BE1021841B1

BE1021841B1 - Restantenstrooisysteem

Info

Publication number: BE1021841B1
Application number: BE2014/0391A
Authority: BE
Inventors: Bart M.A. Missotten; Thomas Mahieu; Karel M.C. Viaene
Original assignee: Cnh Industrial Belgium Nv
Priority date: 2014-05-21
Filing date: 2014-05-21
Publication date: 2016-01-21
Also published as: US10470366B2; DK3145289T3; US20170086373A1; EP3145289A1; BR112016026785B1; EP3145289B1; WO2015177190A1

Abstract

Een maaidorser die een restantenstrooisysteem bevat dat bestuurbaar is om verspreiding van het restantenstrooisysteem te beïnvloeden, waarbij de maaidorser een sensor bevat die uitgerust is voor het overbrengen van een golfvormig signaal door de restanten heen terwijl de maaidorser de restanten aan het strooien is, en waarbij de sensor reflecties meet van het signaal dat afkomstig is van een eerste zone van de restanten en van een tweede zone van de restanten en waarbij het strooisysteem bestuurd wordt op basis van de reflecties, waarbij het golfvormige signaal een golflengte heeft die groter is dan 0,001 mm en kleiner dan 50 mm.

Description

Restantenstrooisysteem

Deze uitvinding heeft betrekking op een maaidorser voor gebruik in de landbouw (verder kortweg maaidorser genoemd) met een restantenstrooisysteem dat bestuurbaar is om de verspreiding van het restantenstrooisysteem te beïnvloeden. Meer bepaald heeft de uitvinding betrekking op een besturingssysteem om de verspreiding van de restanten die uitgestrooid worden door het restantenstrooisysteem van de maaidorser automatisch aan te passen.

Maaidorsers worden gebruikt voor het oogsten van een veld. Daartoe bevat de maaidorser aan zijn voorzijde een maaier met snijmiddelen om het oogstmateriaal op het veld af te snijden, en invoermiddelen om het oogstmateriaal in de maaidorser te trekken. Binnen de maaidorser wordt het oogstmateriaal verwerkt om de oogst van de restanten te scheiden. Dit proces is ook bekend als dorsen en wannen. De maaidorser bevat aan zijn achterkant een opening, zodat de restanten (verkregen na verwerking van het gewasmateriaal in de maaidorser) rechtstreeks na verwerking op het veld uitgestrooid kunnen worden. Daarbij is het voordelig om de restanten gelijkmatig over het veld te verspreiden. In de praktijk heeft de maaier van de maaidorser, die de snijmiddelen bevat een grote breedte (wat wil zeggen dat hij zich in de transversale richting over een aanzienlijke afstand uitstrekt) die gewoonlijk een aantal keer groter is dan de breedte van de maaidorser. Als gevolg daarvan moeten de restanten, wanneer ze gelijkmatig verspreid moeten worden over het veld over een breedte die overeenkomt met de breedte van de maaier, met een aanzienlijke kracht uitgestoten worden. De restanten vliegen dan over een aanzienlijke afstand door de lucht waarbij ze over het veld verspreid worden. Zulke systemen voor het verspreiden van de restanten zijn bekend volgens de stand van de techniek als restantenstrooisystemen.

Restantenstrooisystemen zijn bestuurbaar om de verspreiding bij het strooien van restanten aan te passen. Daarbij kan het restantenstrooisysteem bestuurd worden afhankelijk van het type maaier die bevestigd is aan de maaidorser, het type oogstmateriaal dat wordt verwerkt en de omgevingsvoorwaarden. Dit kan manueel gedaan worden (door de operator die de maaidorser bedient) of automatisch op basis van sensors. Een voorbeeld van zulke sensor die bekend is (uit octrooi EP0685151) om te gebruiken om het restantenstrooisysteem te besturen is een windsensor. Afhankelijk van de richting en de snelheid van de wind die gemeten wordt door de windsensor, wordt het restantenstrooisysteem bestuurd om dit dienovereenkomstig aan te passen, zodat de restanten gelijkmatig verspreid worden waarbij de invloed van de wind op de restanten gecompenseerd wordt. In de praktijk zullen de restanten hoofdzakelijk uit deeltjes stro bestaan.

Het bepalen van de verspreiding van de restanten heeft verscheidene problemen opgeleverd. Een eerste probleem is dat samen met het strooien van de restanten heel wat stof wordt opgewekt. Het stof belemmert het uitzicht op de restanten zodat tijdens het verspreiden de verspreiding van de restanten visueel niet gecontroleerd kan worden. Andere sensors werden voorgesteld waarbij de restantenverspreiding gemeten wordt nadat de restanten op de grond zijn gevallen, bijvoorbeeld in octrooi US2005/0194473. In de praktijk blijkt het heel moeilijk om een onderscheid te maken tussen het grondoppervlak zonder restanten en dat met restanten. Verder blijkt het moeilijk te zijn om de dikte van de restanten op het grondoppervlak te meten m.b.v. een sensor die ergens op de maaidorser is aangebracht.

Het is een voorwerp van deze uitvinding om een besturingssysteem te verschaffen voor een restantenstrooisysteem van een maaidorser dat nauwkeurig en betrouwbaar is.

