CN112345559A - 一种联合收获机的在线式粮食水分检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

一种联合收获机的在线式粮食水分检测装置及检测方法，该装置安装在联合收获机的升运器侧面，包括壳体，与所述升运器的侧面连接的一面设置有粮食入口和粮食出口；光电传感器，安装在壳体上并与微处理器连接，用于检测进入所述壳体内粮食的堆积高度并传送所述微处理器；微波水分传感器，安装在所述壳体上并与微处理器连接，用于检测进入所述壳体内粮食的含水率并传送所述微处理器；直流电机，设置于所述壳体一侧并与所述微处理器连接；以及卸粮机构，安装在所述壳体内并对应于所述粮食出口设置，与所述直流电机连接，所述直流电机带动所述卸粮机构运行时，所述粮食出口打开。本发明还提供了上述检测装置的在线式粮食水分检测方法。

Description

一种联合收获机的在线式粮食水分检测装置及检测方法

技术领域

本发明涉及一种粮食检测技术，特别是一种联合收获机的在线式粮食水分检测装置及检测方法。

背景技术

一些先进的联合收割机上安装有测量产量和收割面积的系统，配备了用于采集、计算并统计产量数据的各种传感器。这些传感器测量的数据，经过专用计算机的处理，可以打印成彩色的小区产量分布图，为实施精细农作处方和变量投入打下基础。在测量产量时，还得考虑谷物的谷物含水率问题，只有将收割到的谷物重量折算成一个固定谷物含水率的谷物重量时，才有可比性，因而就涉及到了谷物含水率测量的问题。联合收割机收获到的谷物的含水率是实时变化的，要计算单位面积的产量，就涉及到谷物含水率的在线测量问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的上述问题，提供一种联合收获机的在线式粮食水分检测装置及检测方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种联合收获机的在线式粮食水分检测装置，其中，安装在联合收获机的升运器的侧面，所述联合收获机上设置有微处理器，所述在线式粮食水分检测装置包括：

壳体，安装在所述升运器的侧面，所述壳体与所述升运器的侧面连接的一面设置有粮食入口和粮食出口，所述粮食入口和粮食出口分别与所述升运器连通，所述升运器内的部分粮食通过所述粮食入口进入所述壳体，并通过所述粮食出口回到所述升运器内；

光电传感器，安装在所述壳体上，并与所述微处理器连接，用于检测进入所述壳体内粮食的堆积高度，并将粮食堆积高度信息传送所述微处理器；

微波水分传感器，安装在所述壳体上，并与所述微处理器连接，用于检测进入所述壳体内粮食的含水率，并将粮食含水率信息传送所述微处理器；

直流电机，设置于所述壳体一侧，并通过继电器开关与所述微处理器连接；以及

卸粮机构，安装在所述壳体内并对应于所述粮食出口设置，所述卸粮机构与所述直流电机连接，所述直流电机带动所述卸粮机构运行时，所述粮食出口打开。

上述的联合收获机的在线式粮食水分检测装置，其中，所述卸粮机构包括出料叶轮，所述出料叶轮安装在出料叶轮轴上，所述出料叶轮轴通过轴承支撑安装在所述壳体的两侧面上，所述出料叶轮轴与所述直流电机连接。

上述的联合收获机的在线式粮食水分检测装置，其中，所述壳体的两侧分别设置有左安装座和右安装座，所述壳体通过所述左安装座和右安装座与所述升运器的侧面连接。

上述的联合收获机的在线式粮食水分检测装置，其中，所述光电传感器通过光电传感器安装板安装在所述壳体的正面上。

上述的联合收获机的在线式粮食水分检测装置，其中，所述微波水分传感器通过微波水分传感器安装座安装在所述壳体的正面上，并位于所述光电传感器上方。

上述的联合收获机的在线式粮食水分检测装置，其中，所述微处理器还与定位模块连接，所述定位模块安装在所述联合收获机上。

上述的联合收获机的在线式粮食水分检测装置，其中，所述微处理器还通过无线传输装置与远端服务器连接。

上述的联合收获机的在线式粮食水分检测装置，其中，所述壳体上还设置有谷物样品手工收集开口，用于对检测后的样品进行收集并对检测结果进行复核。

上述的联合收获机的在线式粮食水分检测装置，其中，所述壳体上还设置有检查盖板，所述检查盖板枢接于所述壳体的顶端。

为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种联合收获机的在线式粮食水分检测方法，其中，采用上述的在线式粮食水分检测装置进行联合收获机的粮食水分含量动态检测，包括如下步骤：

