BR102015015315B1

BR102015015315B1 - método e dispositivo para calibração de um sensor de fluxo de massa, e, método para proporcionar um fator de calibração para um sensor de fluxo de massa

Info

Publication number: BR102015015315B1
Application number: BR102015015315-5A
Authority: BR
Inventors: James J. Phelan; Aaron J. Bruns; Robert McNaull; Jeremiah K. Johnson; Matthew J. Darr
Original assignee: Deere & Company; Iowa State University Research Foundation, Inc
Priority date: 2014-06-27
Filing date: 2015-06-24
Publication date: 2020-12-29
Also published as: AU2015203446A1; BR102015015315A2; CN105210541A; CN105210541B; EP2960634A1; US20150377690A1; US9645006B2; EP2960634B1

Abstract

MÉTODO E DISPOSITIVO PARA CALIBRAÇÃO DE UM SENSOR DE FLUXO DE MASSA, E, MÉTODO PARA PROPORCIONAR UM FATOR DE CALIBRAÇÃO PARA UM SENSOR DE FLUXO DE MASSA Um método de calibração de um sensor de fluxo de massa durante a colheita de grão inclui sensorear uma massa acumulada de uma porção de grão dentro do tanque de grão com um primeiro sensor. Um sensor de vazão mássica é calibrado com base pelo menos em parte em um sinal do primeiro sensor.

Description

FUNDAMENTOS

[001] Os dispositivos de medição de fluxo de massa são usados em máquinas colheitadeiras, tais como uma combinada para medir a vazão mássica de grão que escoa para dentro de um tanque de grão. Um sensor de fluxo de massa pode ser posicionado para sensorear grão quando está escoando para dentro de um tanque de grão. Uma vazão mássica é derivada de um sinal a partir do sensor de fluxo de massa.

SUMÁRIO

[002] Em uma modalidade, um método de calibração de um sensor de fluxo de massa durante a colheita de grão inclui sensorear uma massa acumulada de uma primeira porção de grão dentro do tanque de grão com um primeiro sensor. Um sensor de vazão mássica é calibrado com base pelo menos em parte em um sinal do primeiro sensor.

[003] Em outra modalidade, um método de calibração de um sensor de fluxo de massa durante a colheita de grão para dentro de um tanque de grão inclui sensorear o volume de pelo menos uma primeira porção do grão dentro do tanque de grão com um primeiro sensor; e calibrar o sensor de fluxo de massa com base pelo menos em parte no volume de grão no tanque de grão enquanto o grão está sendo depositado dentro do tanque de grão.

[004] Em uma outra modalidade, um aparelho para calibrar um sensor de fluxo de massa durante a colheita de grão inclui um meio legível por computador não transiente contendo código legível por computador, que direciona uma ou mais unidades de processamento para calcular a alteração de massa do grão dentro do tanque de grão durante um período de tempo com base pelo menos em parte em um sinal a partir do primeiro sensor e um sinal a partir do segundo sensor e para recalibrar o sinal de vazão do sensor de fluxo de massa com base pelo menos em parte na alteração de massa durante o período de tempo.

[005] Em ainda outra modalidade, um aparelho compreende um tanque de grão; um primeiro sensor para fornecer primeiros sinais com base no fluxo de grão sensoreado para dentro do tanque de grão; um segundo sensor para emitir segundos sinais com base em uma massa acumulada sensoreada de grão dentro do tanque de grão; e pelo menos uma unidade de processamento para ajustar um fluxo de grão estimado, determinado a partir dos primeiros sinais com base em os segundos sinais.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[006] A figura é um diagrama esquemático de um exemplo de sistema de estimativa de fluxo de massa de grão.

[007] A FIG. 1A é uma vista isométrica de uma colheitadeira de exemplo incluindo o sistema de estimativa de fluxo de massa de grão da figura 1.

[008] A FIG. 2 é uma vista esquemática do sistema de calibração de fluxo de massa da figura 3 com o tanque de grão tendo uma segunda quantidade de grão.

[009] A FIG. 3 é uma vista esquemática do sistema de calibração de fluxo de massa da figura 3 com o tanque de grão tendo uma segunda quantidade de grão.

[0010] A FIG. 4 é um fluxograma de um método de exemplo para calibrar um sensor de fluxo de massa.

[0011] A FIG. 5 é um fluxograma do Método para calibração de um sensor de fluxo de massa da FIG. 4 incluindo sensorear uma massa acumulada de uma segunda porção de grão.

[0012] A FIG. 6 é um fluxograma de outro método de exemplo para calibrar um sensor de fluxo de massa.

[0013] A FIG. 7 é um fluxograma de outro método de exemplo para calibrar um sensor de fluxo de massa.

[0014] A FIG. 8 é um fluxograma de outro método de exemplo para calibrar um sensor de fluxo de massa.

[0015] A FIG. 9 é um fluxograma de outro método de exemplo para calibrar um sensor de fluxo de massa.

[0016] A FIG. 10 é um gráfico de exemplo ilustrando a relação entre sinais de célula de carga e peso de grão em um tanque.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0017] A figura 1 ilustra um exemplo de sistema de estimativa de fluxo de massa de grão 10. Como será descrito daqui em diante, o sistema 10 ajusta ou calibra dinamicamente a medição de fluxo de grão para dentro de um receptáculo de grão, tal como um tanque de grão. Como um resultado, o sistema 10 facilita as medições de fluxo de grão mais precisas para facilitar dados de colheita de grão mais precisos.

[0018] No exemplo ilustrado, o sistema de estimativa de fluxo em massa de grão 10 compreende tanque de grão 11, o sensor de fluxo de massa de grão 12, às vezes referido como um monitor de produção, o sensor de acúmulo de grão 13, o estimador de fluxo 14 e saída 15. O tanque de grão 11 compreende um receptáculo ou tremonha de grão para receber grão. Em uma implementação, o tanque de grão 11 compreende um receptáculo de grão para receber grão quando ele está, ou durante é, colhido. Em uma implementação, o tanque de grão 11 é incorporado como parte de uma máquina ou colheitadeira que colhe o grão, tal como uma combinada ou similar. Em ainda outra implementação, o tanque de grão 11 é transportado ao longo do lado da colheitadeira, em que grão é transportado ou movido da colheitadeira para o tanque de grão quando a colheitadeira atravessa um campo. Embora ilustrado como tendo uma seção transversal retangular, o tanque de grão 11 pode ter qualquer de uma variedade de diferentes tamanhos, formatos e configurações.

[0019] O sensor de fluxo de massa de grão 12 compreende um ou mais sensores que fornecem sinais com base em fluxo de grão real dentro do tanque de grão 11. Em uma implementação, o sensor de fluxo de massa de grão 12 compreende um ou mais sensores de impacto que são impactados por grão quando o grão está escoando para dentro do tanque de grão 11. Em outras implementações, o sensor de fluxo de massa de grão 12 pode compreender outros tipos de dispositivos de sensoreação de fluxo, incluindo os, mas não limitados aos, sensores sem contato. Exemplos de sensores sem contato incluem, mas são não limitados a, um dispositivo de sensoreação por radiação ou fotoelétrico, em que uma fonte de luz ou radiação é provida e direcionada através do fluxo de grão quando o grão está sendo depositado no tanque de grão 11 a partir da colheitadeira 12. Um receptor sensoreia a quantidade de luz ou radiação recebida através do fluxo de grão provendo uma vazão mássica do grão.

[0020] O sensor de acúmulo de grão 13 compreende um ou mais sensores que emitem sinais com base em um acúmulo sensoreado de grão dentro do tanque de grão 11. Em uma implementação, os sinais emitidos pelo sensor 13 são com base em um formato, tamanho ou configuração de uma massa de grão acumulada dentro do tanque de grão 11. Em uma implementação, os sinais emitidos pelo sensor 13 são alternativamente ou adicionalmente baseados em um peso sensoreado do grão sendo acumulado dentro do tanque de grão 11. Em uma implementação, o sensor de acúmulo de grão 13 compreende um ou mais elementos de sensoreação que sesoreiam distintas porções da pilha ou monte de grãos dentro do tanque de grão 11. Em uma implementação, o sensor 13 emite sinais continuamente ou periodicamente à medida que o grão está sendo acumulado dentro do tanque de grão 11.

[0021] O estimador de fluxo 14 compreende um componente eletrônico que estima o fluxo de grão ou a vazão de grão para dentro do tanque de grão 11 com base pelo menos em parte em sinais a partir do sensor de fluxo de massa de grão 12. O estimador de fluxo 14 compreende o processador 16 e a memória 18. O processador 16 compreende uma ou mais unidades de processamento que calculam ou estimam o fluxo de grão com base pelo menos em parte em sinais a partir do sensor de fluxo de massa de grão 12 e de acordo com instruções a partir da memória 18. A memória 18 compreende um meio legível por computador não transitório ou lógica programada que direciona o processador 16 na determinação ou estimativa de fluxo de grão e a calibração ou o ajuste da vazão sensoreada pelo sensor.

[0022] De acordo com uma implementação, o termo “unidade de processamento” significa uma unidade de processamento realmente desenvolvida ou unidade de processamento a ser desenvolvida no futuro, que executa sequências de instruções contidas em uma memória, tal como memória 18. A execução das sequências de instruções causa com que a unidade de processamento execute etapas, tais como geração de sinais de controle. As instruções podem ser carregadas em uma memória de acesso aleatório (RAM) por execução pela unidade de processamento a partir de uma memória somente de leitura (ROM), um dispositivo de armazenamento em massa, ou algum outro armazenamento persistente. Em outras modalidades, conjunto de circuitos com fios podem ser usados em lugar das, ou em combinação com as, instruções de software para implementar as funções descritas. Por exemplo, o estimador de fluxo 14 pode ser incorporado como parte de um ou mais circuitos integrados específicos de aplicação (ASICs). A menos que observado especificamente ao contrário, o controlador não é limitado a qualquer combinação específica de circuito de hardware e software, nem a qualquer fonte particular para as instruções executadas pela unidade de processamento.

