CN114199360B - 抗震动自配准产量称重装置、称重方法及单位产量计算方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗震动自配准产量称重装置、称重方法及单位产量计算方法，所述抗震动自配准产量称重装置包括固定板、设置在固定板上的称重模块、配准模块以和旋转驱动机构；其中，所述称重模块包括设置在固定板上的容器和称重传感器，其中，所述容器设置在所述称重传感器的上部；所述配准模块包括设置在固定板上的标准砝码和配准传感器，其中，所述标准砝码设置在所述配准传感器的上部。本发明的抗震动自配准产量称重装置在对收割过程中的农作物进行称重时，可以克服因为载体在运动过程中带来的震动所导致的超重或失重现象而对称重结果造成不规律难以计算的影响，从而保证称重准确度，进而实现对农作物的收获产量进行精确统计。

Description

抗震动自配准产量称重装置、称重方法及单位产量计算方法

技术领域

本发明涉及一种测量设备及方法，具体公开了一种抗震动自配准产量称重装置、称重方法及单位产量计算方法。

背景技术

随着科技的快速发展，如今农作物的收割一般都采用机械化、自动化，这样有利于提高工作效率，降低人力成本，并且在农作物的收割过程中，能够实时对农作物的收割量(或者产量)进行统计；但是在此过程中，由于大型收割设备的运动，其内部设置的重力传感器往往会因为超重或失重现象而出现测量误差，导致称重的重量与农作物的质量不一致，从而导致对产量统计不准确；依靠光谱等其他非称重式的产量获取方法在成本、精度、适用范围等方面存在一定的局限。

发明内容

本发明在于克服现有技术的不足，提供一种抗震动自配准产量称重装置，所述抗震动自配准产量称重装置在对收割过程中的农作物进行称重时，可以克服因为载体在运动过程中带来的震动所导致的超重或失重现象而对称重结果造成不规律难以计算的影响，从而保证称重准确度，进而实现对农作物的收获产量进行精确统计。

本发明的第二个目的在于提供一种应用上述抗震动自配准产量称重装置的称重方法。

本发明的第三个目的在于提供一种单位产量计算方法。

本发明用于解决现有技术问题的技术方案是：

一种抗震动自配准产量称重装置，包括固定板、设置在固定板上的称重模块、配准模块以及用于驱动所述固定板转动的旋转驱动机构；其中，所述称重模块包括设置在固定板上的容器和称重传感器，其中，所述容器设置在所述称重传感器的上部；所述配准模块包括设置在固定板上的标准砝码和配准传感器，其中，所述标准砝码设置在所述配准传感器的上部。

优选的，所述旋转驱动机构包括转轴以及控制器，其中，所述转轴一端与所述固定板连接，另一端与所述控制器的动力输出端连接；所述控制器用于控制所述转轴等时间转动或等间距转动。

优选的，所述容器处设置有激光传感器，所述激光传感器设置于所述容器的边缘，用于判断容器中临时存放的农作物的体积。

优选的，所述激光传感器的数量为偶数，且设置位置相互对齐。

优选的，所述容器为多组，对应的，所述称重传感器的数量与所述容器的数量相等，且每组容器与每组称重传感器一一对应。

优选的，所述标准砝码为多组，对应的，所述配准传感器的数量与所述标准砝码的数量相等，且每组标准砝码与每组配准传感器一一对应。

优选的，所述称重传感器和所述配准传感器均为重力传感器。

一种抗震动自配准产量称重方法，包括以下步骤：

(1)、在对农作物进行收割时，将收割后的农作物送入容器内临时存放；

(2)、待容器内临时存放的农作物的体积达到设定值后，称重传感器将容器中的农作物的重量N₁上传给控制器，配准传感器将标准砝码的重量N₂上传给控制器；

(3)、此时农作物的质量M₁按照以下公式计算：

其中，M₂为标准砝码的质量，N₁为称重传感器的读数，N₂为配准传感器的读数；

(4)、旋转驱动机构带动固定板转动，从而将容器中临时存放的农作物转移到其他固定容器中。

优选的，在步骤(2)中，通过设置在容器边缘的激光传感器对容器中的临时存放的农作物的体积进行检测，当该农作物的体积达到预定值后，所述旋转驱动机构带动固定板及设置在固定板上的容器转动，从而将容器内临时存放的农作物倒入固定容器中。

