BR102018016467B1

BR102018016467B1 - SENSOR SYSTEM AND METHOD TO DETERMINE HARVEST PRODUCTIVITY

Info

Publication number: BR102018016467B1
Application number: BR102018016467-8A
Authority: BR
Inventors: Michael L. Rhodes; Kevin P. Cowles; Noel W. Anderson; Gurmukh H. Advani
Original assignee: Deere & Company
Priority date: 2017-09-15
Filing date: 2018-08-13
Publication date: 2023-06-27

Abstract

É descrito um sistema de sensor para determinar produtividade de colheita. Sistema de sensor compreende uma estrutura de montagem montada em um alojamento de um elevador de grão de uma máquina de trabalho agrícola e tem pelo menos uma abertura formada na mesma. Um conjunto de fulcro é arranjado na estrutura de montagem. Um braço oscilante é articulado em torno de um eixo geométrico pivô do conjunto de fulcro e se estende entre uma primeira extremidade e uma segunda extremidade. Um membro de engate é acoplado à segunda extremidade do braço oscilante e se estende através de pelo menos uma abertura da estrutura de montagem. Pelo menos um sensor de distância de abertura é montado no conjunto de fulcro e é configurado para detectar uma inclinação do braço oscilante em relação ao conjunto de fulcro. Um dispositivo de processamento é acoplado ao sensor de distância de abertura e é configurado para correlacionar a inclinação detectada do braço oscilante a uma força aplicada.A sensor system for determining crop productivity is described. Sensor system comprises a mounting frame mounted in a housing of a grain elevator of an agricultural working machine and has at least one opening formed therein. A fulcrum assembly is arranged on the mounting frame. A rocker arm is pivotable about a pivot axis of the fulcrum assembly and extends between a first end and a second end. An engagement member is coupled to the second end of the swing arm and extends through at least one opening in the mounting frame. At least one gap distance sensor is mounted to the fulcrum assembly and is configured to detect a tilt of the swingarm relative to the fulcrum assembly. A processing device is coupled to the gap distance sensor and is configured to correlate the detected swingarm tilt to an applied force.

Description

DESCRIPTION FIELD

[001] A presente descrição se refere no geral a um sistema de sensor tendo um sensor de força de viga de equilíbrio para determinar produtividade de colheita.[001] The present description generally relates to a sensor system having a balance beam force sensor for determining crop productivity.

FUNDAMENTALS OF DESCRIPTION

[002] Durante a colheita, o monitoramento e determinação em tempo real de produtividade da colheita é frequentemente desejável para melhorar as operações de colheita e prover informação pertinente (por exemplo, desempenho da colheita) a respeito da colheita que está sendo colhida. Por exemplo, tal informação pode ser usada para determinar áreas de alto e baixo desempenho, bem como, com propósitos de comparação, para comparar a produtividade de uma variedade de tipos de semente. O monitor de produtividade para grão mede e registra informação tal como fluxo de grão, umidade de grão, área coberta, e localização. Com base na produtividade medida, outras propriedades podem ser determinadas tais como umidade e fluxo de grão.[002] During harvesting, real-time monitoring and determination of crop productivity is often desirable to improve harvesting operations and provide pertinent information (eg, crop performance) regarding the crop being harvested. For example, such information can be used to determine areas of high and low performance, as well as, for comparison purposes, to compare the productivity of a variety of seed types. The Grain Yield Monitor measures and records information such as grain flow, grain moisture, area covered, and location. Based on the measured productivity, other properties can be determined such as moisture and grain flow.

[003] Algumas abordagens convencionais empregaram o uso de dispositivos de sensor translacional (isto é, translação não rotacional e linear) para medir produtividades. Dispositivos de sensor translacional, entretanto, apresentam desvantagens significantes tais como menor resolução de sensor, maiores erros de medição, e faixas de detecção limitadas, deste modo resultando em medições de produtividade imprecisas que podem ser caras. Outras abordagens convencionais empregaram sensores de nível de enchimento que determina fluxo de massa com base em uma mudança medida em uma constante dielétrica de um capacitor de placas paralelas. Inconvenientes de tais abordagens convencionais incluem baixa resolução de sensor e menor precisão de detecção. Como tal, existe uma necessidade na técnica de um sistema de sensor melhorado que supera as limitações das abordagens convencionais.[003] Some conventional approaches have employed the use of translational sensing devices (ie, non-rotational and linear translation) to measure yields. Translational sensor devices, however, have significant drawbacks such as lower sensor resolution, higher measurement errors, and limited detection ranges, thus resulting in inaccurate throughput measurements that can be costly. Other conventional approaches have employed fill-level sensors that determine mass flow based on a measured change in a dielectric constant of a parallel-plate capacitor. Drawbacks of such conventional approaches include low sensor resolution and lower detection accuracy. As such, there is a need in the art for an improved sensor system that overcomes the limitations of conventional approaches.

DESCRIPTION SUMMARY

[004] De acordo com um aspecto da presente descrição, um sistema de sensor para determinar produtividade de colheita. O sistema de sensor compreende uma estrutura de montagem montada em um alojamento de um elevador de grão de uma máquina de trabalho agrícola próxima a um conjunto de transportador de colheita arranjado no alojamento. A estrutura de montagem compreende pelo menos uma abertura formada na mesma. Um conjunto de fulcro é arranjado na estrutura de montagem e compreende um elemento de fulcro acoplado a um membro de base. Um braço oscilante é articulado em torno de um eixo geométrico pivô do conjunto de fulcro e é arranjado para se estender entre uma primeira extremidade e uma segunda extremidade. Um membro de engate é acoplado à segunda extremidade do braço oscilante e é arranjado para se estender através de pelo menos uma abertura da estrutura de montagem. Pelo menos um dispositivo de sensor de distância de abertura é montado no membro de base do conjunto de fulcro e é configurado para detectar uma inclinação do braço oscilante em relação ao conjunto de fulcro. Um dispositivo de processamento é acoplado ao sensor de distância de abertura e é configurado para correlacionar a inclinação detectada do braço oscilante a uma força aplicada que age no membro de engate quando uma massa de grão móvel engata com o membro de engate. O dispositivo de processamento é também configurado para determinar uma produtividade de colheita agregada com base na força aplicada.[004] According to an aspect of the present disclosure, a sensor system for determining crop productivity. The sensor system comprises a mounting frame mounted in a housing of a grain elevator of an agricultural working machine next to a crop conveyor assembly arranged in the housing. The mounting structure comprises at least one aperture formed therein. A fulcrum assembly is arranged on the assembly structure and comprises a fulcrum element coupled to a base member. A rocker arm is pivotable about a pivot axis of the fulcrum assembly and is arranged to extend between a first end and a second end. An engagement member is coupled to the second end of the swing arm and is arranged to extend through at least one opening in the mounting frame. At least one gap distance sensing device is mounted to the base member of the fulcrum assembly and is configured to detect a tilt of the swingarm relative to the fulcrum assembly. A processing device is coupled to the gap distance sensor and is configured to correlate the detected tilt of the rocker arm to an applied force acting on the engagement member when a moving grain mass engages with the engagement member. The processing device is also configured to determine an aggregate crop productivity based on applied force.