[0023] O estimador de fluxo 14 ajusta ou calibra dinamicamente a medição de fluxo de grão para dentro do tanque de grão 11. Como será descrito daqui em diante, em uma implementação, o estimador de fluxo 14 utiliza sinais provenientes do sensor 13 para determinar uma vazão de calibração, uma primeira estimativa de uma taxa na qual grão está escoando para dentro do tanque de grão 11. O estimador de fluxo 14 utiliza sinais provenientes do sensor 12 para estimar uma vazão sensoreada, uma segunda taxa na qual grão está escoando para dentro do tanque de grão 11. O estimador de fluxo 14 compara a vazão sensoreada e a vazão de calibração e calibra a medição de fluxo de grão com base nesta comparação. Como um resultado, o estimador de fluxo 14 facilita mais medições de fluxo de grão mais precisas para facilitar mais dados de colheita de grão mais precisos. Em uma implementação, o processador 16 do estimador de fluxo 14 determina uma estimativa inicial de fluxo de grão para dentro do tanque de grão 11 com base em sinais a partir do sensor de fluxo de massa de grão 12. O processador 16, seguindo instruções contidas na memória 18, então ajusta ou calibra a estimativa inicial de fluxo de grão para dentro do tanque de grão 11 com base pelo menos em parte em sinais recebidos a partir do sensor de acúmulo de grão 13.

[0024] Em outra implementação, o estimador de fluxo 14 calibra a operação real de sensor de fluxo de massa de grão 12 com base em sinais recebidos provenientes do sensor de acúmulo de grão 13. Por exemplo, o processador 16 pode emitir sinais de controle, que causam com que uma sensitividade, escala ou outro parâmetro do sensor 12 seja ajustado ou calibrado de forma que sensor 12 emita sinais ajustados. O processador 16 estima o fluxo de grão com base nos sinais ajustados emitidos, provenientes do sensor 12.

[0025] A saída 15 compreende um dispositivo, por meio do qual o fluxo de grão estimado é utilizado ou apresentado. Em uma implementação, a saída 15 compreende um visor ou monitor, por meio do qual o fluxo de grão estimado é apresentado para a visualização por um operador da colheitadeira, por um gerente fora do local ou por outra pessoa. Em uma implementação, a saída 15 compreende uma memória, tal como a memória 18, e/ou outra memória, que armazena o fluxo de grão estimado para o subsequente uso ou análise. Por exemplo, em uma implementação, a saída 15 armazena valores de fluxo de grão estimados, que correspondem a diferentes tempos ou diferentes locais geo-referenciados em um campo ou outra região sendo colhida. Em uma implementação, a saída 15 armazena valores de fluxo de grão estimados, que correspondem a diferentes ajustes operacionais para a colheitadeira. Em uma implementação, os valores estimados de fluxo de grão são transmitidos para um ou mais locais fora do sítio para exibição e/ou análise.

[0026] A figura 1A ilustra sistema de estimativa de fluxo de massa de grão 10, provido como parte de uma colheitadeira 20 (mostrada como uma combinada). Como mostrado pela figura 1A, o tanque de grão 11 é transportado como parte de colheitadeira 20. Quando a colheitadeira 20 atravessa um campo contendo colheitas 21 sendo colhidas, o grão colhido escoa para dentro do tanque de grão 11. Em uma implementação, o sistema de estimativa de fluxo de massa de grão 10 continuamente ou periodicamente ajusta ou calibra a medição de fluxo de grão para dentro do tanque de grão 11 quando a colheitadeira 20 atravessa um campo com base em sinais provenientes do sensor de acúmulo de grão 13. O fluxo de grão medido para dentro do tanque de grão 11 é fornecido na saída 15.

[0027] Como notado acima, em outras implementações, o sistema de estimativa de fluxo de massa de grão 10 é alternativamente associado com um tanque de grão 11 transportado ao longo do lado da colheitadeira 20 quando a colheitadeira 20 atravessa um campo e quando o grão está sendo depositado dentro do tanque de grão 11 pela calha 22. Por exemplo, o tanque de grão 11 pode estar em um veículo ou reboque separado que se move adjacente à colheitadeira 20. Embora o estimador de fluxo 14 e a saída 15 sejam ilustrados como estando sendo incorporados como parte de colheitadeira 20, em outras implementações, o estimador de fluxo 14 e/ou saída 15 são alternativamente remotamente localizados com relação à colheitadeira 20, em que sinais a partir dos sensores 12 e 13 são comunicados para o estimador de fluxo 14, localizado remotamente.

[0028] A figura 2 ilustra o sistema de estimativa de fluxo de grão 110, uma implementação de exemplo do sistema de estimativa de fluxo de grão 10. O sistema 110 é similar ao sistema 10, exceto que o sistema 110 é especificamente ilustrado como compreendendo o sensor de fluxo de massa de grão 112 e sensor de acúmulo de grão 113 ao invés do sensor de fluxo de massa de grão 12 e sensor de acúmulo 13, respectivamente. Aqueles componentes ou elementos restantes do sistema 110, que correspondem aos componentes do sistema 10 são enumerados similarmente.

[0029] No exemplo ilustrado, o sistema 110 calibra o sensor de fluxo de massa de grão 112 para melhorar a precisão da vazão mássica gerada a partir do sensor de fluxo de massa de grão 112. A calibração do sensor de fluxo de massa de grão 112 é baseada em informação adicional obtida, proveniente do sensor de acúmulo de grão 113. Em uma modalidade, a massa real do grão coletado durante um dado período pode ser comparada com a vazão mássica calculada pelo sensor de fluxo de massa 112 durante este mesmo período. A diferença entre a massa real do grão coletado e a vazão mássica calculada pelo sensor de fluxo de massa 112 pode ser usada para calibrar o sensor de fluxo de massa de grão para prover uma vazão mássica mais precisa enquanto o grão está sendo colhido. Em uma modalidade, a calibração de sensor de fluxo de massa de grão 112 é feita em tempo real enquanto o grão está sendo colhido e enquanto o grão está enchendo o tanque 11.

[0030] No exemplo ilustrado, o sensor de fluxo de massa de grão 112, às vezes referido como um sensor de fluxo de grão, compreende um impacto baseado no dispositivo de fluxo de massa, que inclui uma superfície de impacto 124, sobre a qual o grão impacta antes de ser depositado dentro do tanque de grão 11. Todavia, outros tipos de sensores de fluxo de grão podem também ser usados incluindo, mas não limitados a, um sensor sem contato. Um exemplo de um sensor sem contato inclui um dispositivo de sensoreação por radiação ou fotoelétrico, no qual uma fonte de luz ou radiação é provida e direcionada através do fluxo de grão quando o grão está sendo depositado dentro do tanque de grão 11. Um receptor sensoreia a quantidade de luz ou radiação recebida através do fluxo de grão provendo uma vazão mássica do grão.

[0031] Em uma modalidade, o sensor de fluxo de massa de grão 112 é localizado próximo a uma saída 25 de uma calha 26, de forma que o grão colhido que sai da calha 26 impacta sobre a superfície 124 do sensor de fluxo de massa 112. Uma célula de carga, tal como um transdutor, operativamente conectada à superfície 124, provê um sinal eletrônico como uma função da quantidade, taxa e/ou peso de grão impactando a superfície 124 do sensor de fluxo de massa 112. O sensor de fluxo de massa de grão 112 provê um sinal eletrônico como uma função do grão impactando o sensor. Em ainda outras implementações, outros tipos de sensores de fluxo de massa são empregados para prover um sinal como uma função do grão sendo colhido pela colheitadeira 20. Em uma implementação, a vazão mássica é determinada como uma função do sinal eletrônico gerado, proveniente do sensor de fluxo de massa 112.

[0032] Como mostrado pelas figuras 2 e 3, quando o grão é impulsionado por parafuso sem fim 114, o grão sai da calha 26 e cai na direção do piso 142 do tanque de grão 11 para formar a pilha 154 de grão. A pilha 154 tem um conhecido formato geométrico baseado em parte na geometria do tanque de grão 11 e da posição da calha 26 e da superfície de impacto 124 do sensor de fluxo de massa 113. O formato da pilha 154 pode também depender da velocidade na qual grão que sai da calha 126. Em uma modalidade, a pilha 154 geralmente define o formato de um cone com uma parede externa 156 e um ápice 158. Com referência às Figs. 3, quando o grão adicional é depositado dentro do tanque de grão 11, a pilha de grãos irá crescer para formar uma maior pilha 160 tendo um similar formato de cone geométrico tendo uma nova parede externa 162 e um novo ápice 164. O novo ápice 164 sendo mais alto a partir do solo e/ou o piso 142 que o ápice 158. Dito de outra maneira, a distância entre o novo ápice 164 e o piso 142 do tanque de grão 11 é maior que a distância entre o ápice 158 e o piso 142 do tanque de grão 11.

[0033] Em uma implementação, o formato de pelo menos uma porção superior da pilha de grãos dentro do tanque de grão assume um formato semelhante de cone depois de uma certa quantidade de grãos ser depositada dentro do tanque. Quando o grão é primeiramente depositado dentro do tanque de grão 11, os grãos individuais impactam contra o piso do tanque de grão 11 e somente começa a formar um formato predeterminado com um ápice e tendo um formato cônico com uma seção transversal circular e/ou arqueada depois de uma suficiente quantidade de grãos ter sido depositada dentro do tanque 11. Em uma implementação de exemplo, esta quantidade de grão, requerida no tanque de grão 11 para formar o predeterminado formato, é referida como a quantidade mínima de grão. Similarmente, quando o grão é continuamente adicionado ao tanque de grão, chega um ponto no qual o fundo da pilha de grãos se espalha através da largura do tanque de grão 11, de forma que a porção de fundo ou base da pilha de grãos irá começar a assumir o formato da periferia do tanque de grão. Em uma implementação de exemplo, a quantidade de grãos depositada dentro do tanque 11 de forma que a pilha de grãos mantenha o formato predeterminado é referida como a quantidade máxima de grão. Consequentemente, a pilha de grãos irá ter um certo formato geométrico quando a quantidade de grãos no tanque de grão está entre uma quantidade mínima de grão e uma quantidade máxima de grão.

[0034] Em uma modalidade, o formato da pilha de grãos é simétrico, enquanto que, em outras modalidades, o formato da pilha de grãos não é simétrico. O ápice da pilha de grãos pode ser centralmente localizado sobre a pilha de grãos ou pode ser deslocado geometricamente, quando medido a partir de um ponto central da base da pilha de grãos ou de alguma seção transversal horizontal da pilha de grão. Dependendo da maneira na qual o grão é depositado dentro do tanque de grão 11, pode existir mais que uma região da pilha de grão, que seja mais alta que outras regiões. Em uma modalidade, a pilha de grãos inclui uma primeira porção tendo uma maior altura a partir do solo que outras porções da pilha de grãos dentro do tanque de grão. Em uma modalidade, o ápice da pilha de grãos não é equidistante a partir de pelo menos duas paredes opostas do tanque de grão 11.

