CN113175966A - 一种谷物质量流量检测装置及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及农业机械领域，尤其涉及一种谷物质量流量检测装置及其检测方法，其中的一种谷物质量流量检测装置，包括：料箱，以及安装在料箱内的进料模块、洒料模块和检测模块；进料模块的出料口、洒料模块的中心轴线以及检测模块的中心轴线同轴设置；洒料模块能够使从进料模块掉落的谷物抛洒至料箱内；检测模块与洒料模块联动；其中检测模块能够检测洒料模块的实时转矩、转速大小及其变化量。本谷物质量流量检测装置，通过测量抛洒转矩来进行籽粒流量的间接测量，抛洒转矩与联合收割机背景振动各分量基本都无耦合，克服了联合收割机背景振动的干扰和影响，结构简单，所需测量参数少，且受机器作业干扰小，提高了谷物流量检测的准确度。

Description

一种谷物质量流量检测装置及其检测方法

技术领域

本发明涉及农业机械领域，尤其涉及一种谷物质量流量检测装置及其检测方法。

背景技术

近年来，为了提高农业资源的有效利用率，避免生态环境的进一步恶化，降低农业生产的成本，实现现代农业的可持续发展，“精准农业”得到快速发展。农田的谷物产量分布图作为“精准农业”的基础一环，可以对本轮作物生产中的变量播种、施肥、施药和田间管理效果进行评价，并可为下一季农业生产精准控制提供田间粮食产量分布变异信息。

国内外学者对谷物测产方式做了大量研究。目前主要使用的谷物流量传感器，根据其测量原理的不同，可分为质量流式和体积流式两种。其中质量流式的谷物流量传感器主要有冲量式、γ射线式和称重式三种。体积流式的谷物流量传感器主要有光电式、刮板轮式两种。

射线式价格昂贵，且易造成环境污染；称重式属于动态冲击状态下的动态平衡，精度不高，且由于粮箱本身重量较大，检测分辨率较低，安装不方便；体积流式测量由于受联合收割机颠簸振动和姿态变化影响，测量误差较大；冲量式谷物流量传感器具有响应特性好、灵敏度高、传感器体积空间小等特点，目前应用较为广泛。

但现有冲量（或冲击力）式谷物质量流量传感器的最大问题是：由于地面颠簸和联合收割机中各旋转部件的耦合振动传递到传感器安装座上，而引发传感器背景振动，这个背景振动的激励源和传递过程复杂，而且时刻变化，难以准确测量和解析。背景振动对传感器工作的影响很大，由于冲量式传感器的悬臂受力式测量原理，背景振动会叠加到传感器的输入冲击中，并含杂在传感器输出信号内，导致传感器零点漂移和测量精度波动。背景振动成为冲量式谷物流量传感器精度提高的严重障碍和制约。

中国专利公开号为CN103125204A的发明专利提出了一种联合收割机的谷物质量测量装置与测量方法，其采用多维力方式对冲击力进行测量，但该装置中多维力的标定较复杂，在实际应用中受到限制。胡均万等人为消除机器振动产生的误差，设计了一种双板差分冲量式谷物流量传感器，但受限于田间坡度变化以及谷物含水率等因素的影响，测量精度不高。

发明内容

本发明的目的是提供一种谷物质量流量检测装置。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种谷物质量流量检测装置，包括：料箱，以及安装在所述料箱内的进料模块、洒料模块和检测模块；所述进料模块的出料口、所述洒料模块的中心轴线以及所述检测模块的中心轴线同轴设置；所述洒料模块能够转动，以使从所述进料模块掉落的谷物抛洒至所述料箱内；所述检测模块与所述洒料模块联动；其中所述检测模块能够检测所述洒料模块的实时转矩、转速大小及其变化量。

进一步地，所述检测装置还包括一驱动电机，且所述驱动电机与所述检测模块同轴设置；其中所述驱动电机能够通过所述检测模块驱动所述洒料模块转动。

进一步地，所述驱动电机具有一驱动轴；所述检测模块包括固定在所述驱动轴与所述洒料模块之间的检测传感器；所述检测传感器与所述驱动轴同轴设置，其中所述检测传感器适于检测所述洒料模块的实时转矩、转速大小及其变化量。

