CN208187348U - 便携式粮食数量检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了便携式粮食数量检测装置，包括：水平调节装置、底板、底壳、中间过渡板、中间外壳、水平转动装置、过渡连接板、左垂直竖板、右垂直竖板、垂直转动装置、垂直转动轴、激光传感器连接板、激光传感器和倾角传感器；其中，水平转动装置与过渡连接板传动连接；垂直转动装置与垂直转动轴传动连接；激光传感器连接板安装在垂直转动轴上，激光传感器设置于激光传感器连接板上，倾角传感器设置于激光传感器顶端；控制板与电源转换器、激光传感器、倾角传感器、水平转动装置及垂直转动装置均电性连接。本实用新型不仅能够准确、实时测量粮食库存的数量，而且体积小、重量轻方便携带，并且结构简单，生产成本低，能够推广应用。

Description

便携式粮食数量检测装置

技术领域

本实用新型涉及粮食数量检测技术领域，更具体的说是涉及便携式粮食数量检测装置。

背景技术

国家储备粮是关系国计民生和国家经济安全的重要战略物资，粮食主管部门需及时准确掌握其数量并查看粮食状况，以确保粮食安全；为此，每年国家都要投入大量的人力、物力进行清仓查库，耗资巨大。

测量粮食数量的传统方法，一般是用人工尺子丈量，或是利用手持式激光测距仪测量粮堆两个方向平面尺寸，再根据测量粮堆高度计算体积，进而根据提供的容重，计算得到粮食数量。虽然粮食行业技术人员对相关技术进行了研究，但对粮食数量监测还是存在诸多关键技术尚未解决。第一、粮食体积测量方面，目前有人利用非接触监测技术手段进行相关研究，例如：专利申请号为201210224186.X的“基于动态三维激光扫描的大型不规则散粮堆体积测量方法中提到在平房仓内布设导轨，利用三维激光雷达扫描并配以高速旋转的棱镜进行体积测量，但是这一技术所需设备多、体积大不易携带，涉及的三维激光雷达扫描并配以高速旋转棱镜成本较高，不适合推广应用；其他类似的技术如超声波、图像分析等也存上述问题。

因此，如何提供一种快捷的、准确的、轻便的且能够推广应用的便携式粮食数量检测装置成为了本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了便携式粮食数量检测装置，不仅能够准确、实时测量粮食库存的数量，而且体积小、重量轻方便携带，并且结构简单，生产成本低，能够推广应用。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

便携式粮食数量检测装置，包括：水平调节装置、底板、底壳、中间过渡板、中间外壳、水平转动装置、过渡连接板、左垂直竖板、右垂直竖板、垂直转动装置、垂直转动轴、激光传感器连接板、激光传感器和倾角传感器；其中，所述水平调节装置位于所述底板的底端，并通过连接件与所述底板相连；所述底壳安装于所述底板的外侧，所述中间外壳位于所述中间过渡板的外侧，且位于所述底壳的上方，所述底壳通过所述中间过渡板与所述中间外壳相连；所述水平转动装置设置于所述中间外壳的内部，且与所述过渡连接板传动连接；所述左垂直竖板安装于所述中间过渡板的一侧，所述右垂直竖板安装于所述中间过渡板的另一侧；所述垂直转动装置固定在所述左垂直竖板上，且所述垂直转动装置与所述垂直转动轴传动连接；所述激光传感器连接板安装在所述垂直转动轴上，所述激光传感器设置于所述激光传感器连接板上，所述倾角传感器设置于所述激光传感器顶端；所述底壳内设置有控制板，所述中间外壳内设置有电源转换器，所述控制板与所述电源转换器、所述激光传感器、所述倾角传感器、所述水平转动装置及所述垂直转动装置均电性连接。

本实用新型通过水平转动装置和垂直转动装置的相互配合，使得激光传感器既可以在水平面内转动，又可在竖直面内转动，不仅能够准确及时测量粮食库存的数量，而且能够对粮堆整个区域进行打点采集，并且结构简单，生产成本低，能够推广应用；水平调节装置的设置便于整个设备的水平调整，可降低测量误差；通过电源转换器可将外接的220V电压转换为适于装置自身使用的电压。