S100、联合收获机在田间作业过程中，升运器的刮板上的部分粮食通过所述在线式粮食水分检测装置上的粮食入口，进入到所述在线式粮食水分检测装置的壳体内；

S200、安装在所述壳体上的光电传感器，检测进入所述壳体内粮食的堆积高度达到一阈值时，将粮食堆积高度信息传送微处理器；

S300、微处理器接收到信号后，控制微波水分传感器开始进行测量；

S400、所述微波水分传感器测量到谷物含水率后，将粮食含水率信息发送所述微处理器，所述微处理器动态显示所述粮食含水率信息；

S500、所述微处理器控制直流电机带动卸粮部件转动，将所述壳体内部的粮食通过粮食出口排出至升运器；

S600、经过一段时间后，所述微处理器控制所述直流电机停止转动，所述卸粮机构停止转动，所述粮食出口关闭，重新执行步骤S100-S500继续进行在线粮食含水率检测。

上述的联合收获机的在线式粮食水分检测方法，其中，步骤S400之后，还包括：

S450、所述微处理器读取所述联合收获机当前位置的经纬度值，并将经纬度值以及当前采集的所述粮食含水率信息，通过无线传输装置发送给远程服务器。

本发明的技术效果在于：

本发明可以应用到收获机械上，在联合收获机田间作业过程中，在线测量谷物含水率，能够动态显示粮食的水分含量并进行远程传输，为谷物的储藏工作做好准备，同时驾驶员可以通过所测谷物的水分含量调节收获机械的收获强度，充分发挥谷物收割机械的收获能力。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为本发明一实施例的在线式粮食水分检测装置立体结构示意图；

图2为图1的主视图；

图3为图2的A-A剖面图；

图4为图2的俯视图；

图5为本发明一实施例的在线式粮食水分检测方法工作原理图。

其中，附图标记

1 微处理器

2 定位模块

3 服务器

4 无线传输装置

5 光电传感器

6 微波水分传感器

7 直流电机

8 继电器开关

9 壳体

10 左安装座

11 右安装座

12 出料叶轮轴

13 出料叶轮

14 微波水分传感器安装座

15 光电传感器安装板

16 粮食入口

17 粮食出口

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：

参见图1，图1为本发明一实施例的在线式粮食水分检测装置立体结构示意图。本发明的联合收获机的在线式粮食水分检测装置，安装在联合收获机的升运器的侧面，可在联合收获机的升运器侧面，对应壳体9的背面的粮食入口16和粮食出口17的位置和尺寸，开两个同尺寸的孔，将壳体9对应于该两个孔与该升运器侧面连接，组成谷物从升运器提升端到提升链返回端的通道；所述联合收获机上设置有微处理器1。本实施例的所述在线式粮食水分检测装置包括：壳体9，安装在所述升运器的侧面，所述壳体9与所述升运器的侧面连接的一面设置有粮食入口16和粮食出口17，所述粮食入口16和粮食出口17分别与所述升运器连通，所述升运器内的部分粮食通过所述粮食入口16进入所述壳体9，并通过所述粮食出口17回到所述升运器内；光电传感器5，安装在所述壳体9上，并与所述微处理器1连接，用于检测进入所述壳体9内粮食的堆积高度，并将粮食堆积高度信息传送所述微处理器1，当壳体9内部的粮食堆积到一定高度的时候，安装在壳体9上部的光电传感器5产生信号并送入微处理器1；微波水分传感器6，安装在所述壳体9上，并与所述微处理器1连接，用于检测进入所述壳体9内粮食的含水率，并将粮食含水率信息传送所述微处理器1，微处理器1接收到信号后，控制微波水分传感器6开始进行测量，微波水分传感器6测量到谷物含水率以后，将测量值发送给微处理器1并动态显示，微处理器1一方面控制直流电机7开始转动，另一方面读取当前位置的经纬度值，并将经纬度值以及当前采集的谷物含水率，通过无线传输装置4远程发送给服务器3或远端的其他装备；直流电机7，设置于所述壳体9一侧，并通过继电器开关8与所述微处理器1连接；以及卸粮机构，安装在所述壳体9内并对应于所述粮食出口17设置，所述卸粮机构与所述直流电机7连接，直流电机7转动会带动卸粮机构转动，壳体9内部的谷物粮食通过粮食出口17排出，所述直流电机7带动所述卸粮机构运行时，所述粮食出口17打开。经过一段时间后，微处理器1控制直流电机7停止转动，壳体9内部的卸粮机构也停止，粮食出口17处于关闭状态，谷物重新进行堆积，开始新一轮的谷物含水率检测。