Daartoe bevat de maaidorser van de uitvinding een restantenstrooisysteem dat bestuurbaar is om de verspreiding van het restantenstrooisysteem te beïnvloeden, waarbij de maaidorser een sensor bevat die uitgerust is voor het overbrengen van een golfvormig signaal in de richting van de restanten terwijl de maaidorser de restanten aan het strooien is en waarbij de sensor uitgerust is om reflecties van het signaal afkomstig van een eerste zone van de restanten en een tweede zone van de restanten te meten, en waarbij het strooisysteem bestuurbaar is op basis van de reflecties, waarbij het golfvormige signaal een golflengte heeft die groter is dan 0,001 mm en kleiner dan 50 mm.

De maaidorser volgens deze uitvinding is uitgerust met een sensor met specifieke technische kenmerken zodat hij in staat is om de hoeveelheid restanten te meten die uit de maaidorser gestrooid worden (dus wanneer de restanten door de lucht vliegen). De sensor zendt een golfvormig signaal uit met een golflengte die groter is dan 0,001 mm en kleiner dan 50 mm. Doordat het golfvormige signaal een golflengte heeft die groter is dan 0,001 mm, zal het golfvormige signaal niet (tenminste niet merkelijk) afgebogen worden door stofdeeltjes aangezien stofdeeltjes een gemiddelde diameter hebben van minder dan 0,001 mm. Bovendien hebben deeltjes restanten, meer bepaald wanneer ze beschouwd worden in de lengterichting, afmetingen die over het algemeen groter zijn dan 50 mm. Daardoor zal het golfvormige signaal, aangezien dit een golflengte heeft van minder dan 50 mm, op de deeltjes van de restanten weerkaatsen. Daarbij is de sensor uitgerust om reflecties van het signaal afkomstig van een eerste zone van de restanten en afkomstig van een tweede zone van de restanten te meten. Aangezien het signaal alleen afgebogen wordt door de restanten en niet door het stof (dat de restanten bedekt wanneer ze uit de maaidorser gestrooid worden), is de sensor uitgerust voor het meten van reflecties van de restanten in deze zones. Op basis van deze reflecties kan de hoeveelheid restanten in elke zone bepaald worden (aangezien de hoeveelheid rechtstreeks evenredig is met de intensiteit van de reflectie), en kan daarbij ook de verspreiding van de restanten bepaald worden. Op zijn minst kan het verschil in hoeveelheid restanten tussen de eerste zone en de tweede zone bepaald worden, zodat het restantenstrooisysteem op basis van dit verschil bestuurd kan worden om de verspreiding te beïnvloeden. Daarbij verschaft de uitvinding een sensor waarmee het mogelijk is rechtstreeks de restanten te meten die uit de maaidorser gestrooid worden. Dit verbetert het besturen van het restantenstrooisysteem aanzienlijk, aangezien dit besturen gebaseerd kan zijn op de verspreiding van de restanten zelf.

Bij voorkeur heeft het golfvormige signaal een golflengte van meer dan 0,1 mm, meer bij voorkeur meer dan 1 mm. Testen hebben uitgewezen dat bij het gebruik van een golfvormig signaal met een golflengte van meer dan 0,1 mm, bij voorkeur meer dan 1 mm, de invloed van stof op de reflectie van het golfvormige signaal dat uitgezonden wordt door de sensor geminimaliseerd wordt. Aangezien deze reflecties gezien kunnen worden als ruis wanneer het doel is reflecties op de restanten te meten, wordt ruis geminimaliseerd in het weerkaatste signaal.

Bij voorkeur heeft het golfvormige signaal een golflengte van minder dan 10 mm, meer bij voorkeur kleiner dan 5 mm. Testen hebben uitgewezen dat bij het gebruik van een golflengte van minder dan 10 mm, bij voorkeur kleiner dan 5 mm, reflecties van het golfvormige signaal die uitgezonden worden door de sensor op deeltjes restanten geoptimaliseerd kunnen worden.

Bij voorkeur is de sensor een radarsensor. Radarsensors zijn bekend voor het overbrengen van een golfvormig signaal en het meten van reflecties van het uitgezonden golfvormige signaal. Daarom is een radarsensor geschikt om gebruikt te worden in de uitvinding.

Volgens een andere uitvoeringsvorm is de sensor bij voorkeur een sonarsensor. Als alternatief voor een radarsensor is een sonarsensor ook gekend voor het overbrengen van een golfvormig signaal en het meten van reflecties van het uitgezonden golfvormige signaal. Aangezien restanten gemeten worden wanneer ze uit de maaidorser gestrooid worden, blijven reflectieafstanden binnen een maximum van 10 m. In metingen van weerkaatste golfvormige signalen wordt 10 m als een korte afstand beschouwd. Een sonarsensor is geschikt voor het meten van reflecties over zulke korte afstanden. Daarom zijn sonarsensors in deze uitvinding geschikt voor gebruik als sensor.