[0035] O sensor de acúmulo de grão 113 sensoreia o peso de diferentes porções do monte ou pilha 154 de grão. No exemplo ilustrado, o sensor de acúmulo de grão 113 sensoreia diferentes colunas verticais de grão dentro da pilha 154 em diferentes instantes para determinar a taxa na qual o peso de tais porções da pilha 154 estão se alterando. No exemplo ilustrado, o sensor de acúmulo de grão 113 compreende sensores 126, 130 e 134. O sensor 126 detecta ou sensoreia a massa real de uma primeira porção de coluna 128 do grão colhido e depositado no tanque de grão 11. O sensor 130 sensoreia uma segunda porção de coluna 132 do grão dentro do tanque de grão 11. O sensor 134 sensoreia uma terceira porção de coluna 133 do grão dentro do tanque de grão 11. O estimador de fluxo 14 utiliza sinais a partir de cada um dos sensores 126, 130 e 134 para determinar um fator de calibração a ser aplicado ao sensor 112.

[0036] No exemplo ilustrado, o estimador de fluxo 14 compara alterações nos sinais a partir dos sensores 126, 130, e 134 sobre tempo para calcular ou estimar a alteração de massa de cada uma das porções da pilha de grãos dentro do tanque de grão 11. O estimador de fluxo 14 utiliza a alteração estimada no peso de cada uma das porções para calcular uma primeira estimativa de vazão ou estimativa de vazão de calibração. O estimador de fluxo 14 utiliza sinais a partir de sensor 112 para calcular uma segunda estimativa de vazão ou vazão sensoreada. Por comparação da estimativa de vazão de calibração e da estimativa de vazão sensoreada, o estimador de fluxo 14 determina se e como o sensor 112 deve ser ajustado ou calibrado. Em uma implementação, o estimador de fluxo 14 continuamente ou periodicamente calibra ou ajusta a operação do sensor 112 com base na comparação da alteração estimada de massa de grão para cada uma das porções da pilha de grãos dentro do tanque de grão 11 com base em sinais a partir dos sensores 126, 130, 134 com a alteração esperada de massa de grão com base em sinais provenientes do sensor 112.

[0037] Em uma implementação, o estimador de fluxo 14 determina uma estimativa de vazão de calibração com base em alterações no peso total de grão dentro do tanque de grão 11. O estimador de fluxo 14 utiliza sinais a partir dos sensores 126, 130 e 134 para estimar alterações no peso total de grão dentro do tanque de grão 11 sobre um período de tempo. O estimador de fluxo 14 compara a alteração no peso total de grão dentro do tanque de grão 11 com base em sinais a partir dos sensores 126, 130 e 134 para o segundo valor de vazão determinado a partir de sinais provenientes do sensor 112. Com base nesta comparação, o estimador de fluxo 14 calibra ou ajusta sensor 112.

[0038] No exemplo ilustrado, um dos sensores 126, 130 e 134 é posicionado sobre o piso 142 do tanque de grão 11 em uma posição que estará diretamente abaixo da localização prevista do ápice. Os outros do primeiro, segundo ou terceiro sensores são colocados a uma predeterminada distância a partir de baixo do ápice. No exemplo ilustrado, o sensor 126 é posicionado diretamente abaixo da localização prevista do ápice, enquanto os sensores 130 e 134 são posicionados em predeterminadas distâncias, quando medidas horizontalmente e perpendicularmente a partir de um vetor vertical se estendendo para baixo na direção de gravidade a partir do ápice. O formato geral da pilha de grãos pode ser determinado com base no conhecido formato do tanque de grão 11, no local da calha 26 em relação um tanque de grão 11 e/ou no local do sensor de fluxo de grão, próximo ao tanque de grão, e saída da calha. No exemplo ilustrado, o sensor 130 é localizado mais perto da segunda parede 150 que da primeira parede 146, enquanto o sensor 126 é localizado mais perto da primeira parede 146 que da segunda parede 150. O sensor 134 é posicionado intermediário ao sensor 126 e ao sensor 130. Em outras implementações, os sensores 126, 130 e 134 têm outros locais relativos dentro do tanque de grão 11.

[0039] No exemplo ilustrado, cada um dos sensores 126, 130 e 134 compreende sensores de carga tendo superfícies 140, 164 e 165, respectivamente. Em uma implementação, cada um dos sensores 126, 130 e 134 compreende uma célula de carga ou transdutor que converte a força do grão sobre as superfícies 140, 164 e 165 em um sinal elétrico, a partir do qual o peso e a massa do grão acima da superfície 140 podem ser determinados. No exemplo ilustrado, cada um dos sensores 126, 130 e/ou 134 especificamente compreende um dispositivo mecânico ou eletromecânico, tal como uma balança na qual o peso e massa do grão acima da superfície 40 podem ser determinados. Em uma implementação, sensores 126, 130 e/ou 134 provêm uma leitura de pressão do grão localizado acima de uma porção do sensor.

[0040] No exemplo ilustrado, cada um dos sensores 126, 130, 134 está em contato direto com uma porção do grão dentro do tanque de grão 11. No exemplo ilustrado, cada um dos sensores 126, 130, 134 não sensoreia o peso total do tanque de grão 11, mas, ao contrário, sensoreia o peso do volume ou porção de coluna de grão verticalmente acima das superfícies de sensoreação 140, 164, 165 dentro do tanque de grão 11. Na circunstância de exemplo, ilustrada nas figuras 2 e 3, a porção de coluna 128 da pilha 154 compreende a massa de grão acima da superfície 140 do sensor 126 e se estendendo até a superfície externa 156 da primeira pilha de grãos 154. Na modalidade de exemplo ilustrada, a direção “acima” é a direção oposta à direção de gravidade. A força exercida pela porção 128 é sensoreada pelo sensor 126. Desta maneira, o peso da porção 128 da pilha 154 é determinado. Similarmente, em uma modalidade, a porção 132 é uma porção da pilha 154 localizada diretamente acima da superfície 164 do sensor 130. A porção de coluna 132 cobre a superfície 164 do segundo sensor 130 e a extremidade superior ou o topo da segunda porção de grão 132 corresponde a uma porção da superfície externa 162 da pilha de grãos 160. A força exercida pela porção 132 é registrada ou sensoreada pelo segundo sensor 130. Igualmente, o sensor 134 sensoreia a porção de coluna da pilha 154 se estendendo acima da superfície de sensoreação 165 e terminando ao longo da superfície superior 156 da pilha 154.

[0041] No exemplo ilustrado, em que as superfícies de sensoreação 140, 164, 165 são ilustradas como sendo circulares, cada um dos sensores 126, 130, 134 sensoreia o peso de uma coluna cilíndrica de grão se estendendo acima de tais superfícies de sensoreação 140, 164, 165. Como mostrado pelas figuras 2 e 3, o fundo da coluna vertical é definido por formato, tamanho e orientação da superfície de sensoreação 140, 164, 165 do topo da coluna vertical varia na dependência do formato da superfície superior do monte de grãos dentro do tanque de grão 11. Em outras implementações, em lugar de superfícies 140, 164 e 165 sendo circulares, tais superfícies de sensoreação 140, 164, 165 têm outros tamanhos e formatos, em que sensores 126, 130, 134 sensoreiam as colunas de grão dentro do tanque de grão 11 tendo correspondentes formatos de seção transversal. Embora cada uma das superfícies de sensoreação 140, 164, 165 seja ilustrada como sendo similarmente conformada, em outras implementações, as superfícies de sensoreação 140, 164 e 165 têm diferentes formatos e/ou tamanhos uma em relação à outra.

[0042] No exemplo ilustrado, as superfícies 140, 164 e 165 definem planos coplanares. Em uma modalidade, as superfícies 140, 164 e 165 definem planos que são paralelos entre si. Em uma modalidade, as superfícies 140, 164 e 165 definem planos que não são coplanares nem paralelos entre si. Em uma modalidade, as superfícies 140, 164 e 165 são localizadas a uma distância acima do piso 142 e estão, todas, em uma posição horizontal. Em uma modalidade, uma ou mais das superfícies 140, 164 e 165 são posicionadas a uma distância acima do piso 142.

[0043] No exemplo ilustrado, as superfícies 140, 164 e 165 são horizontais de forma que a direção de gravidade é perpendicular a um plano definido pelo piso 142 quanto o tanque de grão 11 está em uma orientação neutra, não inclinada. Em uma modalidade, o termo horizontal é definido por um plano perpendicular à direção de gravidade. Em outras implementações, as superfícies 140, 164, 165 têm outras orientações, dependendo da orientação das correspondentes porções subjacentes ou sobrejacentes do piso 142 do tanque 11. Por exemplo, em outra implementação, o piso 142 compreende uma primeira porção que se inclina para baixo na direção de gravidade a partir de uma base 144 da parede lateral 146 e uma segunda porção que se inclina para baixo na direção de gravidade a partir de uma base 148 de uma parede lateral oposta 150. Em uma tal implementação, o piso 142 forma uma linha linear inferior, na qual a primeira porção e a segunda porção se encontram. Em uma implementação, a primeira porção e a segunda porção do piso 142 pivotam para longe uma da outra ou incluem uma armadilha para permitir que o grão seja despejado para baixo a partir do tanque de grão 11. Em uma tal implementação, as superfícies 140, 164 e 165 dos sensores 126, 130, 134, respectivamente, se estendem paralelas a suas porções associadas do piso 142, não perpendiculares ou inclinadas com relação à direção de gravidade.

[0044] Embora ilustrados como sensores de carga, em outras implementações, os sensores 126, 130 e 134 compreendem outros tipos de sensores. Em ainda outras implementações, os sensores 126, 130 e 134 podem compreender diferentes tipos de sensores. Por exemplo, o sensor 126 compreende um primeiro tipo de sensor, o sensor 130 compreende um segundo tipo de sensor e o sensor 134 compreende um terceiro tipo de sensor. Embora o sensor de acúmulo de grão 113 seja ilustrado como compreendendo três sensores espaçados 126, 130 e 134, em outras implementações, o sensor de acúmulo de grão 113 compreende, alternativamente, um maior ou menor número de tais sensores. Por exemplo, em outras implementações, o sensor de acúmulo de grão 113 pode compreender um único sensor de carga, em que o estimador de fluxo 14 calibra o sensor 112 com base em sinais a partir do único sensor. Embora o sensor de acúmulo de grão 113 seja ilustrado como compreendendo sensores localizados ao longo do, ou dentro do, piso do tanque de grão 11, em outras implementações, o sensor de acúmulo de grão 113 compreende sensores localizados em outros locais ao longo do, ou dentro do, tanque de grão 11 nos mesmos locais ilustrados ou em outros locais.

