统，其特征在于，所述集粮组件包括：储粮籽粒搅龙单元，所述储粮籽粒搅龙单元分别与所述左储粮单元和所述右储粮单元连接，且与所述传动组件和所述电控组件连接。4.根据权利要求1所述的冲量式谷物传感器产量监测试验台系统，其特征在于，所述动力组件包括：发动机，所述发动机分别与所述传动组件和所述电控组件连接。5.根据权利要求4所述的冲量式谷物传感器产量监测试验台系统，其特征在于，所述动力组件包括：油箱，所述油箱与所述发动机连接。6.根据权利要求1所述的冲量式谷物传感器产量监测试验台系统，其特征在于，所述传动组件包括：动力输送单元，所述动力输送单元与所述动力组件中的发动机连接。7.根据权利要求6所述的冲量式谷物传感器产量监测试验台系统，其特征在于，所述传动组件还包括：传动轴单元，所述传动轴单元分别与所述动力输送单元和所述集粮组件中的储粮籽粒搅龙单元连接。8.根据权利要求1所述的冲量式谷物传感器产量监测试验台系统，其特征在于，所述电控组件包括：控制器，所述控制器分别与所述所述集粮组件、所述动力组件和所述传动组件连接。9.根据权利要求8所述的冲量式谷物传感器产量监测试验台系统，其特征在于，所述电控组件包括：显示屏，所述显示屏分别与所述控制器、所述集粮组件、所述动力组件和所述传动组件连接。10.根据权利要求9所述的冲量式谷物传感器产量监测试验台系统，其特征在于，所述电控组件包括：传感器，所述传感器分别与所述显示屏和所述集粮组件连接。

技术总结
本申请涉及一种冲量式谷物传感器产量监测试验台系统，包括：集粮组件，用于收集粮食；动力组件，用于提供动力；传动组件，用于将所述动力组件的动力传输至所述集粮组件；所述传动组件分别与所述集粮组件和所述动力组件连接；电控组件，用于控制各组件并显示参数；所述电控组件分别与所述集粮组件、所述动力组件和所述传动组件连接。本申请可以极大地克服田间试验周期短的难题，在得到数学模型的同时大大缩短开发周期；通过等比例复原关键车辆实际状态，可以极大地还原工作过程，克服仿真过程无法复刻实际工况的难题，从而得到更加精准的数学模型；可以实现粮食物料的左右储粮的循环利用，节省物料，节约成本。节约成本。节约成本。


技术研发人员：王永顺 窦刚 吴涛
受保护的技术使用者：潍柴雷沃智慧农业科技股份有限公司
技术研发日：2023.07.28
技术公布日：2023/9/13