优选的，所述左垂直竖板上安装有左外壳，所述右垂直竖板上安装有右外壳。

优选的，所述左外壳与所述左垂直竖板密闭封装，所述右外壳与所述右垂直竖板密闭封装，避免了杂质及尘土进入左外壳与右外壳内部。

优选的，所述右外壳内设置有执法记录仪和执法记录仪显示屏，所述执法记录仪和所述执法记录仪显示屏均与所述控制板电性连接。通过执法记录仪显示屏可实时显示检测数据，以便于使用者能够及时了解粮食数量情况。

优选的，所述中间外壳内设置有无线通讯模块，所述底壳一侧设置有网络接口，所述无线通讯模块与所述网络接口均与所述控制板电性连接。通过网络接口与无线通讯模块可实现装置与计算机的有线或无线连接。

优选的，所述底壳远离所述网络接口的一侧设置有电源开关、220V供电接口和12V外接电源接口；所述220V供电接口与所述电源转换器电性连接。

优选的，所述过渡连接板上设置有高精度双向水准泡，通过高精度双向水准泡可检测装置是否处于水平状态。

优选的，还包括三脚架，所述三脚架安装于所述水平调节装置的底端，用于支撑整个装置。

优选的，还包括设备提手，所述设备提手一端与所述左垂直竖板相连，另一端与所述右垂直竖板相连，设备提手的设置，便于装置的携带、移动。

优选的，所述控制板进行角度细分程序编写，实现旋转最小角度为0.01°，旋转360°累积误差小于0.1°，提高了激光传感器采集数据的精度。

优选的，所述控制板外接有12V外接电池，通过12V外接电池可直接为装置供应电能。

优选的，所述水平转动装置和所述垂直转动装置均采用伺服电机，采用伺服电机能够提高水平转动装置和垂直转动装置的转动精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本实用新型的结构示意图。

图2附图为本实用新型数据采集示意图。

图3附图为本实用新型体积计算微元体示意图。

其中，图中，

1-连接件；2-底板；3-控制板；4-底壳；5-网络接口；6-电源开关；7-220V供电接口；8-12V外接电源接口；9-中间过渡板；10-水平转动装置；11-电源转换器；12-中间外壳；13-过渡连接板；14-左垂直竖板；15-右垂直竖板；16-设备提手；17-垂直转动装置；18-执法记录仪；19-执法记录仪显示屏；20-右外壳；21-左外壳；22-垂直转动轴；23-激光传感器连接板；24-激光传感器；25-倾角传感器；26-12V外接电池；27-高精度双向水准泡；28-水平调节装置；29-三脚架；30-无线通讯模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅附图1，本实用新型提供了便携式粮食数量检测装置，包括：水平调节装置28、底板2、底壳4、中间过渡板9、中间外壳12、水平转动装置10、过渡连接板13、左垂直竖板14、右垂直竖板15、垂直转动装置17、垂直转动轴22、激光传感器连接板23、激光传感器24和倾角传感器25；其中，水平调节装置28位于所述底板2的底端，并通过连接件1与底板2相连；底壳4安装于底板2的外侧，中间外壳12位于中间过渡板9的外侧，且位于底壳4的上方，底壳4通过中间过渡板9与中间外壳12相连；水平转动装置10设置于中间外壳12的内部，且与过渡连接板13传动连接；左垂直竖板14安装于中间过渡板9的一侧，右垂直竖板15安装于中间过渡板9的另一侧；垂直转动装置17固定在左垂直竖板14上，且垂直转动装置17与垂直转动轴22传动连接；激光传感器连接板23安装在垂直转动轴22上，激光传感器24设置于激光传感器连接板23上，倾角传感器25设置于激光传感器24顶端；底壳4内设置有控制板3，中间外壳12内设置有电源转换器11，控制板3与电源转换器11、激光传感器24、倾角传感器25、水平转动装置10及垂直转动装置17均电性连接。