[005] Outros recursos e aspectos ficarão aparentes mediante consideração da descrição detalhada e desenhos anexos.[005] Other features and aspects will become apparent upon consideration of the detailed description and accompanying drawings.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[006] A descrição detalhada dos desenhos se refere às figuras anexas em que: FIG. 1A é uma vista lateral em perspectiva do sistema de sensor da FIG. 1 de acordo com uma modalidade; FIG. 18 é uma vista lateral transversal do sistema de sensor da FIG. 1 de acordo com uma modalidade; FIG. 19 é uma vista em perspectiva de topo do sistema de sensor da FIG. 1 de acordo com uma modalidade; FIG. 20 é uma vista expandida de um sistema de sensor para determinar produtividade de colheita de acordo com uma modalidade; FIG. 21 é uma vista de base do sistema de sensor da FIG. 1 de acordo com uma modalidade; FIG. 5A é uma vista em perspectiva expandida de um membro de engate de material arranjado no sistema de sensor da FIG. 1 de acordo com uma modalidade; FIG. 5B é uma vista lateral expandida do membro de engate de material da FIG. 5A de acordo com uma modalidade; FIG. 5C é uma vista lateral expandida de um membro de engate de material arranjado no sistema de sensor da FIG. 1 de acordo com uma modalidade; FIG. 6 é uma vista lateral transversal de um sistema de sensor de acordo com uma modalidade; FIG. 7 é uma vista lateral de uma máquina de trabalho agrícola incluindo uma modalidade do sistema de sensor da FIG. 1; FIG. 8 é uma vista lateral do membro de engate de material da FIG. 1 arranjado próximo a um conjunto de transportador de colheita arranjado na máquina de trabalho agrícola da FIG. 7 de acordo com uma modalidade; FIG. 9 é um fluxograma de um método para determinar uma produtividade de colheita utilizando o sistema de sensor da FIG. 1.[006] The detailed description of the drawings refers to the attached figures in which: FIG. 1A is a perspective side view of the sensor system of FIG. 1 according to an embodiment; FIG. 18 is a cross-sectional side view of the sensor system of FIG. 1 according to an embodiment; FIG. 19 is a top perspective view of the sensor system of FIG. 1 according to an embodiment; FIG. 20 is an exploded view of a sensor system for determining crop productivity according to one embodiment; FIG. 21 is a bottom plan view of the sensor system of FIG. 1 according to an embodiment; FIG. 5A is an exploded perspective view of a material engaging member arranged in the sensor system of FIG. 1 according to an embodiment; FIG. 5B is an exploded side view of the material engaging member of FIG. 5A according to an embodiment; FIG. 5C is an exploded side view of a material engaging member arranged in the sensor system of FIG. 1 according to an embodiment; FIG. 6 is a cross-sectional side view of a sensor system according to one embodiment; FIG. 7 is a side view of an agricultural work machine including an embodiment of the sensor system of FIG. 1; FIG. 8 is a side view of the material engaging member of FIG. 1 arranged next to a crop conveyor assembly arranged in the agricultural working machine of FIG. 7 according to an embodiment; FIG. 9 is a flowchart of a method for determining a crop productivity using the sensor system of FIG. 1.

DETAILED DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[007] Com referência às FIGS. 1 a 4, um sistema de sensor 100 para determinar produtividade de colheita é mostrado de acordo com uma modalidade. O sistema de sensor 100 pode compreender um membro de engate de material 102, um conjunto de fulcro 104, e pelo menos um sensor de distância de abertura 106 coletivamente arranjados em uma estrutura de montagem 108 acoplada arranjada próxima a um conjunto de transportador de colheita 424 localizado em uma máquina de trabalho agrícola 400 (FIGS. 7 e 8). Com propósitos de clareza, a presente descrição será descrita como sendo implementada em uma máquina de trabalho agrícola incluindo uma colheitadeira, entretanto, deve-se notar que a presente descrição pode também ser empregada em outras aplicações de monitoramento de produtividade tais como semeadura.[007] With reference to FIGS. 1 to 4, a sensor system 100 for determining crop productivity is shown according to one embodiment. The sensor system 100 may comprise a material engaging member 102, a fulcrum assembly 104, and at least one aperture distance sensor 106 collectively arranged in a coupled mounting frame 108 arranged adjacent to a crop conveyor assembly 424 located on an agricultural work machine 400 (FIGS. 7 and 8). For purposes of clarity, the present description will be described as being implemented in an agricultural work machine including a harvester, however, it should be noted that the present description may also be employed in other productivity monitoring applications such as seeding.

[008] Em algumas modalidades, a estrutura de montagem 108 é montada próxima a um mecanismo rotativo 434 arranjado no conjunto de transportador de colheita 424 e pode compreender pelo menos uma abertura 118 que é formatada e dimensionada em relação a um comprimento do membro de engate de material 102. Por exemplo, o posicionamento e geometria estrutural da abertura 118 podem variar, e variarão, com base no tamanho e formato de pelo menos um membro do membro de engate de material 102 (referir-se, por exemplo, a FIG. 4). A estrutura de montagem 108 pode compreender uma placa de montagem 120 tendo pelo menos duas paredes laterais 122 que se estendem em uma direção substancialmente paralela a uma superfície planar superior 126 da placa de montagem 120. Uma pluralidade de furos de montagem 127 pode ser espacialmente arranjada na superfície planar superior 126 para receber fixadores para assegurar colocação do conjunto de fulcro 104 ou outros componentes na placa de montagem 120 em uma variedade de posições. Um painel traseiro 128 pode ser arranjado para projetar para cima e para fora da placa de montagem 120 para trás do membro de engate de material 102.[008] In some embodiments, the mounting frame 108 is mounted next to a rotary mechanism 434 arranged in the crop conveyor assembly 424 and may comprise at least one opening 118 that is shaped and sized relative to a length of the engaging member of material 102. For example, the positioning and structural geometry of opening 118 can, and will, vary based on the size and shape of at least one member of material-engaging member 102 (refer, for example, to FIG. 4). Mounting structure 108 may comprise a mounting plate 120 having at least two side walls 122 that extend in a direction substantially parallel to an upper planar surface 126 of mounting plate 120. A plurality of mounting holes 127 may be spatially arranged on the upper planar surface 126 to receive fasteners to secure placement of the fulcrum assembly 104 or other components on the mounting plate 120 in a variety of positions. A rear panel 128 may be arranged to project upwardly and outwardly from the mounting plate 120 to the rear of the material engaging member 102.