参见图2-图4，图2为图1的主视图，图3为图2的A-A剖面图，图4为图2的俯视图。本实施例的所述卸粮机构包括出料叶轮13，所述出料叶轮13安装在出料叶轮轴12上，所述出料叶轮轴12通过轴承支撑安装在所述壳体9的两侧面上，所述出料叶轮轴12与所述直流电机7连接。所述壳体9的两侧分别设置有左安装座10和右安装座11，所述壳体9通过所述左安装座10和右安装座11与所述升运器的侧面连接。所述光电传感器5通过光电传感器安装板15安装在所述壳体9的正面上。所述微波水分传感器6通过微波水分传感器安装座14安装在所述壳体9的正面上，并位于所述光电传感器5上方。所述微处理器1还与定位模块2连接，所述定位模块2安装在所述联合收获机上，该定位模块2可为北斗定位模块2或GPS定位模块2。所述微处理器1还通过无线传输装置4与远端服务器3连接。所述壳体9上还设置有谷物样品手工收集开口，用于对检测后的样品进行收集并对检测结果进行复核。所述壳体9上还设置有检查盖板，所述检查盖板枢接于所述壳体9的顶端。

参见图5，图5为本发明一实施例的在线式粮食水分检测方法工作原理图。本发明的联合收获机的在线式粮食水分检测方法，采用上述的在线式粮食水分检测装置进行联合收获机的粮食水分含量动态检测，包括如下步骤：

步骤S100、联合收获机在田间作业过程中，升运器的刮板上的部分粮食通过所述在线式粮食水分检测装置上的粮食入口16，进入到所述在线式粮食水分检测装置的壳体9内；

步骤S200、安装在所述壳体9上的光电传感器5，检测进入所述壳体9内粮食的堆积高度达到一阈值时，将粮食堆积高度信息传送微处理器1；

步骤S300、微处理器1接收到信号后，控制微波水分传感器6开始进行测量；

步骤S400、所述微波水分传感器6测量到谷物含水率后，将粮食含水率信息发送所述微处理器1，所述微处理器1动态显示所述粮食含水率信息；

步骤S500、所述微处理器1控制直流电机7带动卸粮部件转动，将所述壳体9内部的粮食通过粮食出口17排出至升运器；

步骤S600、经过一段时间后，所述微处理器1控制所述直流电机7停止转动，所述卸粮机构停止转动，所述粮食出口17关闭，重新执行步骤S100-S500继续进行在线粮食含水率检测。

其中，步骤S400之后，还可包括：

步骤S450、所述微处理器1读取所述联合收获机当前位置的经纬度值，并将经纬度值以及当前采集的所述粮食含水率信息，通过无线传输装置4发送给远程服务器3。

联合收获机在田间作业过程中，升运器刮板上的谷物经粮食入口16进入到壳体9内部，由于此时电机7是停止转动的，谷物会在壳体9内部堆积，当到达一定高度时，光电传感器5产生信号，传输到微控制器，微控制器发出指令给微波水分传感器6，开始采集壳体9内谷物的含水率，采集完成后将数据传输给微控制器，微控制器可以动态显示并通过无线传输网络，将谷物含水率以及当前位置的经纬度值发送给远端服务器3或设备，水分信息采集完成后，微控制器控制直流电机7开始转动，带动叶轮卸料机构转动，将壳体9内部堆积的谷物从粮食出口17排出，经过一段时间后，微处理器1控制直流电机7停止转动，又开始新一轮的蓄粮并检测过程。