[0045] Como mostrado pela figura 3, quando o grão continua a fluir para dentro do tanque de grão 11, o tamanho e formato da pilha 154 crescem para formar a pilha 160. Como um resultado, a altura e possivelmente a superfície superior das porções de coluna 128, 132 e 135 também se alteram. A porção de coluna 129 é adicionada à porção de coluna 128. A porção de coluna 133 é adicionada à porção de coluna 132. A porção de coluna 136 é adicionada à porção de coluna 135. Os pesos adicionais das porções de coluna 129, 133 e 135 são sensoreados por sensores 126, 130 e 134, respectivamente. O estimador de fluxo 14 utiliza tais pesos sensoreados e o formato das pilhas 154 e 164 para calcular a estimativa de vazão, que é usada para calibrar o sensor 112.

[0046] Em uma modalidade, o formato geral da pilha de grãos dentro do tanque de grão é matematicamente modelado. Se o formato geométrico da pilha de grãos for um formato simétrico, o formato pode ser modelado com uma proposta de algoritmo matemático e/ou modelagem geométrica. Uma vez quando um modelo geométrico é criado, o volume da pilha de grãos é determinado dentro do tanque de grão e/ou uma massa da pilha de grãos dentro do tanque de grão é determinada com base somente na massa acumulada acima de um conhecido sensor de carga dentro do tanque ou com base em uma ou mais das massas acumuladas acima de conhecidos sensores de carga.

[0047] No exemplo ilustrado, os locais dos sensores 126, 130 e 134 e de quaisquer sensores adicionais dentro do tanque de grão 11 são conhecidos e/ou determinados antes de grão ser depositado dentro do tanque de grão 11. O modelo matemático do formato geral da pilha de grãos provê o volume total e a massa total da pilha inteira de grão com base na informação provida por pelo menos um do primeiro, segundo e sensores adicionais. Uma vez que a razão do volume e massa da porção de grão, localizada diretamente acima de um dado sensor em relação à pilha inteira de grão, é conhecida, uma massa do volume inteiro da pilha de grãos é determinada com base pelo menos em parte em uma massa detectada pelo dado sensor.

[0048] Os sinais a partir de múltiplos sensores provê precisão melhorada para a massa total da pilha inteira de grão. Embora a pilha de grãos não possa prover um puro formato de cone, um modelo matemático e/ou equação pode prover o formato da pilha de grão. Em uma modalidade, o modelo matemático do formato da pilha de grãos pode ter maior precisão quando a quantidade de grãos no tanque de grão 11 está entre uma predeterminada quantidade mínima de grão e uma predeterminada quantidade máxima de grão. A quantidade mínima e a quantidade máxima de grão, como discutido acima, podem corresponder à situação na qual a pilha de grãos é suficiente para assumir as características do formato predito, mas não tão grande de forma que o formato seja modificado pelos lados do tanque de grão 11.

[0049] Em ainda outra implementação, o formato da pilha de grãos dentro do tanque de grão 11 é determinado usando um ou mais sensores sem contato 170, tais como pelo menos uma câmera, par de emissor-detector, dispositivo a infravermelho e dispositivo a ultrassom. Em uma implementação, o sensor 170 é montado dentro do, ao longo do lado ou acima do tanque de grão 11. Em uma implementação, os sensores 170 são utilizados para confirmar o formato esperado da pilha de grãos com base na modelação. Em ainda outra implementação, o formato da pilha de grãos dentro do tanque de grão 11 é determinado somente a partir de sinais dos sensores 170. Em ainda outras implementações, outros tipos de sensores podem ser utilizados para sensorear ou detectar o volume e/ou formato da pilha de grãos sendo acumulado dentro do tanque de grão 11.

[0050] Em uma implementação, o local predeterminado do primeiro sensor é selecionado para maximizar a precisão do modelo matemático que provê a massa total da pilha de grão. Em uma implementação, pelo menos um sensor é localizado geralmente abaixo do localização prevista do ápice. Em outra modalidade pelo menos um sensor é posicionado a uma distância horizontal afastado de um vetor vertical a partir do ápice, de forma que o sensor não está diretamente abaixo do ápice. Em uma outra modalidade, um primeiro sensor é posicionado geralmente na área abaixo do ápice, e um segundo sensor é posicionado dentro do tanque de grão 11, de forma que ele não está geralmente abaixo do ápice da pilha de grão, mas abaixo de outra porção da pilha de grão. Em uma outra modalidade, um terceiro sensor ou mais sensores são colocados dentro do tanque de grão 11 para determinar uma massa e/ou peso de uma porção da pilha de grãos em posições diferentes do local do primeiro e o segundo sensores.

[0051] Em uma modalidade, uma posição da pilha de grãos e o local do primeiro sensor são assumidos serem fixos. Neste caso, o volume inteiro e a massa da pilha de grãos podem ser determinados pelo sinal provido pelo primeiro sensor. Em uma modalidade, uma posição da pilha de grãos é determinada com base nos sinais providos por pelo menos o primeiro sensor e o segundo sensor. Uma vez que a distância entre o primeiro sensor e o segundo sensor é conhecida, os sinais do primeiro sensor e do segundo sensor são ajustados ao formato previsto da pilha de grãos ali por determinação de uma posição da pilha de grãos dentro do tanque de grão e cálculo do volume e massa da pilha inteira de grão. Em uma modalidade, a massa inteira de grão dentro do tanque de grão é determinada. Em uma modalidade, o formato do tanque de grão é usado para determinar a massa inteira do grão dentro do tanque de grão.

[0052] Em uma modalidade, a alteração em massa de grão dentro do tanque de grão sobre um período de tempo é determinada. Nesta modalidade, não é requerido determinar a quantidade inteira de grão dentro do tanque de grão. Como descrito em mais detalhe abaixo, um modelo matemático é usado para determinar a alteração em uma massa de grão a partir de um primeiro ponto no tempo para um segundo ponto no tempo. Se o formato da pilha de grãos é conhecido, é possível determinar a alteração em uma massa de grão por determinação da alteração do tamanho da pilha de grãos a partir de um primeiro ponto no tempo para um segundo ponto no tempo. Nesta modalidade, não é necessário conhecer a quantidade de grãos no primeiro ponto no tempo, somente a alteração na quantidade de grãos entre o primeiro ponto no tempo e um segundo ponto no tempo. Em uma modalidade, o formato do tanque de grão abaixo da pilha de grãos não é requerido para determinar a alteração em massa de grão dentro do tanque de grão sobre um período de tempo.

[0053] Em uma modalidade o grão no tanque de grão forma um formato do cone tendo um ápice 158 em um primeiro tempo e um segundo ápice mais alto 164 em um segundo tempo posterior, no qual grão está sendo depositado dentro do tanque de grão entre o primeiro tempo e o segundo tempo posterior. Em uma modalidade, o ápice 158 e/ou o ápice 164 é posicionado a uma primeira distância a partir de uma primeira parede 146 do tanque de grão 11 e a uma segunda distância a partir de uma segunda parede 148 do tanque de grão. Em uma modalidade, a primeira distância não é igual à segunda distância.

[0054] A figura 4 ilustra um método de exemplo 80, no qual um único elemento sensor para o sensor de acúmulo 113 é usado para calibrar o sensor de fluxo de massa 112. Como mostrado pelo bloco 82, o sensor 126 sensoreia uma massa acumulada de grão 28 no tanque de grão 11. Como notado acima, em uma implementação, o sensor 126 compreende um sensor de carga, que sensoreia a porção de coluna da pilha de grãos dentro do tanque de grão 11, em que uma estimativa do fluxo de grão para dentro do tanque de grão 11 é determinada com base em alterações sensoreadas no peso da porção de coluna da pilha de grãos e um formato previsto da pilha de grão. Alterações no peso da porção particular da pilha de grãos sendo sensoreada pelo sensor 126 são determinadas com base em sinais provenientes do sensor 126, tomados em diferentes tempos durante o crescimento da pilha de grãos dentro do tanque de grão 11.

[0055] Como indicado pelo bloco 84, o estimador de fluxo 14 calibra o sensor de fluxo de massa 112 com base pelo menos em parte em um sinal do sensor 126. Em uma implementação, o estimador de fluxo 14 compara a vazão que é determinada com base nos sinais a partir do sensor 126 com a vazão que é determinada com base em sinais provenientes do sensor 112 para determinar como o sensor 112 deve ser ajustado ou calibrado. Usando esta comparação, o estimador de fluxo 14 calibra o sensor 112. Em uma implementação, tais calibrações são realizadas pelo estimador de fluxo 14 de uma forma contínua ou de uma forma periódica pré-definida enquanto o tanque de grão 11 está sendo cheio com grão durante a colheita.

[0056] A figura 5 ilustra um método de exemplo 180. O método 180 é similar ao método 80, exceto que o método 180 envolve a sensoreação de duas porções da pilha de grãos sendo formada dentro do tanque de grão 11 durante a colheita do grão para determinar a estimativa de fluxo de calibração. Como mostrado pelo bloco 186, o sensor 130 sensoreia uma massa acumulada da segunda porção 132. Em uma implementação, como o sensor 126, o sensor 130 compreende um sensor de carga, o qual sensoreia alterações no peso da porção de coluna da pilha do sensor acima 130.

[0057] Como indicado pelo bloco 188, o estimador de fluxo 14 calcula ou determina uma vazão de calibração, uma primeira estimativa da taxa na qual grão está escoando para dentro do tanque de grão 11, por determinação da taxa, na qual o peso de porções particulares da pilha ou monte de grão dentro do tanque de grão 11 está se alterando sobre tempo, em combinação com o formato previsto da pilha de grão. O estimador de fluxo 14 determina a taxa na qual o peso estimado das porções particulares da pilha de grãos no tanque de grão está se alterando sobre a particular período de tempo por determinação do peso das porções os sensores acima 126 e 130 em diferentes tempos usando sinais provenientes do sensor 126, do sensor 130.