[009] O membro de engate de material 102 (por exemplo, um braço oscilante) é acoplado à estrutura de montagem 108 e pode ser arranjado para se estender entre uma primeira extremidade e uma segunda extremidade. Em algumas modalidades, o membro de engate de material 102 pode compreender um braço oscilante 110 (isto é, braço oscilante de forma fixa ou removível em um membro de engate 112). O braço oscilante 110 pode compreender uma viga ou estrutura tipo cantiléver que é acoplada em relação nivelada ao membro de engate 112 em qualquer ou ambas das primeira e segunda extremidades 111, 113 (FIGS. 5A, 5B, 5C). Um contrapeso 105 pode ser arranjado pelo menos em uma das primeira ou segunda extremidades 111, 113 do membro de engate de material 102 para equilibrar uma distribuição de peso do membro de engate de material 102 tanto em uma primeira posição quanto em uma segunda posição.[009] The material engagement member 102 (e.g., a swing arm) is coupled to the mounting frame 108 and may be arranged to extend between a first end and a second end. In some embodiments, the material engagement member 102 may comprise a rocker arm 110 (i.e., rocker arm attached or removable to an engagement member 112). Swing arm 110 may comprise a beam or cantilever-like structure that is coupled in flush relation to engagement member 112 at either or both of first and second ends 111, 113 (FIGS. 5A, 5B, 5C). A counterweight 105 may be arranged at at least one of the first or second ends 111, 113 of the material engaging member 102 to balance a weight distribution of the material engaging member 102 in both a first position and a second position.

[0010] Pelo menos uma ranhura cilíndrica 114 pode ser definida no braço oscilante 110 e é adaptada para receber um membro elástico 116 tal como uma mola alongada (por exemplo, uma mola espiral, mola de torção, arruela Belleville, etc.) tendo uma força de restauração. O membro elástico 116 é arranjado para predispor o membro de engate de material 102 em uma dada direção e aplicar uma força de restauração para articular o membro de engate de material 102 para uma posição de retorno (isto é, posição nula) quando o membro de engate de material 102 é deslocado articuladamente da estrutura de montagem 108. Por exemplo, o braço oscilante 110 pode ser arranjado para se estender acima do conjunto de fulcro 104 e é articulado com respeito à estrutura de montagem 108 em torno de um elemento de fulcro 130 do conjunto de fulcro 104. Um canal de recebimento do eixo 118 (FIG. 5B) pode ser formado em ou sobre uma superfície pivô do braço oscilante 110 e é adaptado para engatar uma superfície complementar do elemento de fulcro 130.[0010] At least one cylindrical groove 114 may be defined in the rocker arm 110 and is adapted to receive an elastic member 116 such as an elongated spring (e.g., a coil spring, torsion spring, Belleville washer, etc.) having a restoration strength. The elastic member 116 is arranged to bias the material engaging member 102 in a given direction and apply a restoring force to pivot the material engaging member 102 to a return position (i.e., null position) when the material engagement 102 is pivotally displaced from mounting frame 108. For example, swing arm 110 can be arranged to extend above fulcrum assembly 104 and is pivotable with respect to mounting frame 108 about a fulcrum member 130 of the fulcrum assembly 104. A shaft receiving channel 118 (FIG. 5B) may be formed in or on a pivot surface of the swingarm 110 and is adapted to engage a complementary surface of the fulcrum element 130.

[0011] Como mostrado na FIG. 3, em modalidades, o conjunto de fulcro 104 pode compreender o elemento de fulcro 130 afixado a um conjunto de base 132. O elemento de fulcro 130 pode compreender um eixo rotativo ou estrutura similar que é arranjado para articular em torno de um eixo geométrico pivô 137 sem translação, com o eixo geométrico pivô 137 sendo arranjado substancialmente paralelo a uma superfície planar do conjunto de base 132. O conjunto de base 132 pode compreender um substrato de suporte 135 compreendendo uma ou mais aberturas de montagem arranjadas para receber elementos de fixação 134 (por exemplo, cavilhas ou parafusos) para permitir montagem do conjunto de base 132 na estrutura de montagem 108. Pelo menos uma cavidade de sensor 136 pode ser arranjada em uma porção externa do conjunto de base 132 para assegurar colocação e posicionamento de um ou mais dos sensores de distância de abertura 106.[0011] As shown in FIG. 3, in embodiments, the fulcrum assembly 104 may comprise the fulcrum element 130 affixed to a base assembly 132. The fulcrum element 130 may comprise a rotatable shaft or similar structure that is arranged to pivot about a pivot axis 137 without translation, with the pivot axis 137 being arranged substantially parallel to a planar surface of the base assembly 132. The base assembly 132 may comprise a support substrate 135 comprising one or more mounting apertures arranged to receive fasteners 134 (e.g., dowels or screws) to allow mounting of the base assembly 132 to the mounting frame 108. At least one sensor cavity 136 may be arranged in an external portion of the base assembly 132 to ensure placement and positioning of one or more of the opening distance sensors 106.

[0012] Embora em modalidades aqui contidas, o pelo menos um sensor de distância de abertura 110 será mostrado posicionado em uma ou mais cavidades do sensor 136 arranjadas no conjunto de base 132, em outras modalidades, é também possível que sensor 110 seja arranjado na estrutura de montagem 108 ou outras estruturas de suporte. Adicionalmente, como mostrado na FIG. 3, o pelo menos um sensor de distância de abertura 106 pode compreender um primeiro elemento de sensor 106a e um segundo elemento de sensor 106b arranjados em lados opostos do elemento de fulcro 130.[0012] Although in embodiments contained herein, the at least one aperture distance sensor 110 will be shown positioned in one or more sensor cavities 136 arranged in the base assembly 132, in other embodiments, it is also possible for the sensor 110 to be arranged in the mounting frame 108 or other support structures. Additionally, as shown in FIG. 3, the at least one aperture distance sensor 106 may comprise a first sensor element 106a and a second sensor element 106b arranged on opposite sides of the fulcrum element 130.

[0013] Como arranjado, o pelo menos um sensor de distância de abertura 106 é configurado para detectar uma inclinação do membro de engate de material 102 (em relação ao conjunto de fulcro 104 (isto é, ponto pivô)) e é comunicativamente acoplado a um dispositivo de processamento 107. O dispositivo de processamento 107 pode compreender um microprocessador, um microcontrolador, um processador de sinal digital, um controlador de lógica programável, ou outros dispositivos de computação adequados, e pode ser arranjado localmente na máquina de trabalho agrícola como mostrado ou remotamente em uma instalação de processamento remoto. Em várias modalidades, e como será discutido com referência à FIG. 9, o pelo menos um sensor de distância de abertura 106 pode compreender uma variedade de sensores incluindo, mas não se limitando a potenciômetros, codificadores, sensores magneto-resistivos, sensores de proximidade magnética, sensores ópticos, sensores acústicos, sensores de efeito Hall, sensores indutivos, ou combinações dos mesmos.[0013] As arranged, the at least one aperture distance sensor 106 is configured to detect an inclination of the material engaging member 102 (relative to the fulcrum assembly 104 (i.e., pivot point)) and is communicatively coupled to a processing device 107. The processing device 107 may comprise a microprocessor, a microcontroller, a digital signal processor, a programmable logic controller, or other suitable computing devices, and may be arranged locally in the agricultural working machine as shown or remotely at a remote processing facility. In various embodiments, and as will be discussed with reference to FIG. 9, the at least one aperture distance sensor 106 may comprise a variety of sensors including, but not limited to, potentiometers, encoders, magneto-resistive sensors, magnetic proximity sensors, optical sensors, acoustic sensors, Hall effect sensors, inductive sensors, or combinations thereof.