本实用新型通过水平转动装置10和垂直转动装置17的相互配合，使得激光传感器24既可以在水平面内转动，又可在竖直面内转动，不仅能够准确及时测量粮食库存的数量，而且能够对粮堆整个区域进行打点采集，并且结构简单，生产成本低，能够推广应用；激光传感器24激光孔采用透明材料制作而成，以便于数据的采集；水平调节装置28的设置便于整个设备的水平调整，可降低测量误差；通过电源转换器11可将外接的220V电压转换为适于装置自身使用的电压。

左垂直竖板14上安装有左外壳21，所述右垂直竖板15上安装有右外壳20。左外壳21与左垂直竖板14密闭封装，右外壳20与右垂直竖板15密闭封装，左外壳21一体成型，可使左外壳21内部形成密封状态，避免杂质及尘土的进入。右外壳20一体成型，可使右外壳20内部形成密封状态，避免杂质及尘土的进入。本实用新型通过左外壳21与右外壳20均为一体成型的结构设置，解决了设备密封性的问题。

右外壳20内设置有执法记录仪18和执法记录仪显示屏19，执法记录仪18和执法记录仪显示屏19均与控制板3电性连接。通过执法记录仪显示屏19可实时显示检测数据，以便于使用者能够及时了解粮食数量情况。

中间外壳12内设置有无线通讯模块30，底壳4一侧设置有网络接口5，无线通讯模块30与网络接口5均与控制板3电性连接。通过网络接口5与无线通讯模块30可实现装置与计算机的有线或无线连接。

底壳4远离所述网络接口5的一侧设置有电源开关6、220V供电接口7和12V外接电源接口8；220V供电接口7与电源转换器11电性连接，通过220V供电接口7或12V外接电源接口8均可为整个装置供电。

过渡连接板13上设置有高精度双向水准泡27，通过高精度双向水准泡27可检测装置是否处于水平状态。

本实用新型还包括三脚架29和设备提手，三脚架29安装于水平调节装置28的底端，用于支撑整个装置；设备提手16一端与左垂直竖板14相连，另一端与右垂直竖板15相连，设备提手16的设置，便于装置的携带、移动。

控制板3进行角度细分程序编写，实现旋转最小角度为0.01°，旋转360°累积误差小于0.1°，提高了激光传感器24采集数据的精度。

控制板3外接有12V外接电池26，通过12V外接电池26可直接为装置供应电能。

水平转动装置10和垂直转动装置17均采用伺服电机，采用伺服电机能够提高水平转动装置10和垂直转动装置17的转动精度。

本实用新型水平转动装置10顶端连接有过渡连接板13，过渡连接板13与中间过渡板9通过水平转动装置10连接，通过水平调节装置28与三脚架29将整个设备固定，水平转动装置10带动过渡连接板13转动，过渡连接板13带动右外壳20与左外壳21转动，从而实现了实现整个设备的水平转动；通过垂直转动装置17带动垂直转动轴22整体旋转，实现了激光传感器24与倾角传感器25的垂直转动。垂直转动装置17静止不动，水平转动装置10转动带动整个设备在水平面内转动；水平转动装置10静止不动，垂直转动装置17转动带动垂直转动轴22在竖直面内转动。当水平转动装置10转动到某一断面位置处时，激光传感器24随着垂直转动装置17在竖直平面内转动过程中测量和记录激光发射点至粮仓内该粮堆断面位置处粮面点的距离，同时读取和存储当前粮面点信息，包括水平转动装置10的转角、倾角传感器25的角度值和激光传感器24的测距数值。激光传感器24在水平面内转动改变采集粮堆断面，进而改变激光传感器24采集粮面点的区域。水平转动装置10和垂直转动装置17的相互配合，使得激光传感器24既可以在水平面内转动，又可在竖直面内转动，不仅能够准确及时测量粮食库存的数量，而且能够对粮堆整个区域进行打点采集，并且结构简单，生产成本低，能够推广应用。