[0058] Em uma implementação, em lugar de usar sinais a partir de todos dos sensores disponíveis 126, 130, 134 em diferentes tempos, em combinação com o formato da pilha de grãos dentro do tanque de grão 11 para determinar uma vazão de calibração para calibrar o sensor 112 através de diferentes tempos, o estimador de fluxo 14 utiliza sinais a partir de um subconjunto selecionado do número total disponível ou conjunto de sensores em combinação com o formato da pilha de grãos para determinar a estimativa de fluxo de calibração. Em uma implementação, o sensor de acúmulo de grão 113 compreende um arranjo de elementos sensores individuais, similares aos elementos sensores 126, 130 e 134. Em uma tal implementação, o estimador de fluxo 14 seletivamente utiliza a alteração detectada em peso de diferentes porções em diferentes tempos, dependendo do formato da pilha de grãos ou da extensão pela qual o tanque de grão 11 é enchido. Por exemplo, em uma implementação, quando a pilha de grãos tem um primeiro formato, o estimador de fluxo 14 utiliza sinais a partir de um subconjunto do conjunto inteiro de elementos sensores para determinar a estimativa de fluxo de calibração para calibrar o sensor 112. Posteriormente, quando a pilha de grãos tem um segundo diferente formato, o estimador de fluxo 14 utiliza sinais a partir de um subconjunto diferente do conjunto inteiro de elementos sensores para determinar a estimativa de fluxo de calibração para calibrar o sensor 112 no tempo posterior. Por uso de diferentes subconjuntos de sensores ou elementos sensores em diferentes tempos, com base no formato da pilha de grão, para determinar a estimativa de fluxo de calibração, o estimador de fluxo 14 aumenta a precisão ou confiabilidade da estimativa de fluxo de calibração e a precisão ou confiabilidade da calibração ou ajuste aplicado ao sensor 112 em diferentes tempos.

[0059] Como indicado pelo bloco 190, o estimador de fluxo 14 calcula ou determina uma segunda vazão mássica ou uma vazão sensoreada usando sinais provenientes do sensor 112. Como indicado pelo bloco 192, o estimador de fluxo 14 utiliza uma vazão de calibração determinada no bloco 188 e a vazão sensoreada determinada no bloco 190 para calibrar o sensor 112. Em uma implementação, o estimador de fluxo 14 compara uma vazão de calibração com a vazão sensoreada, para determinar se e como o sensor 112 deve ser ajustado ou calibrado.

[0060] Em uma implementação, a calibração do sensor 112 no bloco 192 é realizada em resposta a um ou mais critérios ou limites pré-definidos sendo satisfeitos. Por exemplo, em uma implementação, o estimador de fluxo 14 ajusta ou calibra o sensor 112 somente quando ou depois do peso de uma porção selecionada da pilha de grãos ser superior a um valor predeterminado e inferior a um segundo maior valor predeterminado. Por exemplo, em uma implementação, o estimador de fluxo 14 somente calibra o sensor 112 sobre o peso do sensor acima da porção 126 exceder um limite pré-definido. Em outra implementação, o estimador de fluxo 14 automaticamente ajusta ou recalibra o sensor 112 em resposta à determinação de uma alteração no peso de uma porção selecionada da pilha excedendo um limite ou critério pré-definido.

[0061] Em uma modalidade, a calibração é somente iniciada depois de uma determinação ser feita para determinar se a quantidade de grãos coletado, depositada dentro do tanque de grão, cai dentro de limites aceitáveis para permitir o procedimento de calibração para prover resultados suficientemente precisos. A faixa de grão coletado, dentro do tanque de grão, que é necessária para prover resultados suficientemente precisos para finalidades da calibração um sensor de fluxo de massa, é determinada pelo menos em parte pela geometria do tanque de grão 11. Como discutido acima em uma modalidade, um formato previsto da pilha de grãos no tanque de grão 11 pode exigir uma quantidade mínima de grão depositada dentro do tanque de grão 11. Similarmente, o formato previsto da pilha de grãos no tanque de grão 11 pode exigir que a quantidade de grãos depositada dentro do tanque de grão 11 esteja abaixo de uma quantidade máxima de grão. Em uma modalidade, se a quantidade de grãos coletado excede a quantidade máxima predeterminada de grão, o processo de calibração e/ou recalibração é abortado.

[0062] A figura 6 ilustra um método de exemplo 200 para calibrar o sensor 112. O método 200 é similar ao método 80, exceto que o método 200 utiliza um volume sensoreado de grão como um parâmetro para calibrar o sensor 112. Como indicado pelo bloco 204, o estimador de fluxo 14 utiliza sinais provenientes do sensor 170 (mostrado na figura 2), para sensorear ou determinar um volume de pelo menos uma porção da pilha de grão. Como indicado pelo bloco 206, o sensor de fluxo 14 calibra um sensor de vazão mássica 112 com base pelo menos em parte no volume da primeira porção de grão no tanque de grão 11. Como notado acima, em uma implementação, o sensor 170 compreende pelo menos um sensor sem contato, tal como pelo menos uma câmera, e dispositivo a infravermelho e/ou um dispositivo a ultrassom, o qual sensoreia alterações no volume de grão dentro do tanque de grão 11.

[0063] Em uma implementação, o sensor 170 compreende um sensor de visão que obtém uma imagem que é processada para determinar o formato de pelo menos uma porção da pilha de grão. Como esquematicamente mostrado na figura 2, em uma implementação, o sensor 170 é localizado próximo ao tanque de grão 11 para permitir a visão do interior do tanque de grão 11. Em uma implementação, o sensor 170 é preso ao tanque de grão 11 ou é preso à estrutura exterior do tanque de grão 11.

[0064] No exemplo ilustrado, com base em instruções na memória 18, o processador 16 do estimador de fluxo 14 modela o volume da pilha de grãos pelo menos em parte como uma função da imagem. O sensor 70 registra o formato da superfície da pilha de grão, a partir do qual o volume inteiro da pilha de grãos é determinado. Em uma tal implementação, o estimador de fluxo 14 utiliza o volume inteiro estimado da pilha de grãos em diferentes tempos para determinar uma vazão de calibração, que é comparada com a vazão sensoreada proveniente do sensor 112, para calibrar o sensor 112.

[0065] Em outra implementação, o estimador de fluxo 14 determina uma vazão de calibração com base em uma alteração determinada em volume de uma ou mais distintas porções, menores que o total, da pilha de grãos dentro do tanque de grão 11, em diferentes tempos. Por exemplo, em uma implementação, o estimador de fluxo 14 determina um primeiro formato de pelo menos parte da superfície exposta da pilha de grãos em um primeiro tempo com base em sinais provenientes do sensor 170 e posteriormente determina um segundo formato de pelo menos parte da superfície exposta da pilha de grãos em um segundo tempo. Por comparação dos diferentes formatos das superfícies superiores expostas da mesma porção da pilha de grãos em diferentes tempos, o estimador de fluxo 14 determina uma alteração no volume da porção particular da pilha de grão. Em uma modalidade, a alteração de volume da porção da pilha de grãos a partir do primeiro tempo para o segundo tempo é determinada usando um algoritmo que modela a diferença ou alteração em volume da porção da pilha de grãos a partir do primeiro tempo para o segundo tempo. Em uma modalidade, o algoritmo é baseado pelo menos em parte em um formato previsto da pilha de grão. Usando esta alteração determinada em volume, o estimador de fluxo 14 determina uma vazão de calibração para ajustar o sensor 112.

[0066] A figura 7 é um fluxograma ilustrando um método de exemplo 210, a particular a implementação do método 200. O método 210 é similar ao método 200, exceto que o método 210 calcula uma vazão de calibração adicionalmente com base em uma alteração no peso sobre tempo de cada uma de uma ou mais porções da pilha de grãos que se acumula dentro do tanque de grão 11. Como indicado pelo bloco 212, o estimador de fluxo 14 recebe sinais a partir de sensor 170 e determina um volume da particular porção da pilha de grão. Em outra implementação, o estimador de fluxo 14 utiliza sinais provenientes do sensor 170 para determinar um volume da pilha inteira de grão que se acumula dentro do tanque de grão 11.

[0067] Como indicado pelo bloco 214, o estimador de fluxo 14 adicionalmente recebe sinais a partir do um ou mais elementos de sensoreação 126, 130, 134 do sensor de acúmulo 113 (mostrado na figura 2) indicando o peso sensoreado de cada uma das porções da pilha de grãos se estendendo acima dos elementos de sensoreação 126, 130, 134. Como indicado pelo bloco 216, o estimador de fluxo 14 utiliza o peso sensoreado de cada uma das porções da pilha de grãos para calcular uma primeira vazão mássica vazão mássica de calibração. Em uma implementação, o estimador de fluxo 14 determina uma vazão de calibração com base em alterações no peso das porções individuais da pilha de grãos se estendendo acima dos elementos de sensoreação 126, 130, 134 e no formato da pilha de grãos que se acumula dentro do tanque de grão 11. Em ainda outra implementação, o estimador de fluxo 14 determina uma vazão de calibração com base em alterações no peso da pilha inteira de grão que se acumula dentro do tanque de grão 11, em que o estimador de fluxo 14 determina as alterações no peso da pilha inteira de grão com base em sinais a partir de elementos de sensoreação 126, 130, 134 em diferentes tempos e com base no formato da pilha ou monte de grão dentro do tanque de grão 11. Em uma implementação, o peso da pilha inteira de grão é adicionalmente com base em um peso do tanque de grão 11 quando o tanque de grão 11 está vazio.

[0068] Como indicado pelo bloco 218, o estimador de fluxo 14 calcula ou determina uma segunda vazão mássica ou vazão mássica sensoreada usando sinais provenientes do sensor 112. Como indicado pelo bloco 220, o estimador de fluxo 14 utiliza uma vazão de calibração e a vazão sensoreada para calibrar o sensor 112. Em uma implementação, o estimador de fluxo 14 compara uma vazão de calibração com a vazão sensoreada, para determinar se e como o sensor 112 deve ser ajustado ou calibrado. Em uma implementação, calibração do sensor 112 no bloco 220 é realizada continuamente ou uma frequência pré-definida com base no tempo, no movimento da colheitadeira e/ou colheita de grão.

[0069] A figura 8 é um fluxograma ilustrando um método de exemplo 300 para calibrar o sensor 112. Em uma implementação, o estimador de fluxo 14 é configurado para realizar o método 300. O método 300 controla se, quando e como o sensor 112 é calibrado com base em parâmetros ou dados operacionais adicionais. Como indicado pelo bloco 302, o estimador de fluxo 14 determina uma vazão de calibração para uso no sensor de calibração 112. Como descrito acima, em uma implementação, o estimador de fluxo 14 determina uma vazão de calibração com base em um formato da pilha de grãos e a alteração determinada de massa e/ou volume de pelo menos uma primeira porção da pilha de grãos no tanque de grão 11 sobre um período de tempo como uma função de sinais recebidos de pelo menos um sensor, tal como um ou mais sensores 126, 130, 134 e/ou 170, como descrito acima.