[0014] Como versados na técnica reconhecerão, a FIG. 1 é provida meramente com propósitos ilustrativos e exemplares e não visa de maneira nenhuma limitar a presente descrição ou suas aplicações. Em outras modalidades, o arranjo e/ou configuração estrutural do sistema de sensor 100 podem variar, e variarão. Por exemplo, a localização e posicionamento do sistema de sensor 100 podem ser deslocados para a esquerda ou para a direita das modalidades ilustradas. Em algumas modalidades, o sistema de sensor 100 pode compreender uma quantidade maior ou menor de sensores (por exemplo, sensores de distância de abertura, sensores gravimétricos, ou outros) como será discutido com mais detalhes com referência à FIG. 6. Adicionalmente, a localização e arranjo do conjunto de fulcro 104 podem variar, e variarão, em várias modalidades. Em algumas modalidades, o conjunto de fulcro 104 pode ser centralmente arranjado na estrutura de montagem 108 para permitir acoplamento articulado (FIG. 2) ou central do membro de engate de material 102, que permite rotação articulada ou tipo gangorra do membro de engate de material 102. Em outras modalidades, o conjunto de fulcro 104 pode ser posicionado tanto à esquerda quanto à direita da estrutura de montagem 108 para permitir também acoplamento articulado do membro de engate de material 102. Ainda em outras modalidades, o dispositivo de monitoramento 100 pode ser arranjado para excluir o conjunto de fulcro 104. Em um arranjo como esse, cada qual das primeira e segunda extremidades 111, 113 do membro de engate de material 102 pode ser fixamente acoplado à estrutura de montagem 108 de maneira tal que qualquer força que age no membro de engate 112 pelo material agrícola 432 será transformada a partir de uma forma de energia cinética para uma outra forma de energia.[0014] As those skilled in the art will recognize, FIG. 1 is provided merely for illustrative and exemplary purposes and is not intended to limit the present description or its applications in any way. In other embodiments, the arrangement and/or structural configuration of the sensor system 100 can, and will, vary. For example, the location and positioning of the sensor system 100 can be shifted to the left or right of the illustrated embodiments. In some embodiments, the sensor system 100 may comprise a greater or lesser amount of sensors (e.g., aperture distance sensors, gravimetric sensors, or the like) as will be discussed in more detail with reference to FIG. 6. Additionally, the location and arrangement of the fulcrum assembly 104 can, and will, vary in various embodiments. In some embodiments, the fulcrum assembly 104 can be centrally arranged on the mounting frame 108 to allow pivotal (FIG. 2) or central engagement of the material engaging member 102, which permits pivotal or seesaw-like rotation of the material engaging member. 102. In other embodiments, the fulcrum assembly 104 can be positioned to either the left or the right of the mounting frame 108 to also allow for pivotal engagement of the material engaging member 102. In still other embodiments, the monitoring device 100 can be arranged to exclude the fulcrum assembly 104. In such an arrangement, each of the first and second ends 111, 113 of the material engaging member 102 can be fixedly coupled to the mounting frame 108 such that any force acting on the engaging member 112 by the agricultural material 432 will be transformed from one form of kinetic energy to another form of energy.

[0015] Com referência às FIGS. 5A-5C, o braço oscilante 110 do membro de engate de material 102 é mostrado com mais detalhes. Como ilustrado, o braço oscilante 110 pode compreender uma porção central 205 integralmente acoplada em um primeiro elemento de acoplamento 206 e um segundo elemento de acoplamento 208. O tamanho e dimensões do primeiro e segundo elementos de acoplamento 206, 208 variarão em várias modalidades com base no arranjo estrutural do membro de engate de material 102. Por exemplo, em algumas modalidades, o primeiro e segundo elementos de acoplamento 206, 208 serão dimensionados em relação a um comprimento do membro de engate 112 (referir-se, por exemplo, às FIGS. 5B e 5C), bem como com base em um tipo de arranjo de acoplamento (isto é, acoplamento articulado ou central) como discutido anteriormente.[0015] With reference to FIGS. 5A-5C, the swing arm 110 of the material engaging member 102 is shown in more detail. As illustrated, the swing arm 110 may comprise a central portion 205 integrally coupled to a first coupling element 206 and a second coupling element 208. The size and dimensions of the first and second coupling elements 206, 208 will vary in various ways based on in the structural arrangement of the material engagement member 102. For example, in some embodiments, the first and second coupling elements 206, 208 will be dimensioned relative to a length of the engagement member 112 (refer, for example, to FIGS. 5B and 5C), as well as based on a type of coupling arrangement (i.e. pivotal or center coupling) as previously discussed.

[0016] Em modalidades, o braço oscilante 110 pode compreender um material rígido, tal como alumínio, aço, ou outros materiais metálicos adequados tendo resiliência suficiente para resistir ao dobramento e/ou flexão do membro 110. Adicionalmente, um elemento de reforço 203 pode ser formado em ou sobre pelo menos uma superfície do braço oscilante 110 e pode compreender uma pluralidade de ranhuras rebaixadas 204 arranjada de forma adjacente para facilitar adicionalmente maior rigidez e reforço do braço oscilante 110, enquanto também facilita uma redução no peso estrutural. Um arranjo como esse é particularmente vantajoso, uma vez que movimento do membro de engate do material 102 é restrito a movimento rotacional no elemento de fulcro 130, o que diminui substancialmente sua suscetibilidade a ruído ou vibrações indesejados. Em modalidades, uma profundidade da pluralidade de ranhuras rebaixadas pode ser a mesma da profundidade de uma parede externa do braço oscilante 110.[0016] In embodiments, the swingarm 110 may comprise a rigid material, such as aluminum, steel, or other suitable metallic materials having sufficient resilience to resist bending and/or flexing of the member 110. Additionally, a reinforcing element 203 may be formed in or on at least one surface of the swingarm 110 and may comprise a plurality of recessed grooves 204 arranged adjacently to further facilitate greater rigidity and strengthening of the swingarm 110, while also facilitating a reduction in structural weight. Such an arrangement is particularly advantageous, since movement of material engaging member 102 is restricted to rotational movement in fulcrum element 130, which substantially decreases its susceptibility to unwanted noise or vibration. In embodiments, a depth of the plurality of recessed slots may be the same as the depth of an outer wall of the swingarm 110.