Bij voorkeur worden de reflecties gemeten door de sensor via een ontvanger en bevat de sensor minstens twee ontvangers die elk geschikt zijn voor het ontvangen van reflecties afkomstig van de respectieve eerste zone en tweede zone. Door de sensor met twee ontvangers uit te rusten, kunnen reflecties afkomstig van twee richtingen gemakkelijk gescheiden en vergeleken worden om informatie te verkrijgen over de verspreiding. Daarbij is elke ontvanger gericht naar een respectieve zone zodat reflecties vanuit deze zone ontvangen worden door de ontvanger.

Bij voorkeur bevat de sensor twee zenders die geschikt zijn voor het uitzenden van het golfvormige signaal, respectievelijk door de eerste zone en de tweede zone, waarbij de twee zenders overeenkomen met de twee ontvangers. Daarbij bevat de sensor twee sensorelementen die elk een zender en een ontvanger bevatten die samenwerken om reflecties afkomstig van een zone te meten. Via het element met de twee sensors kan de verspreiding van de restanten bepaald worden.

Bij voorkeur bevat de sensor slechts een enkelvoudige zender die geschikt is voor het overbrengen van het golfvormige signaal door de eerste zone en de tweede zone. In zulke configuratie is één sensorelement aangebracht dat een enkelvoudige zender bevat en gewoonlijk meerdere ontvangers voor het ontvangen van reflecties afkomstig van meerdere zones. Daarbij is de enkelvoudige zender uitgerust om het golfvormige signaal over te brengen onder een brede hoek zodat zowel de eerste zone als de tweede zone bestreken worden door het uitgezonden golfvormige signaal.

Bij voorkeur is de sensor gepositioneerd om het golfvormige signaal uit te zenden en reflecties te meten in een eerste en tweede voorafbepaalde richting, waarbij die richtingen overeenkomen met de eerste en tweede zone. Dit betekent dat de overeenkomstige zone wordt doorlopen, vertrekkend van de sensor in de voorafbepaalde richting. Dit maakt het mogelijk reflecties afkomstig van een eerste zone te meten door reflecties te meten afkomstig van een voorafbepaalde richting.

Bij voorkeur is de sensor zo gepositioneerd dat de richtingen in wezen evenwijdig zijn met het grondoppervlak, zodat de reflecties rechtstreeks evenredig zijn met een hoeveelheid restanten in de respectieve zone. Wanneer de sensor gepositioneerd is om reflecties van een signaal dat uitgezonden wordt in een richting evenwijdig met een grondoppervlak te meten, dan zijn de enige reflecties die redelijkerwijs verwacht kunnen worden (over een korte afstand), reflecties afkomstig van de restanten. Reflecties afkomstig van een grondoppervlak zullen nl. niet bij de ontvanger aankomen aangezien de ontvanger evenwijdig met het grondoppervlak meet. Doordat de enige reflecties die gemeten worden afkomstig zijn van de restanten, zijn de reflecties rechtstreeks evenredig met een hoeveelheid restanten in de respectieve zone.

Bij voorkeur wordt de sensor zo gepositioneerd dat hij naar een grondoppervlak wijst en zodat de reflecties uit twee delen bestaan, een eerste deel, dat rechtstreeks evenredig is met een hoeveelheid restanten in de respectieve zone, en een tweede deel, overeenkomstig een reflectie van het golfvormige signaal op het grondoppervlak en omgekeerd evenredig met de hoeveelheid restanten in de respectieve zone. Een vakkundige persoon zal begrijpen dat er een tijdsverschil is tussen het eerste deel en het tweede deel van de reflecties (als gevolg van het verschil in afstand ten opzichte van voorwerpen die de golf weerkaatsen). Wanneer de sensor naar een grondoppervlak gericht is, zal de sensor ten minste een reflectie ontvangen van het uitgezonden golfvormige signaal op het grondoppervlak. Deze reflectie wordt ontvangen na reflecties op de restanten (aangezien de restanten die uitgestrooid worden door de maaidorser in een zone tussen de maaidorser en het grondoppervlak heen vliegen). Daarom komen, wanneer een golfvormig signaal wordt uitgezonden, de eerste ontvangen reflecties overeen met reflecties op de restanten. De laatste (en vaak grootste) reflectie die ontvangen wordt door de ontvanger komt overeen met de reflectie van het uitgezonden signaal op het grondoppervlak. De reflecties op de restanten zijn rechtstreeks evenredig met de hoeveelheid restanten die door de zone vliegen. Doordat de restanten al een gedeelte van de energie van het golfvormige signaal weerkaatsen (en daarbij verstoren), heeft de reflectie op het grondoppervlak een intensiteit die omgekeerd evenredig is met de hoeveelheid restanten in de zone. Met name wanneer veel restanten aanwezig zijn in de zone, bereikt slechts een klein deel van het golfvormige signaal het grondoppervlak om op het grondoppervlak te weerkaatsen, en bijgevolg wordt slechts een geringe reflectie ontvangen door de ontvanger. Anderzijds, wanneer er geen restanten door de zone vliegen, doet zich geen vervorming of reflectie voor in de zone en kan het golfvormige signaal ongehinderd op het grondoppervlak weerkaatsen. Daarom zal een aldus gemeten reflectie een hogere intensiteit hebben.