[0070] Como indicado pelo bloco 304, o estimador de fluxo 14 recebe ainda um ou mais dados operacionais recebidos de pelo menos um primeiro dispositivo. O dado operacional inclui, mas não é limitado a, ou sozinho ou em qualquer combinação: o volume de grão dentro do tanque de grão; a extensão de "afastamento ou rotação"do tanque de grão; a intensidade de vibrações do tanque de grão; o ângulo e velocidade em que o tanque de grão foi girado; a velocidade de solo do tanque de grão; a aceleração e desaceleração do tanque de grão; a velocidade de um grão colhido que sai da calha; o período de engate de não colheita; a alteração da vazão mássica sobre um dado período de tempo; o teor de umidade do grão; o tipo de grão; condições meteorológicas; e o terreno de colheita incluindo, mas não limitado a, a declividade do terreno no qual o grão foi colhido.

[0071] Como indicado pelo bloco 306, o estimador de fluxo 14 avalia o dado operacional para determinar a probabilidade que uma estimativa precisa de vazão de calibração pode ser determinada. No exemplo ilustrado, o estimador de fluxo 14 usa um algoritmo de decisão, armazenado na memória 18, para determinar uma probabilidade que a alteração de massa da pelo menos primeira porção de coluna de grão no tanque de grão irá prover uma estimativa precisa da alteração de massa de todo do grão dentro do tanque de grão. Como indicado pelo bloco 308 e pelo bloco 310, se o estimador de fluxo 14 determina a partir do dado avaliado operacional que a probabilidade que uma vazão de calibração não é suficientemente precisa, o estimador de fluxo 14 aborta ou retarda a calibração programada do sensor 112 no tempo particular. Alternativamente, como indicado pelo bloco 308 e pelo bloco 310, se o estimador de fluxo 14 determina a partir do dado operacional avaliado que a probabilidade que uma vazão de calibração é suficientemente precisa, o estimador de fluxo 14 prossegue com o sensor de calibração 112 usando a vazão de calibração determinada. Em uma implementação, o estimador de fluxo 14 determina um fator de calibração para o sensor 112 com base em uma comparação de uma vazão de calibração e da vazão sensoreada.

[0072] Em uma implementação, o estimador de fluxo 14 recebe o dado operacional compreendendo a vazão mássica sensoreada, com base em sinais sensor 112, sobre o período de tempo no qual um grão colhido foi depositado dentro do tanque de grão 11 para determinar se a vazão mássica sensoreada cai dentro de predeterminados limites. O estimador de fluxo 14 avalia a vazão sensoreada no bloco 306 para determinar se a vazão mássica sensoreadas de grão dentro do tanque de grão varia até uma extensão maior que um limite pré-definido. Por bloco 310, se o estimador de fluxo 14 determinar que a vazão mássica sensoreada não é suficientemente constante de forma que a vazão de calibração calculada com base em parte no formato da pilha de grãos não pode prover a precisão aceitável, a calibração do sensor 112 usando a vazão de calibração é temporariamente abortada ou retardada até um momento posterior. Alternativamente, se o estimador de fluxo 14 determinar que a vazão mássica sensoreada é suficientemente constante, tendo uma determinada variabilidade inferior a um limite pré-definido, o estimador de fluxo 14 prossegue com sensor de calibração 112 usando uma vazão de calibração.

[0073] Em outra implementação, o estimador de fluxo 14 recebe o dado operacional, tal como um estado real da colheitadeira, para determinar se a calibração do sensor 112 deve ser realizada. Em uma implementação, por bloco 304, o estimador de fluxo 14 recebe sinais indicando um "afastamento ou rotação"do tanque de grão 11.

[0074] Por bloco 306, o estimador de fluxo 14 avalia tais sinais para determinar se a quantidade de "afastamento ou rotação"do tanque de grão 11 está fora de uma faixa aceitável. Quando a colheitadeira 20 e/ou o tanque de grão 11 fornece o afastamento e/ou o rotação, o formato da pilha de grãos dentro do tanque de grão 11 pode ser modificado a partir de seu formato previsto. A declividade do terreno onde o grão está sendo colhido, as vibrações do tanque de grão 11, a extensão na qual o tanque de grão é girado abruptamente ou rapidamente, pela extensão na qual o tanque de grão é sujeito a rápidas acelerações e desacelerações, e a velocidade de solo da colheitadeira e/ou tanque de grão 11 durante a colheita do grão irão impactar sobre o formato da pilha de grãos coletado dentro do tanque de grão. Se o formato da pilha no tanque de grão se desviar a partir do formato previsto, usado no modelo matemático, a precisão do modelo matemático para determinar o grão acumulado durante o período de tempo relevante será impactada. Em uma implementação, se a quantidade de "afastamento ou rotação"do tanque de grão 11 cai fora de predeterminados limites, o processo de calibração e/ou recalibração é terminado ou retardo pelo bloco 310.

[0075] A figura 9 é um fluxograma do método 350, diferente da implementação de exemplo do método 300. O método 350 é similar ao método 300, exceto que o método 350 determina se quaisquer possíveis imprecisões identificadas a partir da avaliação do dado operacional podem ser compensadas, permitindo a continuada calibração do sensor 112. Aquelas etapas ou blocos do método 350, que correspondem às etapas ou blocos do método 300 são enumerados similarmente.

[0076] Como mostrado pela figura 9, em comparação com o método 300, o método 350 adicionalmente compreende os blocos 314 e 316. No bloco de decisão 314, o estimador de fluxo 14 determina se o estimador de fluxo 14 pode compensar as possíveis imprecisões identificadas no bloco 308. Como indicado pelo bloco 310, se tais imprecisões não puderem ser compensadas, a calibração do sensor 112 é abortada ou retardada. Alternativamente, como indicado pelo bloco 316, se tais possíveis imprecisões, identificadas como um resultado da avaliação do dado operacional no bloco 306, podem ser compensadas, o estimador de fluxo 14 aplica um ou mais fatores ou quantidades de compensação para uma vazão de calibração para abordar as imprecisões identificadas. Uma vez quando o fator de compensação foi adicionado a uma vazão de calibração, o estimador de fluxo 14 prossegue com a calibração ou o ajuste do sensor de fluxo de massa 112, como indicado pelo bloco 312.

[0077] Em uma implementação do método 350, pelo bloco 304, o estimador de fluxo 14 recebe sinais indicando uma quantidade de "afastamento ou rotação"do tanque de grão 11. De acordo com o bloco 306, o estimador de fluxo 14 avalia o tal dado operacional para identificar possíveis imprecisões em uma vazão de calibração determinada usando os resultados do bloco 302. De acordo com o bloco 312, o estimador de fluxo 14 determina se a quantidade de "afastamento ou rotação"do tanque de grão 11 durante o período em que o grão no tanque de grão 11 foi coletado cai fora dos predeterminados limites, de forma que imprecisões podem resultar. Como indicado pelo bloco 314, o estimador de fluxo 14 determina se os efeitos do "afastamento ou rotação"podem ser compensados. Como indicado pelo bloco 316, o estimador de fluxo 14 compensa as identificadas imprecisões. Em uma implementação, o estimador de fluxo 14 revisa o modelo matemático do formato geométrico da pilha de grãos dentro do tanque de grão 11 para levar em conta o impacto que "afastamento ou rotação" têm sobre o formato geométrico da pilha de grão. Desta maneira, o modelo matemático irá prover resultados precisos muito embora o "afastamento ou rotação"tenham o formato da pilha de grão.

[0078] Em uma implementação, o estimador de fluxo 14 compensa as imprecisões, tais como aquelas imprecisões acarretadas pelo "afastamento ou rotação"do tanque de grão 11, por ajustar seletivamente quais dos elementos de sensoreação do sensor de acúmulo de grão 113 são utilizados para determinar uma vazão de calibração. Por exemplo, em uma implementação, o sensor de acúmulo de grão 113 compreende um arranjo dos elementos de sensoreação em diferentes locais ou tendo diferentes características de sensoreação. O estimador de fluxo 14 seleciona e utiliza sinais a partir de um subconjunto dos elementos de sensoreação disponíveis para determinar uma vazão de calibração na etapa 302.

[0079] Em uma modalidade, se o “afastamento e/ou rotação” foram constantes, a modelação matemática é usada para ajustar uma posição da pilha de grãos em relação à gravidade e o impacto sobre o sensor 126 e/ou sensor 130 e/ou sensores adicionais, tais como o sensor 134, são considerados. Em uma modalidade, os "afastamento e/ou rotação"do tanque de grão 11 são determinados com base em sensores 171 (esquematicamente mostrados n Figura 2) que são ou localizados no tanque de grão 11 ou próximos ao tanque de grão 11 de forma que os sensores 171 provêm uma representação precisa dos "afastamento e rotação"do tanque de grão 11. Por exemplo, se o tanque de grão é integral e/ou tem os mesmos “afastamento e/ou rotação” que a colheitadeira 20, os sensores 171 podem ser colocados na, ou em relação à, colheitadeira 20, para sensorear e reportar "afastamento e/ou rotação". Em uma modalidade, os “afastamento e/ou rotação” podem ser avaliados e armazenados pelo período inteiro ou em intervalos de tempo selecionados, nos quais o grão no tanque de grão 11 foi coletado. Alternativamente, o dado de "afastamento e/ou rotação"a partir de um sensor é somente enviado para o processador 16 do estimador de fluxo 14 se um certo predeterminado limite for excedido. A orientação do tanque de grão 11 pode ser determinada para avaliar o dado a partir de pelo menos um do sensor 126, do sensor 130 e de sensores adicionais 134 para compensação dentro do tanque de grão estando em uma orientação não neutra, que, em uma modalidade, significa uma orientação por projeto do tanque de grão em relação à direção de gravidade.

[0080] O engate de não colheita pode incluir o período de tempo entre o ponto no qual a colheitadeira entra em uma colheita e reentra na colheita. Em uma modalidade, o engate ou o não engate da colheita, que pode ocorrer quando a colheitadeira se move para dentro e para fora da colheita, tal como entre fileiras ou área de uma colheita onde nenhuma colheita ocorre. Em uma modalidade, este período de tempo é levado em conta para a determinação das alterações de massa de grão durante um período de tempo e/ou um processo de calibração. Em uma modalidade, o período de tempo no qual a colheitadeira está fora da colheita é levado em conta para, e deduzido a partir de, ou subtraído a partir de, o período de tempo total em que grão está sendo colhido. Isto elimina o período de tempo, no qual nenhuma colheita está sendo realizada. O retardo de tempo entre colheita e o depósito de grão dentro do tanque de grão é também levado em conta como um fator. Pode ser o caso em que grão é continuado a ser depositado dentro do tanque de grão enquanto a colheitadeira está fisicamente fora da colheita, enquanto a colheitadeira sai, faz a volta e reentra no campo de colheita. O período de tempo no qual a colheita é interrompida pode ser levado em conta e ajustada apropriadamente. Adicionalmente, o retardo de tempo entre o corte do material de planta e o grão sendo depositado dentro do tanque de grão pode também ser levado em conta para a determinação da vazão mássica e/ou peso de carga acumulado sobre um dado período de tempo. O tempo sendo ajustado para período de tempo, em que a colheitadeira está fora do campo e/ou em que nenhum grão está sendo colhido.