[0017] Como mostrado nas FIGS. 3 e 5A, o membro de engate 112 pode compreender uma placa de força tendo uma primeira porção 112a acoplada adesivamente a uma segunda porção 112b, entretanto, outras técnicas de acoplamento adequadas podem ser empregadas. Por exemplo, em outras modalidades, as primeira e segunda porções 112a, 112b podem ser conectadas utilizando técnicas tais como acoplamento térmico, soldagem, laminação, ou similares. A primeira porção 112a pode compreender um material metálico, tal como alumínio ou aço, ao passo que a segunda porção 112b, por causa de seu posicionamento, pode compreender um material que é mais resistente a desgaste abrasivo (por exemplo, cerâmicas) comparado com a primeira porção 112a. A segunda porção 112b pode compreender uma superfície angulada 115 (por exemplo, uma superfície arqueada ou inclinada) tendo uma borda dianteira 117a e uma borda traseira 117b que é angulada com respeito a uma superfície externa da estrutura de montagem 108. Em algumas modalidades, a borda dianteira 117a pode ser rebaixada aproximadamente 1mm da superfície externa da estrutura de montagem 108 e a borda traseira 117b pode ser arranjada para se estender aproximadamente 1mm da superfície externa da estrutura de montagem 108. Isto é feito basicamente para minimizar o desgaste e proteger a superfície angulada 115 de ter impacto direto com uma massa em movimento de material agrícola 432. Por exemplo, a superfície angulada 115 é arranjada de maneira tal que a força exercida pela massa de material agrícola 432 na superfície angulada será concentrada em direção a um centro.[0017] As shown in FIGS. 3 and 5A, the engagement member 112 may comprise a force plate having a first portion 112a adhesively coupled to a second portion 112b, however, other suitable coupling techniques may be employed. For example, in other embodiments, the first and second portions 112a, 112b can be connected using techniques such as thermal coupling, soldering, laminating, or the like. The first portion 112a may comprise a metallic material, such as aluminum or steel, while the second portion 112b, because of its positioning, may comprise a material that is more resistant to abrasive wear (e.g., ceramics) compared to the first portion 112a. Second portion 112b may comprise an angled surface 115 (e.g., an arched or sloped surface) having a leading edge 117a and a trailing edge 117b that is angled with respect to an outer surface of the mounting structure 108. In some embodiments, the Leading edge 117a can be recessed approximately 1mm from the outside surface of mounting frame 108 and trailing edge 117b can be arranged to extend approximately 1mm from outside surface of mounting frame 108. This is done primarily to minimize wear and protect the surface. angled surface 115 from directly impacting a moving mass of agricultural material 432. For example, the angled surface 115 is arranged such that the force exerted by the mass of agricultural material 432 on the angled surface will be concentrated toward a center.

[0018] Como discutido com referência à FIG. 1, e agora com referência à FIG. 6, em algumas modalidades, o sistema de sensor 100 pode compreender adicionalmente um mecanismo de ajuste 320 acoplado ao membro de engate 112. O mecanismo de ajuste 320 pode compreender um dispositivo de atuação tal como um motor de acionamento acoplado a um eixo de parafuso rosqueado (não mostrado) e arranjado para ajustar bidimensionalmente uma posição do membro de engate 112. O motor acionador pode ser comunicativamente acoplado ao dispositivo de processamento 118 de maneira tal que, mediante recepção de um sinal de controle, uma posição nula (isto é, posição padrão sem impacto) do membro de engate de material 102 é rotacionalmente ou translacionalmente ajustada. Um arranjo como esse é particularmente vantajoso, uma vez que ele ajuda a melhorar a precisão de medição e desempenho do sistema de sensor 106 para uma variedade de colheitas, sensor de passos ou rolamentos do sistema de sensor 100 em relação à gravidade; ou para várias faixas de medição do sistema de sensor 100 para um dado material agrícola. Por exemplo, uma resposta característica do membro de engate 112 pode ser modificada ajustando dinamicamente a posição do membro de engate 112 com base em uma vazão de massa do material agrícola 432.[0018] As discussed with reference to FIG. 1, and now referring to FIG. 6, in some embodiments, sensor system 100 may further comprise an adjustment mechanism 320 coupled to engagement member 112. Adjustment mechanism 320 may comprise an actuation device such as a drive motor coupled to a threaded screw shaft (not shown) and arranged to two-dimensionally adjust a position of the engagement member 112. The drive motor can be communicatively coupled to the processing device 118 such that, upon receipt of a control signal, a null position (i.e., position non-impact pattern) of material engaging member 102 is rotationally or translationally adjusted. Such an arrangement is particularly advantageous, as it helps to improve the measurement accuracy and performance of the sensor system 106 for a variety of crops, sensor pitches or bearings of the sensor system 100 with respect to gravity; or for various measuring ranges of the sensor system 100 for a given agricultural material. For example, a characteristic response of engagement member 112 can be modified by dynamically adjusting the position of engagement member 112 based on a mass flow rate of agricultural material 432.

[0019] Em outras modalidades, o mecanismo de ajuste 320 pode compreender um mecanismo de amortecimento ajustável ou amortecedor de êmbolo (não mostrado) que opera para mudar uma faixa de força aplicada que resulta no membro de engate de material 102 que move a faixa total de magnitude rotacional. Por exemplo, uma primeira configuração de amortecedor de êmbolo pode ser usada com colheitas de baixa vazão de massa, tais como pequenos grãos, enquanto uma segunda configuração de amortecedor de êmbolo pode ser usada com colheitas de alta vazão de massa, tal como milho. Outros exemplos incluem ter uma faixa de configurações para várias colheitas para o mecanismo. Ainda em outras modalidades, em vez de realizar um ajuste de posição nula, o sistema de sensor 100 pode compreender um sensor gravimétrico (não mostrado) que é configurado para detectar a posição do membro de engate de material 102 em relação à gravidade da terra. Em um arranjo como esse, os dados gravimétricos relativos são transmitidos a partir do sensor gravimétrico para o dispositivo de processamento 118 para escala dinâmica ou calibração inicial dos dados.[0019] In other embodiments, the adjustment mechanism 320 may comprise an adjustable damping mechanism or piston damper (not shown) that operates to change a range of applied force that results in the material engaging member 102 moving the full range of rotational magnitude. For example, a first piston damper configuration can be used with low mass flow crops, such as small grains, while a second piston damper configuration can be used with high mass flow crops, such as corn. Other examples include having a range of settings for multiple harvests for the engine. In still other embodiments, instead of performing a null position adjustment, the sensor system 100 may comprise a gravimetric sensor (not shown) that is configured to sense the position of the material engaging member 102 relative to the earth's gravity. In such an arrangement, relative gravimetric data is transmitted from the gravimetric sensor to processing device 118 for dynamic scaling or initial calibration of the data.