进一步地，所述料箱的内侧壁固定连接有一侧架，且所述检测传感器和所述驱动电机分别固定连接在所述侧架的侧壁。

进一步地，所述检测传感器与所述洒料模块之间设置有法兰轴，所述法兰轴与所述检测传感器同轴设置，且所述法兰轴通过若干连接螺栓与所述洒料模块固定连接；所述驱动电机与所述驱动轴之间、所述驱动轴与所述检测传感器之间、所述检测传感器与所述法兰轴之间均通过联轴器相连。

进一步地，所述洒料模块包括与所述法兰轴同轴设置的洒料圆盘、固定在所述洒料圆盘上端面的洒料中轴和固定连接在所述洒料中轴外侧壁的若干洒料挡板；所述洒料圆盘的底部开设有与所述连接螺栓适配的螺栓孔；其中所述驱动电机能够驱动所述洒料圆盘转动，以使所述洒料挡板抛洒谷物。

进一步地，所述洒料中轴的顶部设置有一锥形顶尖，其中所述锥形顶尖能够将谷物引导至相邻两洒料挡板之间。

进一步地，所述进料模块包括分别固定在所述料箱内外侧壁的进料腔体和升运器；以及所述出料口设置在所述进料腔体的底部，且所述出料口对准所述锥形顶尖；所述进料腔体的进料口与所述升运器连通；其中通过所述升运器输送至所述进料腔体内的谷物能够掉落至所述锥形顶尖上。

进一步地，所述料箱的顶部设置有一姿态传感器，且所述姿态传感器适于检测所述料箱的偏转。

另一方面，本发明还提供了一种谷物质量流量检测装置的检测方法，包括如上所述的一种谷物质量流量检测装置；通过驱动电机驱动洒料圆盘转动；通过升运器将谷物输送至进料腔体内；谷物穿过出料口后经由锥形顶尖导向掉落至洒料圆盘上，以使洒料挡板抛洒谷物至料箱内；通过驱动电机调整洒料圆盘的转速；通过检测传感器实时检测洒料圆盘转动的转矩、转速大小及其变化量，以计算谷物流量初始值；通过姿态传感器检测料箱偏转的角速度变化值，以补偿谷物流量初始值得到谷物流量终值。

本发明的有益效果是，本发明的一种谷物质量流量检测装置及其检测方法，通过测量抛洒转矩来进行籽粒流量的间接测量，抛洒转矩与联合收割机背景振动各分量基本都无耦合，从本质上克服了联合收割机背景振动的干扰和影响。同时姿态传感器实时检测机器工作时的状态变化，对所述谷物流量测量结果进行校正，从而使得根据转矩和转速计算得到的谷物流量值更加准确。本发明结构简单，所需测量参数少，且受机器作业干扰小，提高了谷物流量检测的准确度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的一种谷物质量流量检测装置的优选实施例的结构示意图；

图2是本发明的洒料模块、检测模块与驱动电机安装的优选实施例的立体图；

图3是本发明的洒料模块、检测模块与驱动电机安装的优选实施例的爆炸图；

图4是本发明洒料模块的优选实施例的立体图；

图5是本发明一种谷物质量流量检测装置的检测方法的流程图；

图6是本发明洒料圆盘顺时针方向旋转时摩擦力的方向。

图中：

料箱1、侧架11；

进料模块2、进料腔体21、出料口211、进料口212、升运器22；

洒料模块3、洒料圆盘31、洒料中轴32、洒料挡板33、锥形顶尖34；

检测模块4、检测传感器41、法兰轴42、连接螺栓43；

驱动电机5、驱动轴51；

姿态传感器6。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

实施例一

如图1至图5所示，本实施例一提供了一种谷物质量流量检测装置，包括：

料箱1，

在该料箱1内形成用于储存谷物籽粒的料仓，通过该料箱1及时收集联合收割机收割的谷物，为谷物的收割提供便利，在料箱1的一侧壁内侧固定连接有一侧架11，具体的，该侧架11通过四根型材相互围合形成一个方形的框架，再通过四根型材将该框架与料箱1的内侧壁相固定，每两根型材之间均通过角铁连接，且角铁均位于竖直平面上，在物体安装在该侧架11上后，避免物体竖直方向上的晃动，以保证整个物体安装在该侧架11上的竖直稳定性。