一种单位产量计算方法，包括以下步骤：

(1)、设定农作物收割设备的运动速度为V，收割范围的宽度为D，旋转驱动机构带动容器转动的时间间隔为T，则T时间内的农作物收割设备的收割面积S为：

S＝L×D

其中，L为T时间内的收割面积的长度，且L＝VT；其中，V为农作物收割设备的运动速度；

(2)、计算T时间内容器中临时存放的农作物的质量M₁；

(3)、单位面积内的农作物产量为F为：

在上式中，S为T时间内的收割面积。

本发明与现有技术相比具有以下的有益效果：

1、本发明的抗震动自配准产量称重装置在对收割过程中的农作物进行称重时，可以克服因为载体在运动过程中带来的震动所导致的超重或失重现象而对称重结果造成不规律难以计算的影响，从而保证称重准确度，进而实现对农作物的收获产量进行精确统计。

2、本发明的抗震动自配准产量称重方法通过配重传感器中标准砝码的读数N₂和称重传感器中容器内的农作物的读数N₁，且由于标准砝码的质量是M₂已知，因此可以依据本发明的计算公式求得容器内的农作物的质量M₁，这样即克服了超重或失重现象对称重结果的影响，从而保证称重结果的准确性。

3、本发明的单位产量计算方法可以对单位面积的农作物产量进行计算，且计算精度更高。

附图说明

图1为本发明的抗震动自配准产量称重装置的结构简图。

图2为容器和激光传感器示意。

图3为多组配准传感器和称重传感器的示意图。

图4为产量分布栅格图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

参见图1-图4，本发明的抗震动自配准产量称重装置包括固定板5、设置在固定板5上的称重模块、配准模块以及用于驱动所述固定板5转动的旋转驱动机构；其中，所述称重模块包括设置在固定板5上的容器2和称重传感器，其中，所述容器2设置在所述称重传感器的上部；所述配准模块包括设置在固定板5上的标准砝码4和配准传感器，其中，所述标准砝码4设置在所述配准传感器的上部。

参见图1-图4，所述旋转驱动机构包括转轴6以及控制器7(例如步进电机)，其中，所述转轴6一端与所述固定板5连接，另一端与所述控制器7的动力输出端连接；所述控制器7用于控制所述转轴6等时间转动或等间距转动；其中，等时间转动为：每隔特定时间，所述控制器7带动转轴6转动一周；等间距转动为：农作物收割设备每运动一段特定行程，所述控制器7带动转轴6转动一周；而在特殊情况下，激光传感器1判断容器2已满时，转轴6立即转动.

参见图1-图4，所述容器2处设置有激光传感器1，所述激光传感器1设置于所述容器2的边缘，用于判断容器2中临时存放的物体在容器2中的高度，从而对农作物的体积进行判断；其中，所述激光传感器1的数量为偶数，且设置位置相互对齐。

在本实施例中，所述容器2可为多组，对应的，所述称重传感器的数量与所述容器2的数量相等，且每组容器2与每组称重传感器一一对应；另外，所述标准砝码4为多组，对应的，所述配准传感器的数量与所述标准砝码4的数量相等，且每组标准砝码4与每组配准传感器一一对应。

在本实施例中，所述称重传感器和所述配准传感器均为重力传感器3。

参见图1-图4，本发明的抗震动自配准产量称重方法包括以下步骤：

(1)、在对农作物进行收割时，将收割后的农作物送入容器2内临时存放；

(2)、待容器2内临时存放的农作物的体积达到设定值后，称重传感器将容器2中的农作物的重量N₁上传给控制器7，配准传感器将标准砝码4的重量N₂上传给控制器7；

(3)、此时农作物的质量M₁按照以下公式计算：

其中，M₂为标准砝码4的质量，N₁为称重传感器的读数，N₂为配准传感器的读数；

(4)、旋转驱动机构带动固定板5转动，从而将容器2中临时存放的农作物转移到其他固定容器2中。

参见图1-图4，在步骤(2)中，通过设置在容器2边缘的激光传感器1对容器2中的临时存放的农作物的体积进行检测，当该农作物的体积达到预定值后，所述旋转驱动机构带动固定板5及设置在固定板5上的容器2转动，从而将容器2内临时存放的农作物倒入固定容器2中。