[0081] Em uma modalidade, o dado operacional inclui o teor de umidade do grão sendo colhido. O teor de umidade do grão sendo colhido é determinado com um sensor próximo ao tanque de grão, enquanto o grão está sendo colhido, ou, alternativamente, um fator de teor de umidade pode ser alimentado por intermediário de uma interface de usuário para o estimador de fluxo 14.

[0082] Em uma modalidade, onde os dados operacionais caem fora dos limites aceitáveis que proveriam uma determinação precisa da vazão mássica de grão durante um período de tempo de interesse, o processo de calibração será abortado. Em uma modalidade, em que os dados de operação caem fora dos limites ideais, mas não fora dos limites aceitáveis, o processo de calibração é continuado e um indicador de precisão é provido. O indicador de precisão aumenta a probabilidade que o modelo matemático proveja resultados precisos. O operador pode então avaliar se deve calibrar o sensor de fluxo de massa com base em se os resultados do modelo matemático seria proveriam uma calibração melhorada do sensor de fluxo de massa 112.

[0083] Em outra modalidade, os dados operacionais são avaliados antes de uma determinação de se o dado é suficiente para calcular uma alteração massa de carga e/ou vazão mássica acumuladas. Em uma modalidade, uma métrica de qualidade é aplicada a cada medição operacional de dado, obtida. A métrica de qualidade de cada medição operacional de dado, obtida, pode ser um valor binário ou uma probabilidade de que a medição obtida irá resultar em uma qualidade ou cálculo errôneo da massa e/ou vazão mássica acumuladas do grão. A métrica de qualidade e/ou probabilidade de cada medição podem ser combinadas conjuntamente de uma tal maneira para determinar uma probabilidade acumulativa de que a massa de grão acumulado e/ou vazão tomada durante um período de tempo não serão errôneas e/ou de valor. A probabilidade da qualidade da precisão da massa acumulada estimada é determinada baseada em uma função da qualidade das medições individuais e do uso coletivo das medições individuais. Em uma modalidade, o dado operacional é avaliado a partir de pelo menos um primeiro dispositivo e um algoritmo de decisão pode ser usado para determinar uma probabilidade que a estimativa de uma massa de grão no tanque de grão seja precisa.

[0084] O métodos e aparelhos descritos aqui podem ser aplicados enquanto a colheitadeira está no campo, fora do campo e/ou em movimento. Para finalidades de uma modalidade, em movimento descreve o período enquanto a colheitadeira está realmente se movendo dentro do campo, colhendo grão, de forma que grão está sendo captado a partir do campo, processado na colheitadeira e depositado dentro de um tanque de grão. Ao contrário, o termo no campo descreve onde a colheitadeira é localizada no campo, mas pode ou pode não estar colhendo grão em um momento particular. Enquanto fora do campo descreve a situação onde a colheitadeira não está mais no campo e/ou colhendo grão. Em uma modalidade, a estimativa de massa acumulada de grão e calibração do sensor de fluxo de massa são conduzidas enquanto está em movimento. É também contemplado que a estimativa da massa acumulada de grão e/ou calibração do sensor de fluxo de massa pode ser conduzida no campo e fora do campo.

[0085] A figura 10 é um gráfico ilustrando a relação entre três diferentes sensores e o peso de grão total no tanque de grão 11. A resposta das células de carga ou dos sensores é uma relativamente linear. No exemplo ilustrado na figura 5, esta região inicial de resposta é a partir de aproximadamente 0,1 mV/V até 0,6 mV/V. Várias peças de informação podem ser extraídas a partir desta região para prover a estimativa da vazão de grão para dentro do tanque de grão 11 e fornecer algum sentido da precisão da estimativa. Esta informação é então aplicada em uma equação de regressão que provê uma resultante vazão mássica estimada em kg-s-1.

[0086] A colocação de célula de carga e equações são específicas a um dado projeto de colheitadeira. Em uma implementação, modificações no parafuso sem fim de fonte 114 e na maneira em que o grão é expelido para dentro do tanque 111 utilizam uma diferente equação de regressão para obter o nível de precisão aceitável. A mesma informação é esperada que seja extraída a partir das respostas de célula de carga, que é mais detalhadamente descrita neste documento para uma diferente configuração de hardware com possivelmente modificações adicionais nas faixas de calibração especificadas.

[0087] Em uma modalidade, uma equação de regressão geral para a estimativa da vazão de grão no tanque de grão

LC1SlopeI é a Taxa de resposta da Célula de Carga 1 na primeira faixa especificada; LClSlopelI é a Taxa de resposta da Célula de Carga 1 na 2afaixa especificada; LC3Slope é a Taxa de resposta da Célula de Carga 3 na faixa de calibração especificada; AoR2 é o ângulo estimado para descanso de grão entre Célula de Carga 3 e Célula de Carga 2; e SudoMassFlow é a estimativa Proxy de fluxo em massa com base na resposta da Célula de Carga 1, intervalo de tempo, e ângulo estimado de descanso entre Célula de Carga 1 e Célula de Carga 2

[0088] Em uma modalidade, os parâmetros selecionados para a equação de regressão são desenvolvidos através da avaliação das respostas de célula de carga para determinar o método mais preciso e repetitível para estimar a vazão mássica de grão. Em uma modalidade, os parâmetros são selecionados com base em sua significância estatística à redução do erro em uma estimativa de fluxo em massa.

[0089] Em uma modalidade, na qual múltiplos sensores 126, 130, 134 são usados e em diferentes locais dentro do tanque de grão 11, um dos sensores pode responder depois dos outros dois sensores. As regiões lineares das respostas dos três sensores podem se sobrepor um pouco, mas são dependentes do ângulo de descanso e densidade do grão. Isto introduz alguma variabilidade na estimativa de uma vazão como a informação a partir dos sensores. Dois dos sensores podem ser extraídos durante uma diferente vazão que o terceiro sensor com base na diferença no tempo no qual o empilhamento de grão atinge cada sensor.

[0090] Em uma modalidade, a taxa de alteração dos sensores tem uma alta correlação a um fluxo em massa de grão para dentro do tanque de grão com uma resposta linear para aumentar o fluxo de grão. Todas as três respostas de sensores podem ser incluídas em uma análise de regressão para reduzir o erro na estimativa da vazão mássica de grão.

[0091] Em uma modalidade, o algoritmo de calibração pode levar em conta o histórico de calibração antes da calibração, com base na probabilidade da precisão das medições. Por exemplo, para uma calibração inicial, uma menor probabilidade de qualidade de precisão pode ser usada no processo de calibração. Todavia, depois de a calibração ter sido realizada, uma probabilidade mais alta de qualidade de precisão da massa de grão acumulado e/ou vazão mássica, que foi previamente obtida, será requerida para assegurar que a calibração ou recalibração não resulte em uma precisão mais deficiente da vazão mássica.

[0092] É possível estimar a quantidade de grãos dentro do tanque de grão entre em um primeiro tempo e então estimar a quantidade de grãos dentro do tanque de grão em um segundo tempo posterior. É também possível estimar a vazão de grão entre um primeiro tempo e um segundo tempo sem estimar realmente a massa inteira de grão dentro do tanque de grão. O algoritmo de calibração pode estimar a alteração em massa do grão entre o primeiro tempo e o segundo tempo sem estimar a massa inteira de grão no tanque de grão através de ou o primeiro tempo ou o segundo tempo, que sinais são recebidos a partir dos sensores ou células de carga. O segundo tempo se refere a um período de tempo depois do primeiro tempo, durante o qual grão é depositado dentro do tanque de grão.

[0093] Em uma modalidade, o processo de calibração começa uma vez quando a pilha de grãos dentro do tanque de grão atinge um volume mínimo. O processo de calibração é concluído antes de estar ali uma quantidade predeterminada máxima de grão dentro da pilha de grãos no tanque de grão. Em outra modalidade, o processo de calibração começa quando o tanque de grão está vazio e termina uma vez quando a quantidade mínima predeterminada de grão foi depositada dentro do tanque de grão. Em outra modalidade, o processo de calibração e/ou de recalibração ocorre enquanto o grão está sendo colhido e um fator de calibração é aplicado à vazão mássica pelo restante do período de colheita. Em outra modalidade, um fator de calibração é aplicado ao dado de vazão mássica que foi armazenado na memória para prover uma vazão mássica mais precisa para o período de colheita inteiro. Desta maneira, a vazão mássica de grão obtida e posteriormente analisada a partir do sensor de fluxo de massa é mais precisa a partir do início da colheita de grão. Um mapa de produção de grão pode ser provido, mostrando a vazão mássica de grão para áreas do campo ou colheita sendo colhida. O mapa de produção de grão pode ser baseado na vazão mássica do sensor de fluxo de massa, ajustado com o fator ou fatores de calibração e/ou recalibração, obtidos durante o processo de calibração.

[0094] Em uma modalidade, os dados operacionais podem ser coletados e armazenados na memória sobre um período de tempo. Os dados operacionais podem ser avaliados sobre vários períodos de tempo, nos quais o dado de operação foi coletado. Um particular período de tempo pode ser selecionado a partir do período de tempo global, em que dado foi coletado para obter ou calcular um acúmulo estimado de massa de grão e para calibrar o sensor de fluxo de massa. Por exemplo, se o dado operacional é obtido a cada dez segundos sobre um período de dez minutos, e é determinado por um algoritmo que a probabilidade de precisamente estimar a massa de grão acumulado é a máxima durante um período de três minutos entre o quarto minuto e o sétimo minuto, então o dado operacional obtido durante este período de três minutos pode ser usado para estimar a massa acumulada de grão e para calibrar o sensor de fluxo de massa. Em um exemplo, a calibração do sensor de fluxo de massa pode ser realizada múltiplas vezes como a probabilidade que os dados de operação durante dados intervalos de tempo irão prover uma maior precisão da estimativa. Como notado acima, em uma modalidade, a calibração do sensor de fluxo de massa pode ser feita em movimento. A massa acumulada, uma vez quando calculada, é determinada tanto em um primeiro tempo quanto em um segundo tempo. A alteração em massa acumulada entre o primeiro tempo e o segundo tempo pode ser usada para determinar a alteração em massa sobre o período de tempo entre o segundo tempo e o primeiro tempo. A título de exemplo, se a massa acumulada estimada em um primeiro tempo é determinada para ser um valor “x” e a massa acumulada estimada no segundo tempo é determinada para ser um valor “y”, a massa acumulada durante o período entre o segundo tempo e o primeiro tempo é “y - x”.