进料模块2，

该进料模块2用于将谷物搬运至料箱1内，且谷物进入料箱1后是自上而下掉落的。

洒料模块3，

该洒料模块3位于进料模块2的下方，从进料模块2掉落的谷物会掉落至洒料模块3上，且该洒料模块3能够转动并抛洒谷物籽粒，以使谷物被收集在料箱1内。

检测模块4，

该检测模块4位于洒料模块3下方，该检测模块4能够跟随洒料模块3转动，该检测模块4用于检测物体的实时转矩、转速大小及其变化量，该检测模块4安装在侧架11上，即侧架11能够保持检测模块4的竖直方向上的安装稳定性，避免检测模块4晃动造成误差，以保证检测模块4的检测准确性。

需要指出的是，由于地面颠簸和联合收割机中各旋转部件的耦合振动时会叠加到检测模块4的输出信号中，导致检测的精度发生波动，为了解决上述问题，需要设计如下方案：

将所述进料模块2的出料口211、所述洒料模块3的中心轴线以及所述检测模块4的中心轴线同轴设置；在洒料模块3转动过程中，从所述进料模块2掉落的谷物会被抛洒至所述料箱1内，同时，谷物会对洒料模块3的转动造成阻力，从而洒料模块3的转矩和转速都会发生变化，而所述检测模块4能够检测所述洒料模块3的转矩、转速大小及其变化量，通过检测到的数据作为检测量来计算得出谷物的流量，通过在水平方向上检测洒料模块3的转矩、转速大小及其变化量，而联合收割机竖直方向上的振动不会影响到检测模块4水平方向上的测量，因此，不管联合收割机如何颠簸都不会影响测量精度，通过这样的方式提高了整个检测装置的抗干扰性能，测量得出的谷物流量精度较高。

在本实施例中，通过测量谷物抛洒转矩来进行谷物籽粒流量的间接测量，抛洒转矩与联合收割机背景振动各分量基本都无耦合，从本质上克服了联合收割机背景振动的干扰和影响。本实施例结构简单，所需测量参数少，且受机器作业干扰小，提高了谷物流量检测的准确度。

为了实现洒料模块3的转动，所述检测装置还包括一驱动电机5，且所述驱动电机5与所述检测模块4同轴设置，驱动电机5作为整个系统的动力；所述驱动电机5能够通过所述检测模块4驱动所述洒料模块3转动，具体地，该驱动电机5具有一驱动轴51，该驱动轴51穿过检测模块4后与洒料模块3相连接，进而驱动电机5通过驱动驱动轴51转动带动洒料模块3转动，检测模块4用于检测驱动轴51转动的转速、转矩大小及变化，进而得出洒料模块3的转速、转矩的大小及变化，驱动电机5安装在侧架11上，且驱动电机5的安装角度可以调整，以保证驱动电机5与检测模块4的同轴度。

具体的检测模块4结构如下，所述检测模块4包括固定在所述驱动轴51与所述洒料模块3之间的检测传感器41；所述检测传感器41与所述驱动轴51同轴设置，该检测传感器41也固定在侧架11上，进而保证了检测传感器41与驱动电机5之间的同轴度，所述检测传感器41适于检测驱动轴51的转矩、转速大小及变化量，进而得出所述洒料模块3的转矩、转速大小及变化量。

在本实施例中，检测传感器41为转矩转速传感器，型号为DYN-200型。

为了实现检测传感器41与洒料模块3的连接，在所述检测传感器41与所述洒料模块3之间设置有法兰轴42，所述法兰轴42与所述检测传感器41同轴设置，通过法兰轴42的设置进一步提高了检测传感器41与洒料模块3的同轴度，且所述法兰轴42通过若干连接螺栓43与所述洒料模块3固定连接，以保证法兰轴42与洒料模块3之间的安装稳定性。