[0020] Com referência às FIGS. 7-8, é mostrada uma modalidade exemplar da máquina de trabalho agrícola 400 (por exemplo, uma colheitadeira) na qual o sistema de sensor 100 da FIG.1 é arranjado. Como representado, a máquina de trabalho agrícola 400 pode compreender uma armação do veículo 402 tendo elementos de engate no solo 404 se estendendo a partir da armação do veículo 402. Para controlar operações da máquina de trabalho agrícola 400, uma cabine do operador 410 pode ser arranjada em cima da armação do veículo 402.[0020] With reference to FIGS. 7-8, there is shown an exemplary embodiment of agricultural working machine 400 (eg, a combine harvester) in which the sensor system 100 of FIG. 1 is arranged. As depicted, the agricultural work machine 400 may comprise a vehicle frame 402 having ground engaging members 404 extending from the vehicle frame 402. To control operations of the agricultural work machine 400, an operator's cabin 410 may be provided. arranged on top of vehicle frame 402.

[0021] Um aparelho de colheita 412 é arranjado para se estender para frente da máquina de trabalho agrícola 400 e pode compreender uma plataforma de colheita 414, uma câmara de alimentação 416 e um batedor 418. A plataforma de colheita 414 pode ser arranjada em uma extremidade inferior do aparelho de colheita 412 e é usada para colheita do material agrícola 432. A câmara de alimentação 416 pode estar arranjada de forma interposta entre a plataforma de colheita 414 e o batedor 418 para direcionar o material agrícola 432 recebido pelo aparelho de colheita 412 para cima através de uma seção de transição de entrada 420 para uma unidade de processamento de colheita 422.[0021] A harvesting apparatus 412 is arranged to extend forward of the agricultural working machine 400 and may comprise a harvesting platform 414, a feed chamber 416 and a beater 418. The harvesting platform 414 may be arranged in a lower end of the harvesting apparatus 412 and is used for harvesting the agricultural material 432. The feed chamber 416 may be arranged interposed between the harvesting platform 414 and the beater 418 to direct the agricultural material 432 received by the harvesting apparatus 412 upward through an inlet transition section 420 to a crop processing unit 422.

[0022] Um sistema de separação de material 426, que remove resíduo do material agrícola 432, pode ser arranjado abaixo da unidade de processamento de colheita 422 e acoplado a uma extremidade inferior do conjunto de transportador de colheita 424 como mostrado na FIG. 3. O conjunto de transportador de colheita pode compreender uma pluralidade de membros móveis 430 afixados a um mecanismo rotativo 434 (por exemplo, correia ou corrente e roda dentada ou polia), que se estende para fora e para longe de um eixo geométrico central 137 do mecanismo rotativo 434. Como versados na técnica reconhecerão, FIG. 3 não está desenhado em escala e a modalidade ilustrada é meramente com propósitos exemplares para facilitar explicação do sistema de separação de material 426. Por exemplo, embora não mostrados em várias modalidades, cada qual dos membros móveis 430 pode compreender, e compreenderá, no geral uma configuração de formato curvo ou arqueado.[0022] A material separation system 426, which removes agricultural material residue 432, may be arranged below the crop processing unit 422 and coupled to a lower end of the crop conveyor assembly 424 as shown in FIG. 3. The crop conveyor assembly may comprise a plurality of movable members 430 attached to a rotating mechanism 434 (e.g., belt or chain and sprocket or pulley), which extend outwardly and away from a central axis 137 of rotary mechanism 434. As those skilled in the art will recognize, FIG. 3 is not drawn to scale and the illustrated embodiment is merely for exemplary purposes to facilitate explanation of the material separation system 426. For example, while not shown in various embodiments, each of the movable members 430 can, and will, generally comprise a curved or arched configuration.

[0023] Como representado, a pluralidade de membros móveis 430 do conjunto de transportador de colheita 424 recebe o material separado e direciona o material agrícola 432 para uma área de transição 427 onde o material agrícola 432 engata com o membro de engate de material 102 e é suprido para um trado de carregamento 434 para carregamento em um tanque de material 450. Em algumas modalidades, o veículo agrícola pode compreender adicionalmente um receptor de determinação de localização 436 arranjado na cabine do operador 410 para receber sinais de localização/posicionamento.[0023] As depicted, the plurality of movable members 430 of the crop conveyor assembly 424 receive the separated material and direct the agricultural material 432 to a transition area 427 where the agricultural material 432 engages with the material engaging member 102 and is supplied to a loading auger 434 for loading into a material tank 450. In some embodiments, the farm vehicle may further comprise a location determining receiver 436 arranged in the operator's cab 410 for receiving location/positioning signals.

[0024] Com referência à FIG. 9, é mostrado um fluxograma de um método 500 para determinar produtividade de colheita. Em operação, à medida que o material agrícola 432 é transferido a partir do sistema de separação de material 426 para os membros móveis 430, o material agrícola 432 é transportado no sentido horário e para cima pelo conjunto de transportador de colheita 424 para o membro de engate de material 102. Por exemplo, uma vez que o material agrícola 432 atinge uma extremidade superior do conjunto de transportador de colheita 424, o material agrícola 432 é lançado a partir dos membros móveis 430 para o membro de engate de material 102.[0024] With reference to FIG. 9, a flow chart of a method 500 for determining crop productivity is shown. In operation, as crop material 432 is transferred from material separation system 426 to movable members 430, crop material 432 is conveyed clockwise and upward by crop conveyor assembly 424 to carrier member 432. material engagement 102. For example, once agricultural material 432 reaches an upper end of crop conveyor assembly 424, agricultural material 432 is launched from movable members 430 to material engaging member 102.

[0025] Como ilustrado na FIG. 8, em 502, uma força angular (por exemplo, força centrípeta) é exercida na superfície angulada 115 do segundo membro de engate 112, à medida que o material agrícola 432 impacta a superfície, deste modo induzindo movimento rotacional ou articulado de cada borda 117a, 117b da superfície angulada 115 uma em relação a outra. Movimento rotacional e articulado da primeira extremidade 111 e/ou da segunda extremidade 113 é também induzido em decorrência do impacto. Como previamente discutido, tal movimento rotacional será determinado, em parte, com base no arranjo de acoplamento (por exemplo, acoplamento articulado ou central) do membro de engate de material 102. Por exemplo, mediante engate em um arranjo de acoplamento articulado, tanto a primeira extremidade 111 quanto a segunda extremidade 113 serão desproporcionalmente deslocadas uma em relação a outra (isto é, as duas extremidades não movem distâncias iguais uma em relação a outra) em torno do elemento de fulcro 112 (isto é, as duas extremidades não movem distâncias iguais uma em relação a outra de maneira tal que a magnitude rotacional de deslocamento de cada é desproporcional uma da outra). Em um arranjo de acoplamento central, entretanto, ambas as extremidades 111, 113 serão desproporcionalmente deslocadas de uma maneira tipo gangorra uma em relação a outra.[0025] As illustrated in FIG. 8, at 502, an angular force (e.g., centripetal force) is exerted on the angled surface 115 of the second engagement member 112 as the agricultural material 432 impacts the surface, thereby inducing rotational or pivotal movement of each edge 117a , 117b of the angled surface 115 relative to one another. Rotational and pivotal movement of the first end 111 and/or the second end 113 is also induced as a result of the impact. As previously discussed, such rotational movement will be determined, in part, based on the coupling arrangement (e.g., pivotal or central coupling) of the material engaging member 102. For example, upon engagement in a pivotal coupling arrangement, either the first end 111 and second end 113 will be disproportionately displaced relative to each other (i.e., the two ends do not move equal distances relative to each other) around the fulcrum element 112 (i.e., the two ends do not move equal distances). equal to one another in such a way that the rotational magnitude of displacement of each is disproportionate to one another). In a central coupling arrangement, however, both ends 111, 113 will be disproportionately displaced in a seesaw-like manner with respect to each other.