Bij voorkeur bevat de maaidorser verder verwerkingsmiddelen die verbonden zijn met de sensor om de gemeten reflecties te ontvangen in de vorm van een ingangssignaal, waarbij het verwerkingsmiddel verder verbonden is met het restantenstrooisysteem om het restantenstrooisysteem via een uitgangssignaal te besturen. Op die manier wordt een besturingssysteem verschaft om het restantenstrooisysteem automatisch te besturen op basis van de door de sensor gemeten reflecties.

De uitvinding heeft verder betrekking op een strosensor die een zender bevat die uitgerust is voor het uitzenden van een golfvormig signaal in de ruimte die stro bevat, waarbij de sensor verder een ontvanger bevat om reflecties van het uitgezonden golfvormige signaal het meten, waarbij het golfvormige signaal een golflengte heeft die groter is dan 0,001 mm en kleiner dan 50 mm. Via de strosensor van de uitvinding kan een hoeveelheid stro die door de lucht vliegt, gemeten worden. In praktische situaties wanneer stro door de lucht vliegt, verhindert stof het uitzicht op het stro. Via de sensor van de uitvinding evenwel kan de hoeveelheid stro ondanks het stof toch gedetecteerd worden.

De uitvinding verder heeft betrekking op een werkwijze voor het besturen van een restantenstrooisysteem van een maaidorser, waarbij de werkwijze bestaat uit: het uitzenden van een golfvormig signaal met een golflengte die groter is dan 0,001 mm en kleiner dan 50 mm door de restanten heen terwijl de maaidorser de restanten aan het strooien is; het meten van reflecties van het signaal in ten minste een eerste en een tweede richting; het besturen van het restantenstrooisysteem op basis van de gemeten reflecties om de verspreiding van het restantenstrooisysteem te beïnvloeden.

De werkwijze van de uitvinding voorziet in een gebruik van de maaidorser van de uitvinding. De voordelen en effecten van de werkwijze van de uitvinding komen overeen met de voordelen en effecten van de maaidorser van de uitvinding, en daarom is de bovenstaande beschrijving, met betrekking tot de voordelen en de effecten van de maaidorser, eveneens van toepassing op de werkwijze van de uitvinding.

De uitvinding zal nu meer in detail beschreven worden aan de hand van de tekeningen die enkele voorkeursuitvoeringsvormen van de uitvinding illustreren. In de tekeningen: toont Figuur 1 een schematisch bovenaanzicht van een maaidorser volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding; illustreert Figuur 2 het effect van de restanten op het weerkaatste signaal; en toont Figuur 3 meerdere uitvoeringsvormen voor de plaatsing van de sensor.

In de tekeningen werd eenzelfde referentienummer toegewezen aan eenzelfde of analoog element.

Figuur 1 toont een schematisch bovenaanzicht van een maaidorser 1. De maaidorser 1 bevat een maaier 2, die verbonden is met de voorkant van het lichaam 3 van de maaidorser. De achterkant van het lichaam 3 van de maaidorser bevat een restantenstrooisysteem 4. Daarbij snijdt de maaier 2, wanneer de maaidorser 1 bezig is met het oogsten op een veld, het oogstmateriaal van het veld, en trekt het oogstmateriaal in het lichaam 3 van de maaidorser 1. In het lichaam 3 wordt het oogstmateriaal verwerkt om de oogst van de restanten te scheiden. De restanten worden daarna getransporteerd, binnen in het lichaam 3 van de maaidorser 1, naar het restantenstrooisysteem 4 dat de restanten op het veld uitstoot. Daarbij is het restantenstrooisysteem 4 bij voorkeur geconfigureerd om een ideale situatie te benaderen, waarbij de restanten gelijkmatig verspreid worden over het veld over een breedte die gelijk is aan de breedte van maaier 2. Figuur 1 toont een voorbeeld van een situatie waarbij een zijwind 6 de verspreiding 5 van de restanten beïnvloedt wanneer de restanten uit het restantenstrooisysteem 4 gestrooid worden. Deze zijwind 6 heeft als resultaat dat de verspreiding van de restanten aanzienlijk afwijkt van de ideale situatie.

De verspreiding van de restanten over het veld kan aangepast worden door het besturen van het restantenstrooisysteem 4. Inderdaad het restantenstrooisystemen 4 volgens de stand van de techniek kunnen bestuurd worden om de verspreiding van de restanten te beïnvloeden. Meer bepaald kan de kracht/snelheid waarmee het restantenstrooisysteem 4 de restanten vanaf de achterkant van de maaidorser 1 uitstoot worden versteld. Bovendien kan het hoekbereik waarover het restantenstrooisysteem 4 de restanten spreidt, ook versteld worden. Daarbij bevat het restantenstrooisysteem 4 gewoonlijk meerdere verstelbare mechanismen (ten minste een links en een rechts) om de restanten uit te stoten. Zo kan de verspreiding van het restantenstrooisysteem 4 bestuurd worden. Aangezien zulke mechanismen bekend zijn volgens de stand van de techniek, worden hier geen verdere specificaties gegeven over zulk restantenstrooisysteem aangezien een ervaren persoon deze systemen kent en weet hoe zulke systemen kunnen bestuurd worden om de restantenverspreiding aan te passen.