在本实施例中，所述驱动电机5与所述驱动轴51之间、所述驱动轴51与所述检测传感器41之间、所述检测传感器41与所述法兰轴42之间均通过联轴器相连。

具体的洒料模块3结构如下，所述洒料模块3包括与所述法兰轴42同轴设置的洒料圆盘31，该洒料圆盘31用于盛接从进料模块2掉落的谷物，具体地，在洒料圆盘31的底部开设有若干与连接螺栓43相适配的螺栓孔，各螺栓孔按圆周均匀分布，且在螺栓孔内焊接有螺母，通过连接螺栓43穿过法兰轴42后旋入在螺母中，进而完成将洒料圆盘31安装在法兰轴42上，进而保证洒料圆盘31与检测传感器41的同轴度；通过驱动电机5驱动洒料圆盘31转动，使得洒料圆盘31将谷物抛洒至料箱1内，在谷物掉落在洒料圆盘31上时，谷物与洒料圆盘31之间的摩擦力会形成对洒料圆盘31转动的阻力，则洒料圆盘31的转速和转矩都会发生变化，通过检测传感器41来探测驱动轴51（即洒料圆盘31）实时的转速、转矩，并通过转速、转矩的变化量来得出谷物的流量。

为了便于抛洒谷物，在所述洒料圆盘31上端面固定有一洒料中轴32，并且在所述洒料中轴32外侧壁固定连接有若干洒料挡板33；在所述驱动电机5驱动所述洒料圆盘31转动过程中，所述洒料挡板33抛洒谷物，通过洒料挡板33的设置，使得谷物被洒料圆盘31抛洒出去的时候不需要依赖于谷物与洒料圆盘31之间的摩擦力，则大量的谷物掉落在洒料圆盘31上不是通过洒料圆盘31转动的少量抛洒，而是通过洒料挡板33抛洒，大量的谷物都能被直接抛洒出去，进而能够适用更大流量的谷物进行检测，提高了检测效率，同时，谷物与洒料挡板33接触相比于谷物与洒料圆盘31接触的方式，谷物对洒料圆盘31的阻力更大，检测传感器41检测到的转速、转矩的变化量更大，计算得出的谷物流量更精准。

需要指出的是，由于进料模块2的出料口211与洒料圆盘31是同轴设置的，故谷物落下的中心与洒料圆盘31的中心基本重合，因此谷物掉落时部分谷物会堆积在洒料中轴32上，从而检测的谷物流量具有偏差，为了解决上述问题，需要设计如下方案，在所述洒料中轴32的顶部设置有一锥形顶尖34，其中所述锥形顶尖34能够将谷物引导至相邻两洒料挡板33之间，避免谷物的堆积，进而保证了检测准确性。

在本实施例中，驱动电机5驱动洒料圆盘31转动的过程不是“启——停——启”模式，而是让洒料圆盘31在空载时保持一个恒定的转速，其目的是让谷物粒子更快地飞出去且提高驱动轴51的使用寿命。

具体的进料模块2结构如下，所述进料模块2包括分别固定在所述料箱1内外侧壁的进料腔体21和升运器22，升运器22用于将料箱1外部的谷物搬运至料箱1内部，具体的，升运器22将谷物搬运至进料腔体21内，通过进料腔体21掉落到料箱1内；以及所述出料口211设置在所述进料腔体21的底部，且所述进料口212对准所述锥形顶尖34；所述进料腔体21的进料口212与所述升运器22连通；使用时，通过所述升运器22输送至所述进料腔体21内的谷物能够掉落至所述锥形顶尖34上。

在本实施例中，在进料腔体21内位于进料口212与出料口211之间具有一个斜坡，该斜坡对谷物籽粒起到导向作用，避免谷物籽粒在进料腔体21内堵塞的情况。

在本实施例中，进料腔体21的宽度大于出料口211的宽度，使得出料口211形成一个收口形状，以保证谷物都能掉落到锥形顶尖34上，保证了谷物滑落到洒料圆盘31上，避免谷物直接飞散落到洒料圆盘31上时，谷物对洒料挡板33阻力不均匀而造成检测传感器41检测的数值偏差的问题，进一步保证了检测准确性。

需要指出的是，当联合收割机在水平方向上运动时，其在水平方向上还是会产生对检测传感器41的干扰，例如联合收割机转向或掉头的时候会发生甩尾现象，因此光通过检测传感器41检测的数据仅适用于联合收割机直线运动时的数据，为了解决上述问题，需要设计如下方案，在所述料箱1的顶部设置有一姿态传感器6，通过姿态传感器6来测量水平方向上的干扰并校正，料箱1在水平方向上的角速度发生变化的时候，则姿态传感器6能够测量到联合收割机水平方向上的瞬时角速度变化值（即偏航角变化值），通过该数据结合检测传感器41检测到的数值以获得最终准确的谷物流量。