[0026] Em 504, o pelo menos um sensor de distância de abertura é configurado para medir uma magnitude rotacional do deslocamento do membro de engate de material 102. A magnitude rotacional do deslocamento variará com base em um nível de impacto. Por exemplo, uma magnitude rotacional máxima resultará quando o membro de engate de material 102 for deslocado para cima (por exemplo, alto impacto de grão), e uma magnitude rotacional mínima resultará quando o membro de engate de material 102 estiver em uma posição para baixo (borda traseira 117b se estendendo além da estrutura de montagem 108), ou em repouso. Em uma modalidade, o pelo menos um sensor de distância de abertura 106 pode compreender potenciômetros, codificadores rotativos, sensores magneto-resistivos integrados, codificadores de Hall, combinações dos mesmos, ou outros sensores adequados que são configurados para detectar uma mudança angular do membro de engate de material 102 em relação ao conjunto de fulcro 104. Entretanto, deve-se notar que o tipo de sensor empregado variará com base em uma saída de medição desejada.[0026] At 504, the at least one gap distance sensor is configured to measure a rotational magnitude of displacement of the material engaging member 102. The rotational magnitude of displacement will vary based on an impact level. For example, a maximum rotational magnitude will result when the material engaging member 102 is displaced upwards (eg, high grain impact), and a minimum rotational magnitude will result when the material engaging member 102 is in a downward position. (back edge 117b extending beyond mounting frame 108), or at rest. In one embodiment, the at least one aperture distance sensor 106 may comprise potentiometers, rotary encoders, integrated magneto-resistive sensors, Hall encoders, combinations thereof, or other suitable sensors that are configured to detect an angular change of the aperture member. material engagement 102 relative to fulcrum assembly 104. However, it should be noted that the type of sensor employed will vary based on a desired measurement output.

[0027] Por exemplo, em outras modalidades, o pelo menos um sensor de distância de abertura 106 pode ser configurado para detectar uma mudança em uma posição do membro de engate de material 102 em relação ao sensor 106 em um modo de detecção tanto diferencial quanto não diferencial. Como referido aqui, o “modo de detecção não diferencial” inclui um modo no qual um ou mais sensores produzem sinais de medição que são individualmente processados. Ao contrário, o “modo de detecção diferencial” inclui um modo no qual dois ou mais sensores produzem simultaneamente sinais de medição que são subtraídos para produzir uma medição livre de erro de modo comum. Por exemplo, em um modo de detecção diferencial, os primeiro e segundo sensores 106a, 106b são configurados para detectar uma mudança em uma distância (isto é, abertura espacial) ou inclinação do braço oscilante 110 em relação ao conjunto de fulcro 104. Uso dos dois ou mais sensores no modo de detecção diferencial pode ajudar a aliviar erro, por exemplo, sem limitação, da vibração de modo comum do membro de engate de material 102, ou desvio de temperatura dos sensores.[0027] For example, in other embodiments, the at least one gap distance sensor 106 may be configured to detect a change in a position of the material engaging member 102 relative to the sensor 106 in either a differential or a differential sensing mode. not differential. As referred to herein, the "non-differential detection mode" includes a mode in which one or more sensors produce measurement signals that are individually processed. In contrast, "differential detection mode" includes a mode in which two or more sensors simultaneously produce measurement signals that are subtracted to produce a common-mode error-free measurement. For example, in a differential sensing mode, the first and second sensors 106a, 106b are configured to detect a change in a distance (ie, spatial aperture) or inclination of the swingarm 110 relative to the fulcrum assembly 104. two or more sensors in differential sensing mode can help alleviate error, for example, without limitation, from common mode vibration of material engaging member 102, or temperature drift of the sensors.

[0028] Em qualquer modo de detecção, o pelo menos um sensor de distância de abertura 106 pode compreender um ou mais dos seguintes sensores: potenciômetros lineares, sensores de proximidade magnética, sensores de distância ópticos, sensores ultrassônicos, sensores de efeito Hall, sensores indutivos, sensores magneto-resistivos gigantes, ou similares. Em 506, baseado na medida magnitude rotacional, o dispositivo de processamento 118 pode determinar uma produtividade de colheita e gerar uma saída de uma produtividade de colheita agregada para exibir em uma interface de usuário arranjada na cabine do operador 410.[0028] In any detection mode, the at least one aperture distance sensor 106 may comprise one or more of the following sensors: linear potentiometers, magnetic proximity sensors, optical distance sensors, ultrasonic sensors, Hall effect sensors, sensors sensors, giant magneto-resistive sensors, or similar. At 506, based on the measured rotational magnitude, the processing device 118 may determine a crop throughput and generate an output of an aggregated crop throughput for display on a user interface arranged in the operator's cab 410.

[0029] Em seguida, em 508, o membro elástico 116 opera para aplicar uma força restaurativa ao membro de engate de material 102 para retornar o membro 102 para uma posição nula uma vez que o engate do material é deslocado. Por exemplo, tal deslocamento resultará em uma força de restauração relativamente pequena e, à medida que o deslocamento se torna maior, a força de restauração aumenta proporcionalmente. Em algumas modalidades, uma constante de mola do membro elástico 116 provendo força restaurativa pode ser variada através de meios tais como temperatura da mola, uma mola de torção arranjada no conjunto de fulcro 104 com um fluido eletro-reológico ou magneto-reológico integrado. A força resistiva variável pode ser obtida com tecnologias tais como amortecedores de êmbolo pneumáticos de pressão variável, amortecedores de êmbolo eletro-reológicos, amortecedores de êmbolo magneto-reológicos, ou outros dispositivos adequados.[0029] Then, at 508, the spring member 116 operates to apply a restorative force to the material engaging member 102 to return the member 102 to a null position once the material engagement is displaced. For example, such a displacement will result in a relatively small restoring force, and as the displacement becomes larger, the restoring force increases proportionally. In some embodiments, a spring constant of the elastic member 116 providing restorative force can be varied through means such as spring temperature, a torsion spring arranged in the fulcrum assembly 104 with an integrated electrorheological or magnetorheological fluid. Variable resistive force can be achieved with technologies such as variable pressure pneumatic piston dampers, electro-rheological piston dampers, magnetorheological piston dampers, or other suitable devices.