De maaidorser 1 is uitgerust met een sensor. In het voorbeeld van Figuur 1 wordt de sensor gevormd door meerdere sensorelementen 7. De sensor 7 bevat een zender die golfvormige signalen uitzendt en een ontvanger. De zender is uitgerust om een golfvormig signaal uit te zenden terwijl de ontvanger uitgerust is voor het ontvangen van de reflecties van het uitgezonden golfvormige signaal. Details en voorbeelden van de sensor 7 worden hieronder gegeven met betrekking tot Figuur 2. In elk geval is de sensor 7 uitgerust voor het meten van reflecties van het uitgezonden signaal afkomstig van een eerste zone 8 en afkomstig van een tweede zone 9 van de restanten. Wanneer het restantenstrooisysteem 4 deeltjes restanten uitstoot in een poging om de restanten gelijkmatig over het veld te verspreiden, wordt een wolk met restantendeeltjes 5 in een gebied direct achter de maaidorser 1 gevormd. Deze wolk met restantendeeltjes 5 beslaat een 3-dimensionale ruimte, waarvan de afmetingen afhangen van de instellingen van het restantenstrooisysteem 4. De uiteindelijke verspreiding van de restanten over het veld houdt rechtstreeks verband met de verspreiding van de deeltjes restanten in de wolk. Daarom zal, wanneer een zijwind 6 de wolk met restantendeeltjes 5 beïnvloedt (zoals weergegeven in Figuur 1), de verspreiding van de restanten over het veld ook beïnvloed worden. In deze beschrijving worden de eerste restantenzone en de tweede restantenzone gedefinieerd als een respectievelijk eerste en tweede deel van de 3-dimensionale ruimte die de wolk met restantendeeltjes 5 vormt. Dit betekent dat de sensor 7 in staat is om de reflecties te meten van de deeltjes restanten die door de lucht vliegen (in de wolk met restantendeeltjes). Aangezien de sensor 7 de reflecties afkomstig van een eerste zone en een tweede zone kan meten, kan de verspreiding van de wolk met restantendeeltjes 5 bepaald worden. Als gevolg daarvan is de verspreiding van de restanten over het veld ook bekend, aangezien deze laatste rechtstreeks verband houdt met de verspreiding van de restantendeeltjes in de wolk 5. Daarom is, op basis van de kennis van de wolk 5, de verspreiding over het veld bekend.

Figuur 2 toont het effect op de meting van de sensor 7 bij een asymmetrische wolk met restantendeeltjes 5. Daarbij is de symmetrie gedefinieerd ten opzichte van een verticaal vlak dat de rijrichting van de maaidorser omvat en de middellijn van de maaidorser kruist. Figuur 2 toont een maaidorser 1 met een maaier 2, een lichaam 3 van de maaidorser en een restantenstrooisysteem 4. Daarbij beïnvloedt een zijwind 6 de verspreiding van de restanten zodat de wolk met restantendeeltjes groter is aan de linkerkant van de figuur dan aan de rechterkant. In het voorbeeld van Figuur 2 is de sensor 7 gericht naar het grondoppervlak achter de maaidorser (en achter de wolk restantendeeltjes). Figuur 2 toont daarbij 2 grafieken, die elk overeenkomen met een reflectiemeting van de eerste zone en de tweede zone. De grafieken tonen op de horizontale as de afstand van de sensor 7 tot de gemeten reflectie, en op de verticale as de gecumuleerde intensiteit van de reflectie.

De grafiek aan de linkerkant van de figuur toont de sensor 7 en toont hoe in een eerste segment 10 van de gemeten zone geen reflecties worden ontvangen. In het voorbeeld van Figuur 2 is dit het resultaat van de sensor die aangebracht is boven de wolk restantendeeltjes, zodat het uitgezonden golfvormige signaal vanaf de sensor zich tot aan de wolk met restantendeeltjes voort moet planten vooraleer reflecties te ontvangen. Eens de wolk met restantendeeltjes bereikt is, begint de sensor 7 met het meten van reflecties van het uitgezonden signaal, dit wordt weergegeven in segment 11. Daarbij toont de figuur een theoretische situatie waarbij de densiteit van de restantendeeltjes in de wolk met restantendeeltjes constant blijft. Deze constante densiteit resulteert in een geleidelijke en constante ontvangst van reflecties van het uitgezonden signaal door de sensor 7. Eens het uitgezonden signaal het grondoppervlak bereikt, wordt een reflectiepiek ontvangen, die aangeduid wordt met segment 13 van de grafiek. De hoogte 15 van de reflectiepiek is omgekeerd evenredig met de hoeveelheid restantendeeltjes in de wolk 5 (zoals verder bij de grafiek aan de rechterkant zal worden uitgelegd).

