CN110637591A - 一种双筛面清选室空间流场测量装置及联合收获机和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种双筛面清选室空间流场测量装置及联合收获机和方法，包括热敏式风速传感器和传感器平衡装置；热敏式风速传感器包括可伸缩长管和热敏式风速传感器探头，热敏式风速传感器探头安装在可伸缩长管的一端；可伸缩长管上沿长度方向设有凹槽，热敏式风速传感器探头上设有箭头，箭头与凹槽的横切面平行；可伸缩长管沿长度方向设有刻度；传感器平衡装置包括若干空心圆短管，空心圆短管分别对应安装在清选室一侧外壁的等间距通孔上；热敏式风速传感器能够从空心圆短管伸入通孔进入清选室内。通过调节可伸缩管的长度调整传感器探头位置，可以在不需要拆装其他装置的情况下，轻松测得截面上不同点的气流速度，为后续试验提供便利。

Description

一种双筛面清选室空间流场测量装置及联合收获机和方法

技术领域

本发明属于联合收获机的清选技术研究领域，具体为一种双筛面清选室空间流场测量装置及联合收获机和方法。

背景技术

在我国南方地区，普遍存在田块狭小、土地积水湿软的问题，传统的大型联合收获机很难适应南方的作业环境。相比来说，小型联合收获机具有体积小、重量轻、操作简便且适用于南方丘陵地区的特点。现阶段乡镇大多数的联合收获机也都为小型，因此无论从地理环境还是从我国目前的现状来看，小型联合收获机仍有较大的发展空间。

清选装置是联合收获机的重要组成部分，主要通过清选室内的风场与筛面的配合工作，分离籽粒与杂质。清选性能的好坏直接影响着整机的作业效率与质量，而筛面气流场的分布与清选质量有着密切的联系，且影响很大，因此对于筛面附近气流场的测量显得至关重要。

国内许多学者进行了有关筛面气流分布状态的试验，主要对筛面上方的气流场进行测量，而对于筛面下方的气流场采用“择点式”特殊位置选点测量，无法反映整个清选室空间气流场的分布，且测量装置多固定在清选室内部，试验过程中拆装耗时、费力。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种双筛面清选室空间流场测量装置和方法，本发明由热敏式风速传感器探头以及凹槽式可伸缩管拼接而成的传感器，不完全固定于清选室中，可随时方便、快捷地伸入到清选室中进行测量，亦可及时移除。通过调节可伸缩管的长度调整传感器探头位置的步骤，可以在不需要拆装其他装置的情况下，轻松测得截面上不同点的气流速度，为后续试验提供便利。

本发明还提供一种包括所述双筛面清选室空间流场测量装置的联合收获机。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：一种双筛面清选室空间流场测量装置，包括热敏式风速传感器和传感器平衡装置；

所述热敏式风速传感器用于测量清选室中的风速，所述热敏式风速传感器包括可伸缩长管和热敏式风速传感器探头，所述热敏式风速传感器探头安装在可伸缩长管的一端，可伸缩长管的另一端设有手柄；所述可伸缩长管上沿长度方向设有凹槽，所述热敏式风速传感器探头上设有箭头，所述箭头与凹槽的横切面平行；所述可伸缩长管沿长度方向设有刻度；

所述传感器平衡装置包括若干空心圆短管，所述空心圆短管分别对应安装在清选室一侧外壁的等间距通孔上；所述热敏式风速传感器能够从空心圆短管伸入通孔进入清选室内。

上述方案中，所述可伸缩长管包括若干截伸缩段，每节伸缩段等长。

上述方案中，还包括控制器；所述控制器与热敏式风速传感器连接，所述热敏式风速传感器将检测的风速传送到控制器。

一种联合收获机，包括所述的双筛面清选室空间流场测量装置。

一种根据所述的双筛面清选室空间流场测量装置的测量方法，包括以下步骤：

选取抽象截面：双筛面清选室前端设有两个风机，在风机出口处选取一点作为风速测量点；清选室内设有鱼鳞筛和网格筛两层振动筛，鱼鳞筛位于网格筛上方，所述鱼鳞筛上方设有脱粒滚筒，网格筛下方设有输送装置；在鱼鳞筛筛面上方选取一个水平抽象截面，网格筛筛面下方选取一个水平抽象截面，在水平抽象截面上选取横向、纵向若干等间隔点，若干等间隔点为均匀布置在水平抽象截面上的风速测量点；

测量鱼鳞筛筛面上方抽象截面的气流分布：将所有可伸缩长管拉长至抽象截面横向最远点长度，从清选室侧壁的空心圆短管中伸入到清选室中，根据可伸缩长管的凹槽横切面位置确定热敏式风速传感器探头上设有箭头的指向，使气流正向穿过热敏式风速传感器探头；在迎风状态下缓慢旋转手柄，找到最大风速值方向，待数值稳定后，读取此刻的风速值，完成抽象截面上所有横向最远点长度上风速的采集；缩短各可伸缩长管，完成鱼鳞筛筛面上方抽象截面上其余点风速的采集；