[0030] Sem querer limitar de maneira alguma o escopo, interpretação, ou aplicação das reivindicações que aparecem a seguir, um efeito técnico de uma ou mais das modalidades de exemplo descritas aqui é um sistema de sensor para determinar produtividade de colheita. Notavelmente, a presente descrição tem diversas vantagens em relação a abordagens convencionais, incluindo, mas não se limitando a, prover maior resolução de sensor, prover escalabilidade para uma variedade de tipos de colheita, cancelamento efetivo de ruído e vibrações indesejados.[0030] Without wishing to limit the scope, interpretation, or application of the claims that appear below in any way, a technical effect of one or more of the exemplary embodiments described herein is a sensor system for determining crop productivity. Notably, the present disclosure has several advantages over conventional approaches, including, but not limited to, providing higher sensor resolution, providing scalability for a variety of crop types, effectively canceling unwanted noise and vibrations.

[0031] Embora tenham sido aqui descritas modalidades de exemplo da presente descrição, essas descrições não devem ser vistas em um sentido limitante. Em vez disso, outras variações e modificações podem ser feitas sem fugir do escopo e espírito da presente descrição como definido nas reivindicações anexas.[0031] Although exemplary embodiments of the present description have been described herein, these descriptions should not be viewed in a limiting sense. Instead, other variations and modifications can be made without departing from the scope and spirit of the present description as defined in the appended claims.

Claims

1. Sensor system for determining crop productivity, characterized in that the sensor system comprises: a mounting frame (108) mounted in a housing of a grain elevator of an agricultural work machine next to a conveyor assembly harvester arranged in the housing, the mounting frame (108) comprising at least one opening (118) formed therein; a fulcrum assembly (104) arranged on the mounting frame (108) and comprising a fulcrum element (130) coupled to a base member; a swing arm (110) pivotable about a pivot axis (137) of the fulcrum assembly (104) and arranged to extend between a first end (111) and a second end (113); an engagement member (112) coupled to the second end (113) of the swing arm (110) and arranged to extend through the at least one opening (118) of the mounting frame (108); at least one aperture distance sensor (106) mounted to the base member of the fulcrum assembly (104) and configured to detect a tilt of the swingarm (110) relative to the fulcrum assembly (104); and a processing device (107) coupled to the gap distance sensor (106), wherein the processing device (107) is configured to correlate the detected tilt of the swing arm (110) with an applied force acting on the swing member. engagement (112) when a movable mass of grain engages the engagement member (112), and wherein the processing device (107) is configured to determine an aggregate crop productivity based on the applied force.

2. Sensor system according to claim 1, characterized in that it additionally comprises a counterweight arranged at the first end (111) of the swinging arm (110) to balance the swinging arm (110) in a first position and a second position .

3. Sensor system according to claim 2, characterized in that the first position corresponds to a stationary position of the rocking arm (110), and the second position corresponds to an inclined position of the rocking arm (110).

4. Sensor system according to claim 1, characterized in that the at least one opening distance sensor (106) comprises a first sensor (106a) and a second sensor (106b) arranged on opposite sides of the fulcrum element (130), wherein the first sensor (106a) is configured to generate a first output signal and the second sensor (106b) is configured to generate a second output signal.

5. Sensor system according to claim 4, characterized in that the processing device (107) is configured to compute a differential output signal based on a difference between the respective first output signal and second output signal when the rocker arm (110) is arranged in a first position to counteract mechanical vibrations induced by rocker arm noise.

6. Sensor system according to claim 1, characterized in that the first sensor (106a) and second sensor (106b) comprise one or more of the following: inductive sensors, capacitive sensors, piezoelectric sensors, photoelectric sensors, ultrasonic sensors , magnetic field sensors, or combinations thereof.

7. Sensor system according to claim 1, characterized in that the swing arm (110) comprises a reinforcement member (203) formed on at least one surface of the swing arm (110), the reinforcement member (203 ) comprising a plurality of recessed grooves (204) arranged adjacently to facilitate further reinforcement of the swingarm (110).

8. Sensor system according to claim 7, characterized in that a depth of the plurality of recessed grooves (204) is the same as the depth of an external wall of the swing arm (110).

9. Sensor system according to claim 1, characterized in that the oscillating arm (110) is spring loaded.

10. Sensor system according to claim 1, characterized in that an upper end of the engagement member (112) is engaged in flush relation with a base surface of the second end (113) of the swing arm (110) and a lower end is angled with respect to an outer surface of the mounting frame (108).

11. Sensor system according to claim 1, characterized in that the engagement member (112) is coupled to the swing arm (110) by at least three fasteners.

12. Sensor system according to claim 7, characterized in that the engagement member (112) is sized and shaped for movable insertion into the at least one opening (118) of the mounting structure (108).

13. Sensor system according to claim 7, characterized in that a first portion of the engagement member (112) is coupled to a second portion of the engagement member (112), and wherein the first portion comprises a material metallic and the second portion comprises a material more resistant to abrasive wear compared to the first portion.

14. Sensor system according to claim 8, characterized in that a leading edge (117a) of the lower end of the engagement member (112) is recessed 1 mm from the outer surface of the mounting structure (108), and wherein a trailing edge (117b) of the engagement member (112) extends 1 mm from the outer surface of the mounting frame (108).

15. Method for determining harvest productivity, characterized in that the method comprises: detecting, with at least one opening distance sensor (106), an inclination of an oscillating arm (110) coupled to a mounting structure (108 ) arranged in a housing of a grain elevator of an agricultural working machine; correlating a degree of inclination of the swing arm (110) with an applied force acting on the engagement member (112), wherein the applied force is related to a flow of a mass of agricultural material engaged with the engagement member (112) ; and determining a harvest productivity based on the applied force.

Method according to claim 15, characterized in that detecting a tilt of a swing arm (110) further comprises determining a maximum or minimum rotational magnitude of the tilt in a differential detection mode.

17. Method according to claim 16, characterized in that the differential detection mode comprises using two or more aperture distance sensors (106) that simultaneously produce measurement signals that are subtracted to produce an error-free measurement of common mode.

18. Method according to claim 15, characterized in that the at least one opening distance sensor (106) comprises a first sensor (106a) and a second sensor (106b) arranged on opposite sides of the fulcrum element (130) ), wherein the first sensor (106a) is configured to generate a first output signal and the second sensor (106b) is configured to generate a second output signal.

19. Method according to claim 15, characterized in that the engagement member (112) comprises an angled surface in such a way that the mass of agricultural material engages the angled surface at an angle normal to the angled surface.

20. Method according to claim 15, characterized in that the application force is a centripetal force.