本谷物质量流量检测装置还包括一信号处理模块，该信号处理模块集成在联合收割机的驾驶室控制面板内，信号处理模块用于采集检测传感器41和姿态传感器6的数据后进行处理，（即姿态传感器6所采集的角速度变化信号用来校正检测传感器41所采集到的角速度数值），从而构建谷物质量与转矩、转速、角加速度变化以及时间之间的关系，得出谷物流量的实时数据。

在本实施例中，在驱动电机5内安装有驱动控制模块，根据信号处理模块得到的谷物流量实时数据，驱动控制模块会改变驱动电机5的转速，以使驱动轴51带动洒料圆盘31转动，以获得较大的转速、较大的信噪比和分辨率。

具体的谷物流量计算方式如下，

通过能量守恒定律构建转矩T，时间t，谷物质量M之间的关系。

转矩做功=谷物粒子动能+粒子克服摩擦力做功+洒料圆盘31的转动势能变化+谷物粒子掉落时的冲击损耗

① 转矩做功

洒料圆盘31上的理论转矩：

其中

-洒料圆盘31转矩；

驱动电机5输出转矩；

-传动部分传动比；

-传动部分的传动效率。

则洒料圆盘31转矩做功：

其中

-洒料圆盘31转矩做功；

-转矩随时间变化量；

-转速随时间变化量；

-计算初始时间；

-计算截止时间。

公式中

、

都是需要实时监测的量。

② 谷物粒子动能

谷物粒子最终需要飞出洒料圆盘31，单个谷粒抛出时的动能：

式中

-单个谷粒抛出时的动能；

-单个粒子质量；

-洒料圆盘31的半径；

-谷物飞出时，洒料圆盘31角速度。

抛出粒子总动能：

式中

-抛出粒子总动能；

-抛出粒子总质量；

-洒料圆盘31的半径；

-谷物飞出时，洒料圆盘31角速度。

需要注意的是，洒料圆盘31在进行加速转动的过程中伴随着谷物粒子的飞出，因 此粒子飞出的速度并不相等，此处的

不等于

。为简化计算此处先取

。

③ 洒料圆盘31转动势能变化

洒料圆盘31的转动惯量为：

式中

-洒料圆盘31转动惯量；

-洒料圆盘31质量；

-洒料圆盘31半径。

谷物粒子飞出时洒料圆盘31的转动势能：

式中

-谷物粒子飞出时洒料圆盘31的转动势能；

-洒料圆盘31质量；

-洒料圆盘31半径；

-谷物飞出时，洒料圆盘31角速度。

洒料圆盘31的初始转动势能:

式中

-谷物粒子飞出时洒料圆盘31的转动势能；

-洒料圆盘31质量；

-洒料圆盘31半径；

-洒料圆盘31空载时的恒定转速；

洒料圆盘31转动势能的变化为：

式中

-洒料圆盘31转动势能变化；

为了让谷物粒子更快地飞出去且提高洒料中轴32的使用寿命，洒料圆盘31的运转 不是“启——停——启”，而是让洒料圆盘31在空载时保持一个恒定的转速

，当感知到有 谷物粒子掉落时，实时调整转速和扭矩。

④ 克服摩擦力做功

为了让谷物粒子更快地飞出洒料圆盘31，在洒料圆盘31的表面增加洒料挡板33，使得每个谷物粒子停留在洒料圆盘31的时间大大减小，提升了洒料圆盘31的效率。谷物粒子在洒料圆盘31上的摩擦主要包括：谷物粒子与洒料圆盘31表面的摩擦+谷物粒子与洒料挡板33表面的摩擦。

（如图6所示）

谷物在洒料圆盘31水平面上的摩擦力可以分解成径向

的和切向

，图6为洒料 圆盘31顺时针方向旋转时摩擦力的方向。

式中

-径向摩擦力；

-切向摩擦力

-摩擦系数；

-抛出粒子的总质量；

-重力加速度。

切向摩擦力

存在于谷物粒子贴近洒料挡板33的过程中；由于洒料圆盘31本身存 在初始角速度

，在谷物粒子掉落时与洒料挡板33之间存在碰撞，因此

作用时间短， 作用距离短，可以考虑忽略不计。

摩擦力做功：

式中

-谷物粒子抛出时，径向摩擦力所做的功；

-摩擦系数；

-抛出粒子的总质量；

-重力加速度；

-分布在洒料圆盘31上的谷物粒子距离洒料圆盘31边缘的长度的中位数；

-谷物粒子抛出时，切向摩擦力所做的功。

由于谷物粒子在飞出的过程是洒料圆盘31加速的过程，因此洒料圆盘31内每一个分区的谷物粒子对洒料挡板33都有挤压，存在谷物粒子与洒料挡板33的摩擦损耗。

假设洒料圆盘31加速过程为匀加速，角加速度为

，则谷物粒子对于洒料挡板33 的压力

可以看作为定值。谷物粒子与洒料挡板33的摩擦力为:

式中

-谷物粒子与洒料挡板33之间的摩擦力；

-摩擦系数；

-抛出粒子的总质量；

-分布在洒料圆盘31上的谷物粒子距离洒料圆盘31边缘的长度的中位数；

-洒料圆盘31匀加速过程中的角加速度。

总的克服摩擦力做功大小为：

式中

为总的克服摩擦力做功大小。

⑤ 洒料圆盘31与谷物粒子的冲击损耗

冲击损耗主要包括两个部分，分别是谷物粒子对洒料圆盘31的冲击损耗、谷物粒子对洒料挡板33的冲击损耗。

1）谷物对洒料挡板33的冲击损耗体现在对洒料圆盘31转矩的影响：

可以将掉落的谷物粒子看作一个质点系，则第

个质点的碰撞冲量可分为外碰撞 冲量

和内碰撞冲量

。

则对于质点系整体动量变化有：

式中

-碰撞后第

个质点的速度；

-碰撞前第

个质点的速度；

-第

个质点的质量；

-第

个质点外碰撞冲量；

-第

个质点内碰撞冲量。

由于内碰撞的冲量总是大小相等，方向相反，成对的存在，因此

。

由于单个粒子在掉落时跟洒料圆盘31碰撞都发生于洒料圆盘31旋转的法线方向，且谷物粒子在洒料圆盘31的切向速度为0或速度可以分解为切向速度和径向速度，因此谷物粒子和洒料圆盘31之间的碰撞可以看作是对心正碰撞。

若分析单个粒子与洒料圆盘31的碰撞，由于质量相差较大，对于洒料圆盘31的影响并不大。并且洒料圆盘31损失能量的一部分转化为了谷物粒子的动能，在②中已有体现，因此，谷物粒子与洒料挡板33的冲击能量损耗可以忽略不计。

2）谷物粒子掉落对于洒料圆盘31底板的能量损耗：

此处的损耗主要为谷物粒子从高处自由落体掉落于洒料圆盘31上，对洒料圆盘31产生冲击力，造成洒料圆盘31与轴之间的摩擦增大，产生热量导致能量损耗。（洒料圆盘31本身旋转与洒料中轴32、轴承产生的摩擦力在传动效率中体现。）

设抛洒出来的谷物粒子距离洒料圆盘31之间高度为

，则掉落于洒料圆盘31上的 速度为

，谷物粒子在掉落于洒料圆盘31上时竖直方向的重力势能为

，此后 谷物粒子在竖直方向无速度，可见谷物粒子的重力势能完全被洒料圆盘31所吸收，因此，谷 物粒子冲击导致的洒料圆盘31能量损失即为粒子下落时的重力势能。

⑥ 传动机构的传动效率计算

洒料圆盘31机构在传动过程中由于存在机械加工误差、装配误差、自然损耗以及摩擦等因素的影响，传动过程中并不是一个理想的模型，因此此处要计算传动机构在传动过程中的传动效率。

——齿轮传动效率

——滚动轴承传动效率

——联轴器传动效率

——传动轴与洒料圆盘31之间的传动效率

综合分析以上各式，并根据能量守恒定律可以得到以下方程：

求得谷物流量的计算公式如下：

。

实施例二

在实施例一的基础上，本实施例二还提供了一种谷物质量流量检测装置的检测方法，其中的一种谷物质量流量检测装置与实施例一相同，此处不再赘述。

具体的种谷物质量流量检测装置的检测方法如下，通过驱动电机5驱动洒料圆盘31转动；通过升运器22将谷物输送至进料腔体21内；谷物穿过出料口211后经由锥形顶尖34导向掉落至洒料圆盘31上，以使洒料挡板33抛洒谷物至料箱1内；通过驱动电机5调整洒料圆盘31的转速；通过检测传感器41实时检测洒料圆盘31转动的转矩、转速大小及其变化量，以计算谷物流量初始值；通过姿态传感器6检测料箱1偏转的角速度变化值，以补偿谷物流量初始值得到谷物流量终值，通过这样的方式，从本质上克服了联合收割机背景振动的干扰和影响，从而使得根据转矩和转速计算得到的谷物流量值更加准确。本发明结构简单，所需测量参数少，且受机器作业干扰小，提高了谷物流量检测的准确度。