De aan de rechterkant toont een gelijkaardig eerste segment 10 van de sensormetingen en toont een tweede segment 11 dat aanzienlijk korter is dan segment 11 op de grafiek aan de linkerkant. Dit is het resultaat van de wolk met restantendeeltjes die rechts kleiner zijn dan links (wegens de zijwind 6). Als gevolg daarvan vertoont de rechtergrafiek een derde segment 12 waarbij de sensor 7 geen reflecties ontvangt. In dit derde segment 12 beweegt het golfvormige signaal uit de wolk met restantendeeltjes 5 tot dit het grondoppervlak bereikt. Ook wanneer het grondoppervlak is bereikt, wordt een reflectiepiek 13 ontvangen door de sensor. Aangezien de vertekening van het uitgezonden golfvormige signaal minder is op de rechtergrafiek dan op de linkergrafiek, is de piek 16 die overeenkomt met het grondoppervlak aanzienlijk groter in de rechtergrafiek. Dit illustreert hoe de meting van het grondoppervlak omgekeerd evenredig is met de hoeveelheid restantendeeltjes in de wolk met restantendeeltjes 5. De afstand 14 komt overeen met de afstand tussen de sensor en het grondoppervlak.

Voor een ervaren iemand zal het duidelijk zijn dat de grafieken die weergegeven zijn in Figuur 2 theoretische grafieken zijn en dat in de praktijk de sensor 7 wat ruis kan ontvangen in de secties 10 en 12 zodat de resulterende lijn 17 in deze secties niet volledig horizontaal zal lopen. Bovendien zal de densiteit van het materiaal in de wolk met restantendeeltjes in de praktijk niet constant zijn zodat de toename van de gemeten reflecties in sectie 11 niet even effen zal lopen als weergegeven op de figuur. Toch zijn de principes die weergegeven zijn op de Figuur 2 en de overeenkomstige principes die hierboven uitgelegd werden, nog altijd van toepassing en kunnen ze toegepast worden door een ervaren iemand.

Figuur 3 toont enkele verschillende opstellingen van de sensor 7 op een maaidorser 1. Daarbij toont Figuur 3a een uitvoeringsvorm waarbij één enkelvoudige sensor geplaatst is op een centrale plaats van het maaidorserlichaam 3 en gericht naar een zone achter de maaidorser. Daarbij is de ene sensor 7 van Figuur 3a uitgerust om reflecties te meten die afkomstig zijn uit een brede hoek (een hoek groter dan 150 graden, bij voorkeur groter dan 170 graden). Daarbij worden de zones 8, 9 beide gedekt door de enkelvoudige sensor 7.

Om reflecties uit verschillende richtingen te meten, kan deze ene sensor meerdere zenders en/of meerdere ontvangers omvatten. Als een alternatief of additioneel, kunnen een of meer zenders of ontvangers worden verplaatst en/of geroteerd om reflecties vanuit alle relevante richting te meten.

Figuur 3b toont een verdere uitvoeringsvorm waarbij twee sensors 7 aangebracht zijn aan de tegenoverliggende zijden van het lichaam 3 van de maaidorser. Daarbij is elk van de sensors 7 naar een respectieve zone 7, 8 gericht om reflecties uit de zone te meten. Een voordeel van zulke positie van de sensors 7 is dat de sensors 7 relatief dicht bij de zones gelegen zijn die hiervan belang zijn (nl. de eerste zone 8 en de tweede zone 9). Dit verhoogt de intensiteit van de gemeten reflecties, aangezien de golfvormige signalen zich minder ver door de lucht moeten voortplanten. Deze configuratie is daarom meer bepaald geschikt voor sensors die gebruik maken van ultrasone golven / geluidsgolven. Dit type golven (longitudinaal) wordt erg verzwakt door het doorlopen medium (lucht). De verzwakking in de lucht neemt toe bij hogere frequenties (= kortere golflengte). Daarom wordt de voorkeur gegeven aan het gebruik van een relatief grote golflengte om een bepaald meetbereik te bereiken en door stof te kijken, maar dit is niet onbeperkt, want het is beperkt door de grootte van de strodeeltjes (zoals hieronder meer in detail zal worden uitgelegd). Dit verzwakkingsfenomeen is niet erg bij gebruik van een sensor die gebruik maakt van transversale radargolven in het elektromagnetische spectrum.

Figuur 3c illustreert een verschillende uitvoeringsvorm waarbij twee sensors 7 aangebracht zijn op tegenover elkaar gelegen laterale uiteinden van de maaier 2 van de maaidorser. Daarbij zijn de sensors 7 gericht naar de achterkant van de maaidorser om de reflecties van de respectieve zones 8, 9 te meten. Een voordeel van zulke positionering van de sensors 7 is dat sensors 7 gemakkelijk dichtbij een grondoppervlak gepositioneerd kunnen worden. Dit maakt het mogelijk de sensors 7 te richten om reflecties evenwijdig met het grondoppervlak te meten. Als gevolg daarvan zal geen reflectiepiek ontvangen worden door de sensor, en zijn de gemeten reflecties rechtstreeks evenredig met de hoeveelheid restantendeeltjes in de wolk met restantendeeltjes 5. Bovendien kan in zulke opstelling het restantenstrooisysteem gemakkelijk aangepast worden om de restanten te verspreiden over een breedte die overeenkomt met de breedte van de maaier.