测量网格筛筛面下方抽象截面的气流分布：将所有可伸缩长管拉长至抽象截面横向最远点长度，从清选室侧壁的空心圆短管中伸入到清选室中，根据可伸缩长管的凹槽横切面位置确定热敏式风速传感器探头上设有箭头的指向，使气流正向穿过热敏式风速传感器探头；在迎风状态下缓慢旋转手柄，找到最大风速值方向，待数值稳定后，读取此刻的风速值，完成抽象截面上所有横向最远点长度上风速的采集；缩短各可伸缩长管，完成网格筛筛面下方抽象截面上其余点风速的采集。

上述方案中，所述鱼鳞筛筛面上方抽象截面与鱼鳞筛筛面的距离和网格筛筛面下方抽象截面与网格筛筛面的距离相等。

上述方案中，还包括以下步骤：

对不同工况下的气流分布进行测量：取一可伸缩长管从风机出风口处的空心圆短管伸入，测量风机出风口风速，通过风速确定风机转速；通过调整风机频率来控制风机转速。

上述方案中，所述抽象截面大小分别与鱼鳞筛和网格筛的筛面大小一致。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明所述热敏式风速传感器探头以及凹槽式可伸缩管拼接而成的传感器，不完全固定于清选室中，可随时方便、快捷地伸入到清选室中进行测量，亦可及时移除。通过拉长或缩短可伸缩管调整传感器探头位置，可以在不需要拆装其他装置的情况下，轻松测得截面上不同点的气流速度。

2.本发明所述抽象截面的选取，亦可涵盖某些特殊位置点，例如风机出风口，绞龙等输送机构上部，可更加完整地测量小型双筛面清选室空间气流场分布。

附图说明

图1为本发明一实施方式的可伸缩管与热敏式风速传感器探头拼接的结构示意图；

图2为本发明一实施方式的设有传感器平衡装置的清选装置结构简图；

图3为本发明一实施方式的抽象截面上测量点分布示意图。

图中，1.热敏式风速传感器探头；2.可伸缩管；3.刻度；4.手柄；5.箭头；6.风机；7.鱼鳞筛；8.网格筛；9.脱粒滚筒；10.输送装置；11.空心圆柱短管；12.凹槽。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

图1所示为本发明所述一种双筛面清选室空间流场测量装置，包括热敏式风速传感器和传感器平衡装置；

所述热敏式风速传感器用于测量清选室中的风速，所述热敏式风速传感器包括可伸缩长管2和热敏式风速传感器探头1，所述热敏式风速传感器探头1安装在可伸缩长管2的一端，可伸缩长管2的另一端设有手柄4；所述可伸缩长管2上沿长度方向设有凹槽12，所述热敏式风速传感器探头1上设有箭头5，所述箭头5与凹槽12的横切面平行；所述可伸缩长管2沿长度方向设有均匀的刻度3；

所述传感器平衡装置包括若干空心圆短管11，所述空心圆短管11分别对应安装在清选室一侧外壁的等间距通孔上，优选的，所述空心圆短管11焊接在通孔边缘处，所述热敏式风速传感器能够从空心圆短管11伸入通孔进入清选室内。

根据本实施例，优选的，所述可伸缩长管2包括若干截伸缩段，每节伸缩段等长。

根据本实施例，优选的，还包括控制器；所述控制器与热敏式风速传感器连接，所述热敏式风速传感器将检测的风速传送到控制器。

如图2所示，双筛面清选室，上方设有脱粒滚筒9，前端设有两个风机6，清选室内设有鱼鳞筛7和网格筛8两层振动筛，鱼鳞筛7位于网格筛8上方，振动筛下方为绞龙等输送装置10。所述两层振动筛大小相等，在本实施例中优选的，筛长为650mm，筛宽为900mm；分别在上筛面上50mm处、下筛面下50mm处设置一个水平的截面，优选的，所述截面为抽象截面如图3所示，截面大小与筛面大小一致。

在本实施例中优选的，如图3所示，抽象截面根据筛长、筛宽均匀布点：筛长方向设定为横向，以130mm为间隔设置6个横向点；筛宽方向设定为纵向，以150mm为间隔设定7个纵向点；所述每个抽象截面上共均匀布置42个风速测量点。