[0095] O sinal a partir do sensor de fluxo de massa pode ser armazenado na memória e, uma vez quando a calibração do sensor de fluxo de massa é feita, o dado armazenado a partir do sensor de fluxo de massa antes da calibração pode ser ajustado para prover uma vazão mássica mais precisa sobre o período inteiro no qual a colheitadeira estava operacional para um particular campo sobre um particular período de tempo.

[0096] Em uma modalidade, calibrações multidimensionais podem ser empregadas com base na umidade do grão, taxa de produção, e/ou condições do terreno. Isto permitiria a calibração do sensor de fluxo de massa com base em certas condições de colheita e permitiria calibrações instantâneas na calibração com base em entrada de sensor de umidade de grão, condições do terreno, vazão e outras medições identificadas aqui ou sozinhas ou em combinação com outras medições. Em uma modalidade, diferentes curvas de calibração podem ser usadas para calibrar o sensor de fluxo de massa com base no dado de sensor relacionado à umidade do grão a partir de um senso 172 (esquematicamente mostrado na Figura 2) ou terreno e/ou outras medições de dados operacionais. A calibração pode ser feita em movimento para refletir a umidade de grão e/ou outras métricas selecionadas, provendo assim um nível mais alto de precisão da vazão mássica.

[0097] Embora a presente descrição tenha sido descrita com referência a modalidades de exemplo, os trabalhadores especializados na arte irão reconhecer que alterações podem ser feitas na forma e detalhe sem se afastar do espírito e escopo da matéria reivindicada. Por exemplo, embora diferentes modalidades de exemplo tenham sido descritas como incluindo uma ou mais características que provêm um ou mais benefícios, é contemplado que as características descritas podem ser intercambiadas por uma outra ou alternativamente ser combinadas com uma outra nas modalidades de exemplo descritas ou em outras modalidades alternativas. Porque a tecnologia da presente descrição é relativamente complexa, nem todas as alterações na tecnologia são previsíveis. A presente descrição, descrita com referência às modalidades de exemplo e exposta nas seguintes reivindicações, é manifestamente destinada a ser tão ampla quanto possível. Por exemplo, a menos que especificamente observado ao contrário, as reivindicações que citam um único elemento particular também englobam uma pluralidade de tais elementos particulares.

Claims

1. Método para calibração de um sensor de fluxo de massa (12, 112), compreendendo: determinar uma alteração de massa de pelo menos uma primeira porção de grão em um tanque de grão (11) por um período de tempo como uma função dos sinais recebidos de pelo menos um sensor (13, 113, 126, 170); avaliar dados operacionais recebidos de pelo menos um primeiro dispositivo, usado um algoritmo de tomada de decisão para determinar uma probabilidade que a alteração de massa da pelo menos uma porção de grão no tanque de grão fornecer uma estimativa precisa da alteração de massa de pelo menos todo o grão dentro do tanque de grão (11); e determinar um fator de calibração para um sensor de fluxo de massa (12, 112) com base pelo menos em parte como uma função dos sinais recebidos do pelo menos um sensor (13, 113, 126, 170), caracterizadopelo fato de que o pelo menos um sensor compreende um primeiro sensor tendo uma superfície para contatar grãos no tanque de grãos (11), o primeiro senhor para fornecer um sinal indicando uma massa total de uma coluna de grão localizada diretamente acima do primeiro sensor, a coluna do grão tendo uma área de seção transversal correspondendo a uma área de superfície da superfície do primeiro sensor.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que a avaliação dos dados operacionais inclui a atribuição de um valor de probabilidade de que a alteração da massa de grãos no tanque de grãos como uma função do pelo menos um sensor durante o período de tempo é exata.

3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que os dados operacionais incluem uma ou mais medições de pelo menos um membro do grupo consistindo de uma colheitadeira, um terreno para cultivo, e umidade do grão, e a avaliação dos dados operacionais inclui a atribuição de um valor de probabilidade de que a estimativa da alteração da massa de grãos no depósito de grãos é precisa, e incluindo adicionalmente a calibração do sensor de fluxo de massa apenas se o valor de probabilidade exceder a um dado valor.

4. Método de acordo com reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que a determinação da alteração de massa do grão com o tanque de grão inclui aplicar os sinais do primeiro sensor em um modelo predeterminado do formato geométrico do grão no tanque de grão.

5. Método de acordo com reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que os dados operacionais incluem pelo menos um membro do grupo consistindo de: a quantidade de grãos dentro do tanque de grãos, e a umidade do grão durante o período no qual o grão foi depositado no tanque de grãos.

6. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o primeiro sensor (13, 113, 126, 170) é um sensor de visão sem contato (170).

7. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o primeiro sensor (13, 113, 126, 170) é uma câmara (70) que captura um contorno de uma superfície superior de uma pilha (154, 160) do grão dentro do tanque de grão.

8. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que a determinação da alteração de massa do grão dentro do tanque de grão durante o período de tempo é mais uma função da alteração de massa de uma segunda porção do grão dentro do tanque de grão durante o período de tempo.

9. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o fator de calibração é determinado em movimento enquanto o grão está sendo colhido.

10. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de repetir as etapas de determinação e avaliação depois de uma quantidade adicional de grão ter sido depositada no tanque de grão.

11. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de determinação da alteração de massa de grãos no tanque de grão inclui aplicar a saída do primeiro sensor (13, 113, 126) a um modelo de um formato geométrico que tem uma porção do ápice do grão dentro do tanque de grão mais elevada do que as outras partes de topo de uma pilha (156, 160) de grãos no tanque de grãos (11).

12. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um sensor compreende um segundo sensor tendo uma segunda superfície para entrar em contato com grãos no tanque de grãos, o segundo sensor para fornecer um segundo sinal indicando uma massa total de uma segunda coluna do grão localizada diretamente acima do segundo sensor, a segunda coluna do grão tendo uma área de seção transversal correspondente a uma área superficial da superfície do segundo sensor.

13. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um sensor compreende um conjunto de sensores e em que a determinação do fator de calibração para o sensor de fluxo de massa se baseia em sinais recebidos do primeiro subconjunto do conjunto de sensores em um primeira vez quando a pilha de grãos tem uma primeira forma e um segundo subconjunto, diferente do primeiro subconjunto, do conjunto de sensores, em uma segunda vez quando o grão piloto tem uma segunda forma diferente da primeira forma.

14. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a referida determinação da mudança de massa da pelo menos uma primeira porção de grão no tanque de grãos durante um período de tempo em função dos sinais recebidos do pelo menos um sensor compreende determinar a mudança de massa de uma porção menor que completa do grão dentro do tanque de grãos sem determinar toda a quantidade de grãos dentro do tanque de grãos.

15. Dispositivo para calibração de um sensor de fluxo de massa (12, 112), caracterizadopelo fato de que compreende: um processador (16); e um meio legível por computador não transitório (18) acoplado operativamente ao processador (16), o meio legível por computador (18) tendo instruções legíveis por computador armazenadas no mesmo que, quando executadas pelo processador, faz o processador; determinar uma alteração de massa de pelo menos uma primeira porção de grão em um tanque de grão (11) por um período de tempo como uma função dos sinais recebidos de pelo menos um segundo sensor (13, 113, 126) em contato direto com o grão no tanque de grãos; avaliar os dados operacionais recebidos de pelo menos um segundo dispositivo, ao longo do período de tempo; e determinar se os dados operacionais estão dentro de um intervalo predeterminado para calibrar o sensor de fluxo de massa (12, 112) como uma função da alteração de massa na pelo menos uma primeira porção de grão.

16. Dispositivo de acordo com a reivindicação 15, caracterizadopelo fato de que o processador (16) determina adicionalmente a alteração de massa de pelo menos todo o grão no tanque de grãos (11) como uma função de pelo menos os sinais recebidos do pelo menos um segundo sensor.

17. Dispositivo de acordo com a reivindicação 15, caracterizadopelo fato de que a estimativa da alteração de massa de todos os grãos dentro do tanque de grão inclui a aplicação dos sinais recebidos do pelo menos um segundo sensor para um modelo predeterminado de um formato geométrico de uma pilha do grão no interior do tanque de grãos.

18. Dispositivo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um dado operacional inclui a quantidade de grãos no interior do tanque de grãos.

19. Dispositivo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a avaliação dos dados operacionais inclui determinar uma probabilidade de que a alteração da massa da pelo menos primeira porção de grãos dentro do tanque de grão fornecerá uma estimativa precisa da alteração de todo o grão no tanque de grão durante o período de tempo no qual os dados operacionais foi obtido, e calibrar o sensor de fluxo de massa somente se a probabilidade for maior que um valor de probabilidade predeterminado.

20. Dispositivo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um segundo sensor compreende um segundo sensor, e em que o processador adicionalmente faz com que a estimativa da alteração da massa total dos grãos no tanque de grão durante o período de tempo como uma função da alteração de massa de uma segunda porção de grão no tanque de grão durante o período de tempo como uma função dos sinais recebidos do segundo sensor.

21. Dispositivo de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que o processador proporciona adicionalmente um fator de calibração como função da alteração da massa da primeira porção de grão no tanque de grão e a alteração da massa da segunda porção de grão no tanque de grão.

22. Método para proporcionar um fator de calibração para um sensor de fluxo de massa (12, 112), caracterizado pelo fato de que compreende: estimar uma alteração de massa de uma pilha de grãos em um tanque de grão (11) por um período de tempo como uma função dos sinais a partir de pelo menos um sensor intermediário (134), de um andar ao tanque de grão e do grão utilizando um modelo predeterminado de um formato geométrico da pilha de grãos no tanque de grãos, em que a forma tem um ápice maior do que outras regiões da pilha de grãos; avaliar os dados operacionais recebidos de pelo menos um primeiro dispositivo, utilizando um algoritmo de tomada de decisão para determinar se os dados operacionais estão dentro de uma faixa aceitável para avaliar a vazão mássica de um sensor de fluxo de massa; e determinar um fator de calibração de um sensor de fluxo de massa com base, pelo menos em parte, na alteração estimada de massa de pelo menos toda a pilha de grãos no tanque de grãos em função de pelo menos um sensor.