Figuur 3d toont een verdere uitvoeringsvorm waarbij beide sensors 7 aangebracht zijn op een centrale plaats van het lichaam 3 van de maaidorser (vergelijkbaar met de sensor van Figuur 3a) en gericht zijn naar een respectieve zone 8, 9 (vergelijkbaar met de sensors in de uitvoeringsvorm van Figuur 3b). Met de opstelling van Figuur 3d zullen de sensors 7 reflecties meten van in wezen de hele wolk met restantendeeltjes 5, zodat deze informatie gebruikt kan worden om het restantenstrooisysteem te besturen.

De sensor 7 kan een radarsensor of een sonarsensor zijn. Radarsensors worden in veel industrieën gebruikt en staan bekend om hun betrouwbaarheid voor het meten van reflecties van een uitgezonden golfvormig signaal. Radarsensors proberen gewoonlijk reflecties te meten die afkomstig zijn van een tamelijk beperkt hoekbereik (kleiner dan 50 graden, bij voorkeur kleiner dan 30 graden). Daarom worden radarsensors gewoonlijk gebruikt in configuraties of opstellingen zoals getoond in Figuren 3b, 3c en Figuur 3d. Recente ontwikkelingen in sonarsensors hebben geleid tot 3D-sonarsensors met een groot hoekbereik die in staat zijn terzelfder tijd reflecties vanuit meerdere richtingen te meten.

Zulke sonarsensor is beschreven in octrooi WO 2013/132038, waarnaar verwezen wordt met de bedoeling de sonarsensor 7 uit te leggen. Zulke sonarsensor kan gebruikt wordt in elke opstelling met inbegrip van de opstelling die getoond wordt in Figuur 3a.

De sensor (radarsensor of sonarsensor) bevat een zender voor het uitzenden van een golfvormig signaal. In geval van een radarsensor is het uitgezonden golfvormige signaal een elektromagnetisch golfvormig signaal. In geval van een sonarsensor is het uitgezonden golfvormige signaal een golfvormig geluidssignaal. Radarsensors (die gebruik maken van microgolven) maken gebruik van transversale golven (soort licht) terwijl sonarsensors gebruik maken van longitudinale golven (geluidsgolven). Om in stof door te dringen en nog altijd strodeeltjes te detecteren, is het belangrijk de juiste golflengte te kiezen. Daarbij is de volgende wet van toepassing: een golf kan enkel door een bepaald medium dringen als de helft van de golflengte groter is dan de buitenafmeting van de deeltjes in dat medium. In dit geval zou 0,5 x de golflengte groter moeten zijn dan stof, maar kleiner dan de buitenafmeting van stro. Daarbij wordt het golfvormige signaal bij voorkeur gekozen met een golflengte die groter is dan een gemiddeld stofdeeltje. Bovendien wordt het golfvormige signaal zo gekozen dat het een golflengte heeft die korter is dan de gemiddelde buitenafmetingen van restantendeeltjes. Deze specifieke keuze van de golflengte van het uitgezonden golfvormige signaal heeft als resultaat dat het golfvormige signaal zal niet weerkaatsen op stofdeeltjes maar wel op deeltjes restanten. Zo kan de sensor werken in een stofwolk (die gewoonlijk aanwezig is achter een maaidorser die restantendeeltjes op het veld strooit). In de praktijk wordt bij voorkeur een grotere golflengte gekozen dan 0,001 mm, meer bij voorkeur groter dan 0,1 mm en meest bij voorkeur groter dan 1 mm. Bovendien wordt een golflengte bij voorkeur gekozen die kleiner is dan 50 mm, meer bij voorkeur kleiner dan 10 mm, meest bij voorkeur kleiner dan 5 mm. Volgens het voorbeeld van de uitvinding wordt de golflengte rond 2 mm gekozen. Wanneer de sensor 7 een golfvormig signaal uitzendt met een golflengte van ongeveer 2 mm, zal het golfvormige signaal zich voortplanten door de stofdeeltjes heen en zal de invloed van de stofdeeltjes op het golfvormige signaal minimaal zijn. Bovendien zal het golfvormige signaal de neiging hebben om op elk deeltje dat een buitenafmeting heeft die groter is dan 2 mm te weerkaatsen. Daarom zal het golfvormige signaal weerkaatsen op bijna elk restantendeeltje in de wolk restantendeeltjes. De sensor 7 zal daarna de reflecties van het golfvormige signaal meten. Op basis van de gemeten reflecties, zoals hierboven uitgelegd en geïllustreerd in Figuur 2, kan de verspreiding van de restantendeeltjes in de wolk met restantendeeltjes 5 bepaald worden. Daaruit volgt dat de verspreiding van de restanten over het veld ook bekend is. Op basis van deze kennis wordt het restantenstrooisysteem gestuurd om alle (interne en externe) invloeden die een effect hebben op de verspreiding van de restanten over het veld tegen te gaan.

De hierboven beschreven uitvoeringsvormen en de weergegeven figuren zijn ter illustratie bedoeld en dienen alleen voor een beter begrip van de uitvinding. De uitvinding is niet beperkt tot de beschreven uitvoeringsvormen. Verschillende alternatieve en voorkeurskenmerken die beschreven zijn in de tekst kunnen vrij gecombineerd worden door een vakkundige persoon en kunnen meer in detail uitgewerkt worden om een operationeel geheel te vormen zonder van de conclusies van de uitvinding af te wijken. De reikwijdte van bescherming van de uitvinding zal daarom enkel gedefinieerd worden door de conclusies.