所述风速测量点的布置还包括风机6出风口处的一个点。

所述风机6出口处以及位于清选室一侧外壁的截面横向点可以通过钻孔来实现，即表示放入可伸缩管2的位置；截面纵向点，通过拉长或缩短可伸缩管调整热敏式风速传感器探头1来实现，即表示热敏式风速传感器探头1的位置。如图2所示，整个装置可共钻13个通孔；图中标有箭头，表示可伸缩管由此处放入。

一种根据所述的双筛面清选室空间流场测量装置的测量方法，包括以下步骤：

选取抽象截面：所述清选室优选为小型双筛面联合收获机清选室，双筛面清选室前端设有两个风机6，在风机6出口处选取一点作为风速测量点；清选室内设有鱼鳞筛7和网格筛8两层振动筛，鱼鳞筛7位于网格筛8上方，所述鱼鳞筛7上方设有脱粒滚筒9，网格筛8下方设有输送装置10；在鱼鳞筛7筛面上方优选50mm处选取一个水平抽象截面，网格筛8筛面下方优选50mm处选取一个水平抽象截面，以筛长、筛宽为参考，在水平抽象截面上选取横向、纵向若干等间隔点，若干等间隔点为均匀布置在水平抽象截面上的风速测量点；

测量鱼鳞筛7筛面上方抽象截面的气流分布：将所有可伸缩长管2拉长至抽象截面横向最远点长度，从清选室侧壁的空心圆短管11中伸入穿过通孔进到清选室中，根据可伸缩长管2的凹槽12横切面位置确定热敏式风速传感器探头1上设有箭头5的指向，使气流正向穿过热敏式风速传感器探头1；在迎风状态下缓慢旋转手柄4，找到最大风速值方向，待数值稳定后，读取此刻的风速值，完成抽象截面上所有横向最远点长度上风速的采集；缩短各可伸缩长管2，完成鱼鳞筛7筛面上方抽象截面上其余点风速的采集；

测量网格筛8筛面下方抽象截面的气流分布：将所有可伸缩长管2拉长至抽象截面横向最远点长度，从清选室侧壁的空心圆短管11中伸入到清选室中，根据可伸缩长管2的凹槽12横切面位置确定热敏式风速传感器探头1上设有箭头5的指向，使气流正向穿过热敏式风速传感器探头1；在迎风状态下缓慢旋转手柄4，找到最大风速值方向，待数值稳定后，读取此刻的风速值，完成抽象截面上所有横向最远点长度上风速的采集；缩短各可伸缩长管2，完成网格筛8筛面下方抽象截面上其余点风速的采集。

根据本实施例，优选的，所述鱼鳞筛7筛面上方抽象截面与鱼鳞筛7筛面的距离和网格筛8筛面下方抽象截面与网格筛8筛面的距离相等。

根据本实施例，优选的，还包括以下步骤：

对不同工况下的气流分布进行测量：取一可伸缩长管2从风机6出风口处的空心圆短管11伸入，测量风机6出风口风速，通过风速确定风机6转速；通过调整风机6频率来控制风机6转速。风机6转速通过变频器来调节的，例如50Hz对应风机转速1430r/min，通过计算可以调节想要达到的转速对应的变频器频率值；通过测量风机6出风口风速可以看风机6在该转速下达到了多大的风速值。

以风速测量为例，根据本实施例，优选的，先测上筛面鱼鳞筛7上50mm处截面的气流分布，将准备的6只拼接好的可伸缩管2拉长到截面纵向⑦位置处的长度，从清选室侧壁的空心圆短管11中伸入到清选室中，根据可伸缩管2的凹槽12横切面位置确定箭头5的指向，使风正向穿过传感器探头；在迎风状态下缓慢旋转手柄4，依次找到6个位置的最大风速值方向，待数值稳定后，读取此刻的风速值，完成截面纵向⑦位置处横向面风速的采集；将各可伸缩管依次缩短150mm，按上述步骤完成截面纵向⑥位置处的横向面风速的采集；按上述步骤不断缩短可伸缩管2，完成截面上其余点风速的采集；重复上述步骤完成下筛面网格筛8下50mm处的截面风速分布的测量。

根据本实施例，优选的，所述抽象截面大小分别与鱼鳞筛7和网格筛8的筛面大小一致。

本发明所述双筛面清选室空间流场测量装置，包括热敏式风速传感器探头以及可伸缩管拼接而成的传感器和清选室侧壁的传感器平衡装置，在清选室一侧外壁，根据风机6出风口位置以及抽象截面纵向点位置钻通孔；根据所述抽象截面横向点，通过拉长或缩短可伸缩管2来调整热敏式风速传感器探头1的位置。某点热敏式风速传感器探头1指向由该点的测量风速方向确定，缓慢旋转伸缩杆手柄，选定最大风速值方向为风速方向。在各种细节方面都为清选室气流场分布的测量过程提供了便利，避免了麻烦的拆装工作；在测量方法中，本发明所述抽象截面的选取、详细的布点方法以及风速测量，更适合小型收获机清选室空间气流场的测量，为后续相似的试验提供了一种新的方法。