本发明可以应用到收获机械上，能够动态显示粮食的水分含量，极大提高粮食的收获、储藏效率及可靠性。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种联合收获机的在线式粮食水分检测装置，其特征在于，安装在联合收获机的升运器的侧面，所述联合收获机上设置有微处理器，所述在线式粮食水分检测装置包括：

壳体，安装在所述升运器的侧面，所述壳体与所述升运器的侧面连接的一面设置有粮食入口和粮食出口，所述粮食入口和粮食出口分别与所述升运器连通，所述升运器内的部分粮食通过所述粮食入口进入所述壳体，并通过所述粮食出口回到所述升运器内；

光电传感器，安装在所述壳体上，并与所述微处理器连接，用于检测进入所述壳体内粮食的堆积高度，并将粮食堆积高度信息传送所述微处理器；

微波水分传感器，安装在所述壳体上，并与所述微处理器连接，用于检测进入所述壳体内粮食的含水率，并将粮食含水率信息传送所述微处理器；

直流电机，设置于所述壳体一侧，并通过继电器开关与所述微处理器连接；以及

卸粮机构，安装在所述壳体内并对应于所述粮食出口设置，所述卸粮机构与所述直流电机连接，所述直流电机带动所述卸粮机构运行时，所述粮食出口打开。

2.如权利要求1所述的联合收获机的在线式粮食水分检测装置，其特征在于，所述卸粮机构包括出料叶轮，所述出料叶轮安装在出料叶轮轴上，所述出料叶轮轴通过轴承支撑安装在所述壳体的两侧面上，所述出料叶轮轴与所述直流电机连接。

3.如权利要求1或2所述的联合收获机的在线式粮食水分检测装置，其特征在于，所述壳体的两侧分别设置有左安装座和右安装座，所述壳体通过所述左安装座和右安装座与所述升运器的侧面连接。

4.如权利要求1或2所述的联合收获机的在线式粮食水分检测装置，其特征在于，所述光电传感器通过光电传感器安装板安装在所述壳体的正面上；所述微波水分传感器通过微波水分传感器安装座安装在所述壳体的正面上，并位于所述光电传感器上方。

5.如权利要求1或2所述的联合收获机的在线式粮食水分检测装置，其特征在于，所述微处理器还与定位模块连接，所述定位模块安装在所述联合收获机上。

6.如权利要求5所述的联合收获机的在线式粮食水分检测装置，其特征在于，所述微处理器还通过无线传输装置与远端服务器连接。

7.如权利要求1或2所述的联合收获机的在线式粮食水分检测装置，其特征在于，所述壳体上还设置有谷物样品手工收集开口，用于对检测后的样品进行收集并对检测结果进行复核。

8.如权利要求1或2所述的联合收获机的在线式粮食水分检测装置，其特征在于，所述壳体上还设置有检查盖板，所述检查盖板枢接于所述壳体的顶端。

9.一种联合收获机的在线式粮食水分检测方法，其特征在于，采用上述权利要求1-8中任意一项所述的在线式粮食水分检测装置进行联合收获机的粮食水分含量动态检测，包括如下步骤：

S100、联合收获机在田间作业过程中，升运器的刮板上的部分粮食通过所述在线式粮食水分检测装置上的粮食入口，进入到所述在线式粮食水分检测装置的壳体内；

S200、安装在所述壳体上的光电传感器，检测进入所述壳体内粮食的堆积高度达到一阈值时，将粮食堆积高度信息传送微处理器；

S300、微处理器接收到信号后，控制微波水分传感器开始进行测量；

S400、所述微波水分传感器测量到谷物含水率后，将粮食含水率信息发送所述微处理器，所述微处理器动态显示所述粮食含水率信息；

S500、所述微处理器控制直流电机带动卸粮部件转动，将所述壳体内部的粮食通过粮食出口排出至升运器；

S600、经过一段时间后，所述微处理器控制所述直流电机停止转动，所述卸粮机构停止转动，所述粮食出口关闭，重新执行步骤S100-S500继续进行在线粮食含水率检测。

10.如权利要求9所述的联合收获机的在线式粮食水分检测方法，其特征在于，步骤S400之后，还包括：

S450、所述微处理器读取所述联合收获机当前位置的经纬度值，并将经纬度值以及当前采集的所述粮食含水率信息，通过无线传输装置发送给远程服务器。

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