Claims

Conclusies

1. Restantenstrooisysteem (4) voor een maaidorser (1), dat bestuurbaar is om de verspreiding (5) van het restantenstrooisysteem te beïnvloeden, terwijl de maaidorser de restanten aan het strooien is, gekenmerkt doordat het restantenstrooisysteem een sensor (7) bevat die uitgerust is voor het overbrengen van een golfvormig signaal door de restanten, en waarbij de sensor uitgerust is om afzonderlijke reflecties te meten (8, 9) van het golfvormige signaal afkomstig van de restanten in een eerste zone en in een tweede zone en waarbij het restantenstrooisysteem bestuurbaar is op basis van de reflectiemetingen, waarbij het golfvormige signaal een golflengte heeft die groter is dan 0,001 mm en kleiner dan 50 mm.
2. Restantenstrooisysteem (4) volgens conclusie 1, gekenmerkt doordat het golfvormige signaal een golflengte heeft die groter is dan 0,1 mm, bij voorkeur groter dan 1 mm.
3. Restantenstrooisysteem (4) volgens conclusie 1 of 2, gekenmerkt doordat het golfvormige signaal een golflengte heeft die kleiner is dan 10 mm, bij voorkeur kleiner dan 5 mm.
4. Restantenstrooisysteem (4) volgens een of meerdere van de voorgaande conclusies, gekenmerkt doordat de sensor (7) een radarsensor is.
5. Restantenstrooisysteem (4) volgens een of meerdere van de conclusies 1-3, gekenmerkt doordat de sensor (7) een sonarsensor is.
6. Restantenstrooisysteem (4) volgens een of meerdere van de voorgaande conclusies, gekenmerkt doordat de reflecties gemeten worden door de sensor (7) met behulp van een ontvanger, en doordat de sensor (7) minstens twee ontvangers bevat die elk geschikt zijn voor het ontvangen van reflecties afkomstig van de respectieve eerste zone en tweede zone (9).
7. Restantenstrooisysteem (4) volgens conclusie 6, gekenmerkt doordat de sensor (7) twee zenders bevat die geschikt zijn om het golfvormige signaal respectievelijk door de eerste zone (8) en de tweede zone (9) heen te zenden, waarbij de twee zenders overeenkomen met de twee ontvangers.
8. Restantenstrooisysteem (4) volgens een of meerdere van de conclusies 1-6, gekenmerkt doordat de sensor (7) slechts een enkelvoudige zender bevat die geschikt is voor het overbrengen van het golfvormige signaal door de eerste zone (8) en de tweede zone (9).
9. Restantenstrooisysteem (4) volgens een of meerdere van de voorgaande conclusies, gekenmerkt doordat het restantenstrooisysteem (4) bestuurbaar is om de verspreiding (5) van restanten over het oppervlak van een veld te beïnvloeden terwijl het restantenstrooisysteem (4) de restanten aan het strooien is.
10. Restantenstrooisysteem (4) volgens een of meerdere van de voorgaande conclusies, gekenmerkt doordat is de sensor (7) zo gepositioneerd is dat de meetrichting (201) van de sensor (7) in wezen evenwijdig is met het grondoppervlak, en waarbij de reflecties rechtstreeks evenredig zijn met een densiteit van de restanten die verspreid worden.
11. Restantenstrooisysteem (4) volgens conclusie 9, gekenmerkt doordat de sensor (7) zo gepositioneerd is dat de meetrichting van de sensor (7) een grondoppervlak kruist en doordat de reflecties twee delen bevatten, een eerste deel (11), dat rechtstreeks evenredig is met een hoeveelheid restanten in de respectieve zone, en een tweede deel (13), in overeenstemming met een reflectie van het golfvormige signaal op het grondoppervlak en omgekeerd evenredig met de hoeveelheid restanten in de respectieve zone.
12. Restantenstrooisysteem (4) volgens een of meerdere van de voorgaande conclusies, gekenmerkt doordat het restantenstrooisysteem (4) verder verwerkingsmiddelen bevat die verbonden zijn met de sensor om een ingangssignaal te ontvangen dat de gemeten reflecties voorstelt, en verbonden is met het restantenstrooisysteem om dit via een uitgangssignaal te besturen.
13. Maaidorser (1 ) die een restantenstrooisysteem (4) bevat volgens een of meerdere van de voorgaande conclusies 1-12.
14. Werkwijze voor het besturen van een restantenstrooisysteem (4) van (1), gekenmerkt doordat de werkwijze bestaat uit: het uitzenden van een golfvormig signaal met een golflengte die groter is dan 0,001 mm en kleiner dan 50 mm door de restanten heen terwijl het restantenstrooisysteem (4) de restanten aan het strooien is; het meten van reflecties van het signaal in tenminste een eerste en een tweede richting; het besturen van het restantenstrooisysteem op basis van de gemeten reflecties om de verspreiding (5) van het restantenstrooisysteem te beïnvloeden (4).