参见图1-图4，本发明的单位产量计算方法包括以下步骤：

(1)、设定农作物收割设备的运动速度为V，收割范围的宽度为D，旋转驱动机构带动容器2转动的时间间隔为T，则T时间内的农作物收割设备的收割面积S为：

S＝L×D

其中，L为T时间内的收割面积的长度，且L＝VT；其中，V为农作物收割设备的运动速度；

(2)、计算T时间内容器2中临时存放的农作物的质量M₁；

(3)、单位面积内的农作物产量为F为：

在上式中，S为T时间内的收割面积。

最后，控制器7可结合农作物收割设备的运动轨迹和地理信息文件，将测得的产量数据绘制为产量栅格图(参见图4)，图片精度取决于农作物收割设备的收获宽度，该固定板5的转动速度，容器2的容量；生产的产量栅格图可结合遥感技术评估田间管理等环节，归纳最佳田间管理模型。

上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、块合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种抗震动自配准产量称重装置，其特征在于，包括固定板、设置在固定板上的称重模块、配准模块以及用于驱动所述固定板转动的旋转驱动机构；其中，所述称重模块包括设置在固定板上的容器和称重传感器，其中，所述容器设置在所述称重传感器的上部；所述配准模块包括设置在固定板上的标准砝码和配准传感器，其中，所述标准砝码设置在所述配准传感器的上部；

所述旋转驱动机构包括转轴以及控制器，其中，所述转轴一端与所述固定板连接，另一端与所述控制器的动力输出端连接；所述控制器用于控制所述转轴等时间转动或等间距转动，其中，等时间转动为：每隔特定时间t，所述控制器带动转轴转动一周；等间距转动为：农作物收割设备每运动一段特定行程s，所述控制器带动转轴转动一周；

所述容器为多组，对应的，所述称重传感器的数量与所述容器的数量相等，且每组容器与每组称重传感器一一对应；

控制器结合农作物收割设备的运动轨迹和地理信息文件，将测得的产量数据绘制为产量栅格图，生产的产量栅格图结合遥感技术评估田间管理环节，归纳最佳田间管理模型。

2.根据权利要求1所述的抗震动自配准产量称重装置，其特征在于，所述容器处设置有激光传感器，所述激光传感器设置于所述容器的边缘，用于判断容器中临时存放的农作物的体积。

3.根据权利要求2所述的抗震动自配准产量称重装置，其特征在于，所述激光传感器的数量为偶数，且设置位置相互对齐。

4.根据权利要求1所述的抗震动自配准产量称重装置，其特征在于，所述标准砝码为多组，对应的，所述配准传感器的数量与所述标准砝码的数量相等，且每组标准砝码与每组配准传感器一一对应。

5.根据权利要求1所述的抗震动自配准产量称重装置，其特征在于，所述称重传感器和所述配准传感器均为重力传感器。

6.一种用于权利要求1所述的抗震动自配准产量称重装置的抗震动自配准产量称重方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）、在对农作物进行收割时，将收割后的农作物送入容器内临时存放；

（2）、待容器内临时存放的农作物的体积达到设定值后，称重传感器将容器中的农作物的重量N₁上传给控制器，配准传感器将标准砝码的重量N₂上传给控制器；

（3）、此时农作物的质量

按照以下公式计算：

其中，

为标准砝码的质量，N₁为称重传感器的读数，N₂为配准传感器的读数；

（4）、旋转驱动机构带动固定板转动，将容器中临时存放的农作物转移到其他固定容器中。

7.根据权利要求6所述的抗震动自配准产量称重方法，其特征在于，在步骤（2）中，通过设置在容器边缘的激光传感器对容器中的临时存放的农作物的体积进行检测，当该农作物的体积达到预定值后，所述旋转驱动机构带动固定板及设置在固定板上的容器转动，将容器内临时存放的农作物倒入固定容器中。

8.一种应用权利要求6所述的抗震动自配准产量称重方法的单位产量计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）、设定农作物收割设备的运动速度为V，收割范围的宽度为D，旋转驱动机构带动容器转动的时间间隔为T，则T时间内的农作物收割设备的收割面积S为：

其中，L为T时间内的收割面积的长度，且L=VT；其中，V为农作物收割设备的运动速度；

（2）、计算T时间内容器中临时存放的农作物的质量M₁；

（3）、单位面积内的农作物产量为F为：

在上式中，S为T时间内的收割面积。

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