实施例2

一种联合收获机，包括实施例1所述的双筛面清选室空间流场测量装置，因此具有实施例的有益效果，此处不再赘述。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种双筛面清选室空间流场测量装置，其特征在于，包括热敏式风速传感器和传感器平衡装置；

所述热敏式风速传感器用于测量清选室中的风速，所述热敏式风速传感器包括可伸缩长管(2)和热敏式风速传感器探头(1)，所述热敏式风速传感器探头(1)安装在可伸缩长管(2)的一端，可伸缩长管(2)的另一端设有手柄(4)；所述可伸缩长管(2)上沿长度方向设有凹槽(12)，所述热敏式风速传感器探头(1)上设有箭头(5)，所述箭头(5)与凹槽(12)的横切面平行；所述可伸缩长管(2)沿长度方向设有刻度(3)；

所述传感器平衡装置包括若干空心圆短管(11)，所述空心圆短管(11)分别对应安装在清选室一侧外壁的等间距通孔上；所述热敏式风速传感器能够从空心圆短管(11)伸入通孔进入清选室内。

2.根据权利要求1所述的双筛面清选室空间流场测量装置，其特征在于，所述可伸缩长管(2)包括若干截伸缩段，每节伸缩段等长。

3.根据权利要求1所述的双筛面清选室空间流场测量装置，其特征在于，还包括控制器；所述控制器与热敏式风速传感器连接，所述热敏式风速传感器将检测的风速传送到控制器。

4.一种联合收获机，其特征在于，包括权利要求1或2所述的双筛面清选室空间流场测量装置。

5.一种根据权利要求1或2所述的双筛面清选室空间流场测量装置的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

选取抽象截面：双筛面清选室前端设有两个风机(6)，在风机(6)出口处选取一点作为风速测量点；清选室内设有鱼鳞筛(7)和网格筛(8)两层振动筛，鱼鳞筛(7)位于网格筛(8)上方，所述鱼鳞筛(7)上方设有脱粒滚筒(9)，网格筛(8)下方设有输送装置(10)；在鱼鳞筛(7)筛面上方选取一个水平抽象截面，网格筛(8)筛面下方选取一个水平抽象截面，在水平抽象截面上选取横向、纵向若干等间隔点，若干等间隔点为均匀布置在水平抽象截面上的风速测量点；

测量鱼鳞筛(7)筛面上方抽象截面的气流分布：将所有可伸缩长管(2)拉长至抽象截面横向最远点长度，从清选室侧壁的空心圆短管(11)中伸入到清选室中，根据可伸缩长管(2)的凹槽(12)横切面位置确定热敏式风速传感器探头(1)上设有箭头(5)的指向，使气流正向穿过热敏式风速传感器探头(1)；在迎风状态下缓慢旋转手柄(4)，找到最大风速值方向，待数值稳定后，读取此刻的风速值，完成抽象截面上所有横向最远点长度上风速的采集；缩短各可伸缩长管(2)，完成鱼鳞筛(7)筛面上方抽象截面上其余点风速的采集；

测量网格筛(8)筛面下方抽象截面的气流分布：将所有可伸缩长管(2)拉长至抽象截面横向最远点长度，从清选室侧壁的空心圆短管(11)中伸入到清选室中，根据可伸缩长管(2)的凹槽(12)横切面位置确定热敏式风速传感器探头(1)上设有箭头(5)的指向，使气流正向穿过热敏式风速传感器探头(1)；在迎风状态下缓慢旋转手柄(4)，找到最大风速值方向，待数值稳定后，读取此刻的风速值，完成抽象截面上所有横向最远点长度上风速的采集；缩短各可伸缩长管(2)，完成网格筛(8)筛面下方抽象截面上其余点风速的采集。

6.根据权利要求5所述双筛面清选室空间流场测量装置的测量方法，其特征在于，所述鱼鳞筛(7)筛面上方抽象截面与鱼鳞筛(7)筛面的距离和网格筛(8)筛面下方抽象截面与网格筛(8)筛面的距离相等。

7.根据权利要求5所述双筛面清选室空间流场测量装置的测量方法，其特征在于，还包括以下步骤：

对不同工况下的气流分布进行测量：取一可伸缩长管(2)从风机(6)出风口处的空心圆短管(11)伸入，测量风机(6)出风口风速，通过风速确定风机(6)转速；通过调整风机(6)频率来控制风机(6)转速。

8.根据权利要求5所述双筛面清选室空间流场测量装置的测量方法，其特征在于，所述抽象截面大小分别与鱼鳞筛(7)和网格筛(8)的筛面大小一致。

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