以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种谷物质量流量检测装置，其特征在于，包括：

料箱，以及安装在所述料箱内的进料模块、洒料模块和检测模块；

所述进料模块的出料口、所述洒料模块的中心轴线以及所述检测模块的中心轴线同轴设置；

所述洒料模块能够转动，以使从所述进料模块掉落的谷物抛洒至所述料箱内；

所述检测模块与所述洒料模块联动；其中

所述检测模块能够检测所述洒料模块的实时转矩、转速大小及其变化量。

2.如权利要求1所述的一种谷物质量流量检测装置，其特征在于，

所述检测装置还包括一驱动电机，且所述驱动电机与所述检测模块同轴设置；其中

所述驱动电机能够通过所述检测模块驱动所述洒料模块转动。

3.如权利要求2所述的一种谷物质量流量检测装置，其特征在于，

所述驱动电机具有一驱动轴；

所述检测模块包括固定在所述驱动轴与所述洒料模块之间的检测传感器；

所述检测传感器与所述驱动轴同轴设置，其中

所述检测传感器适于检测所述洒料模块的实时转矩、转速大小及其变化量。

4.如权利要求3所述的一种谷物质量流量检测装置，其特征在于，

所述料箱的内侧壁固定连接有一侧架，且所述检测传感器和所述驱动电机分别固定连接在所述侧架的侧壁。

5.如权利要求4所述的一种谷物质量流量检测装置，其特征在于，

所述检测传感器与所述洒料模块之间设置有法兰轴，所述法兰轴与所述检测传感器同轴设置，且所述法兰轴通过若干连接螺栓与所述洒料模块固定连接；

所述驱动电机与所述驱动轴之间、所述驱动轴与所述检测传感器之间、所述检测传感器与所述法兰轴之间均通过联轴器相连。

6.如权利要求5所述的一种谷物质量流量检测装置，其特征在于，

所述洒料模块包括与所述法兰轴同轴设置的洒料圆盘、固定在所述洒料圆盘上端面的洒料中轴和固定连接在所述洒料中轴外侧壁的若干洒料挡板；

所述洒料圆盘的底部开设有与所述连接螺栓适配的螺栓孔；其中

所述驱动电机能够驱动所述洒料圆盘转动，以使所述洒料挡板抛洒谷物。

7.如权利要求6所述的一种谷物质量流量检测装置，其特征在于，

所述洒料中轴的顶部设置有一锥形顶尖，其中

所述锥形顶尖能够将谷物引导至相邻两洒料挡板之间。

8.如权利要求7所述的一种谷物质量流量检测装置，其特征在于，

所述进料模块包括分别固定在所述料箱内外侧壁的进料腔体和升运器；以及

所述出料口设置在所述进料腔体的底部，且所述出料口对准所述锥形顶尖；

所述进料腔体的进料口与所述升运器连通；其中

通过所述升运器输送至所述进料腔体内的谷物能够掉落至所述锥形顶尖上。

9.如权利要求8所述的一种谷物质量流量检测装置，其特征在于，

所述料箱的顶部设置有一姿态传感器，且所述姿态传感器适于检测所述料箱的偏转。

10.一种谷物质量流量检测装置的检测方法，其特征在于，包括如权利要求9所述的一种谷物质量流量检测装置；

通过驱动电机驱动洒料圆盘转动；

通过升运器将谷物输送至进料腔体内；

谷物穿过出料口后经由锥形顶尖导向掉落至洒料圆盘上，以使洒料挡板抛洒谷物至料箱内；

通过驱动电机调整洒料圆盘的转速；

通过检测传感器实时检测洒料圆盘转动的转矩、转速大小及其变化量，以计算谷物流量初始值；

通过姿态传感器检测料箱偏转的角速度变化值，以补偿谷物流量初始值得到谷物流量终值。

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