光电漫反射式联合收割机谷物产量计量系统研发与性能试验

• Published in: 农业工程学报 Vol. 33; no. 3; pp. 24 - 30
• Main Author: 付兴兰 张兆国 安晓飞 赵春江 李晨源 于佳杨
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 农业部农业信息技术重点实验室,北京,100097 2017; 北京农业智能装备技术研究中心,北京100097%昆明理工大学现代农业工程学院,昆明,650000%国家农业智能装备工程技术研究中心,北京100097; 农业智能装备技术北京市重点实验室,北京,100097%昆明理工大学现代农业工程学院,昆明650000; 北京农业智能装备技术研究中心,北京100097; 昆明理工大学现代农业工程学院,昆明650000
• Subjects: 产量计量系统; 传感器; 光电装置; 联合收割机; 谷物; 产量计量系统; combine harvester; 谷物; 联合收割机; sensors; yield monitor system; 光电装置; grain; 传感器; photoelectric devices
• ISSN: 1002-6819
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2017.03.004

为了进一步提高联合收割机谷物产量计量系统的精度,自主研发了基于光电漫反射原理的谷物产量计量系统。系统主要由传感器模块、数据处理模块、GPS模块和谷物产量计量显示终端组成。光电式谷物产量计量系统计量作业时,当联合收割机籽粒升运器刮板输送谷物经过漫反射型谷物体积传感器时,会间歇性的阻断光路,从而产生脉宽信号,脉宽信号大小与刮板上谷物厚度成正比,同时升运器转速传感器输出转速信号,谷物产量计量数据处理模块将采集到的2路传感器信号进行放大、滤波和A/D转换后与GPS模块采集的联合收割机行进速度、经纬度信息由RS485总线传输至光电谷物产量计量软件系统,经光电式谷物产量模型处理后,将产量信息、速度信息、位置信息等实时显示在终端上。为了验证光电式谷物产量计量系统的性能,分别开展了室内主要传感器性能台架试验和系统田间动态性能验证试验,试验中谷物喂入量在0.1-6 kg/s范围内,台架试验表明升运器转速传感器测量误差小于2.00%,漫反射型谷物体积传感器测量误差小于3.50%。田间动态性能验证试验结果表明光电式谷物产量计量系统运行稳定,系统检测结果与实际测量结果决定系数R2达到0.848 4,测产误差最大为3.51%,满足田间实际测产需要,为精准农业变量作业提供了科学依据。