参阅附图2-3，本实用新型通过坐标转换将采集的各个粮面点的极坐标转换为三维坐标，形成三维坐标数据文件，根据各个粮面点的三维坐标，将位于同一粮堆断面上相邻的两个测点及其在仓底上的投影点首尾依次相连形成一个四边形断面，该断面以便携式粮食数量检测装置安装位置点及其在仓底上的投影点连线为轴，旋转一定的角度形成一个单元体，利用微积分方法计算该单元体的体积。依次类推，计算得到该断面覆盖区域范围内粮堆的体积，将各个断面覆盖区域范围内的粮堆体积叠加得到整个粮堆的体积。粮堆容重修正模块根据仓储基本信息对粮堆入仓容重进行修正，将修正后的容重作为当前粮堆的容重。粮堆体积计算模块计算出粮堆体积，粮堆容重修正模块计算出粮堆容重，二者相乘得到实时的粮仓仓容。

本实用新型不仅适用于粮食平房仓、浅圆仓、立筒仓储粮数量检测，还适用于其他散体物料堆的检测，如水泥、沙石、煤炭等。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.便携式粮食数量检测装置，其特征在于，包括：水平调节装置、底板、底壳、中间过渡板、中间外壳、水平转动装置、过渡连接板、左垂直竖板、右垂直竖板、垂直转动装置、垂直转动轴、激光传感器连接板、激光传感器和倾角传感器；其中，所述水平调节装置位于所述底板的底端，并通过连接件与所述底板相连；所述底壳安装于所述底板的外侧，所述中间外壳位于所述中间过渡板的外侧，且位于所述底壳的上方，所述底壳通过所述中间过渡板与所述中间外壳相连；所述水平转动装置设置于所述中间外壳的内部，且与所述过渡连接板传动连接；所述左垂直竖板安装于所述中间过渡板的一侧，所述右垂直竖板安装于所述中间过渡板的另一侧；所述垂直转动装置固定在所述左垂直竖板上，且所述垂直转动装置与所述垂直转动轴传动连接；所述激光传感器连接板安装在所述垂直转动轴上，所述激光传感器设置于所述激光传感器连接板上，所述倾角传感器设置于所述激光传感器顶端；所述底壳内设置有控制板，所述中间外壳内设置有电源转换器，所述控制板与所述电源转换器、所述激光传感器、所述倾角传感器、所述水平转动装置及所述垂直转动装置均电性连接。

2.根据权利要求1所述的便携式粮食数量检测装置，其特征在于，所述左垂直竖板上安装有左外壳，所述右垂直竖板上安装有右外壳。

3.根据权利要求2所述的便携式粮食数量检测装置，其特征在于，所述左外壳与所述左垂直竖板密闭封装，所述右外壳与所述右垂直竖板密闭封装。

4.根据权利要求2或3所述的便携式粮食数量检测装置，其特征在于，所述右外壳内设置有执法记录仪和执法记录仪显示屏，所述执法记录仪和所述执法记录仪显示屏均与所述控制板电性连接。

5.根据权利要求1所述的便携式粮食数量检测装置，其特征在于，所述中间外壳内设置有无线通讯模块，所述底壳一侧设置有网络接口，所述无线通讯模块与所述网络接口均与所述控制板电性连接。

6.根据权利要求5所述的便携式粮食数量检测装置，其特征在于，所述底壳远离所述网络接口的一侧设置有电源开关、220V供电接口和12V外接电源接口；所述220V供电接口与所述电源转换器电性连接。

7.根据权利要求1所述的便携式粮食数量检测装置，其特征在于，所述过渡连接板上设置有高精度双向水准泡。

8.根据权利要求1所述的便携式粮食数量检测装置，其特征在于，还包括三脚架，所述三脚架安装于所述水平调节装置的底端。

9.根据权利要求1所述的便携式粮食数量检测装置，其特征在于，还包括设备提手，所述设备提手一端与所述左垂直竖板相连，另一端与所述右垂直竖板相连。

10.根据权利要求1所述的便携式粮食数量检测装置，其特征在于，所述控制板进行角度细分程序编写，实现旋转最小角度为0.01°，旋转360°累积误差小于0.1°。