CN209624565U - 试验小区谷物产量测量装置 - Google Patents

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张红梅
王万章
肖焱中
邹光宇
李康
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Abstract

本实用新型公开了一种试验小区谷物产量测量装置，包括机架；所述机架内由上至下依次衔接设置有盛料箱和接料箱；所述盛料箱包括上箱体和固设在所述上箱体底部的谷物含水率测量装置；与盛料箱位置相对应的机架内设置有盛料箱重量测量装置。本实用新型优点在于结构简单、巧妙，测量方便，可对小区收获的谷物总重量、容重及谷物含水率一次性进行准确测量，减少了人工采集信号的劳动强度及测量成本，提高了检测效率及测量的准确度。

Description

试验小区谷物产量测量装置
技术领域
本实用新型涉及试验田（小区）育种技术领域，尤其是涉及一种试验小区谷物产量测量装置。
背景技术
在农业谷物育种试验中，每块小区实验田的面积通常为12.24m2左右。而对每块小区育种田的产量验收则是评价技术成果产量效应的重要手段之一，要求各数据必须达到真实、准确、可靠。
目前国内对小区试验田产量进行验收时，多采用人工进行各种信息采集，存在劳动强度大、效率低、测试数据精度质量差等问题。为减少人工成本，提高检测效率及检测精度，有必要针对小区谷物产量的准确验收设计出一种操作更为方便的专用测量装置。
发明内容
本实用新型目的在于提供一种试验小区谷物产量测量装置，以实现快速、准确的测量小区谷物产量。
为实现上述目的，本实用新型可采取下述技术方案：
本实用新型所述的试验小区谷物产量测量装置，包括机架；所述机架内由上至下依次衔接设置有盛料箱和接料箱；所述盛料箱包括上箱体和固设在所述上箱体底部的谷物含水率测量装置；与盛料箱位置相对应的机架内设置有盛料箱重量测量装置。
所述谷物含水率测量装置包括旋转料筒，所述旋转料筒中轴与固设在其外部的步进电机主轴传动连接；在所述旋转料筒侧壁上开设有与上箱体底部出料口相适配的卸料口；在所述旋转料筒内设置有温度传感器和电容式传感器，所述电容式传感器包括分别贴附在旋转料筒内侧壁和中轴表面的紫铜箔。
在所述上箱体底部出料口两侧分别固设有卸料挡板。
所述盛料箱重量测量装置包括沿周向均衡固设在所述盛料箱外侧壁上的至少三个压力传感器，与各压力传感器位置相对应的所述机架内侧壁上固设有用于承托所述压力传感器的支撑座。
在所述机架上设置有显示屏，所述谷物含水率测量装置和盛料箱重量测量装置的信号输出端与单片机的信号输入端电连接，所述单片机的信号输出端与显示屏信号输入端电连接。
在所述机架上设置有升降架，所述显示屏支座穿设在所述升降架的顶部横轴上，通过螺栓定位其角度。
为保证称量时谷物不会撒落，在所述机架顶部设置有锥形落料斗，所述锥形落料斗的下出口延伸至盛料箱进料口。
在所述接料箱下方的机架内水平排布有方便接料箱推入和拉出的至少两根滚轴。
为方便测量装置的移动，在所述机架底部设置有万向轮。
本实用新型优点在于结构简单、巧妙，可对小区收获的谷物总重量、容重及谷物含水率一次性进行准确测量，减少了人工采集信号的劳动强度及测量成本，提高了检测效率及测量的准确度。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的控制框图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型所述的试验小区谷物产量测量装置，包括矩形框架结构的机架1；在机架1内由上至下依次衔接设置有锥形落料斗2、由矩形上箱体3和固连在上箱体3底部的谷物含水率测量装置组成的盛料箱、矩形接料箱4，锥形落料斗2的下出口延伸至上箱体3的进料口；在机架1内设置有盛料箱重量测量装置。
具体来说，本实用新型的谷物含水率测量装置包括通过轴承座固连在上箱体3底部的旋转料筒5，旋转料筒5的中轴6与固设在其外部的步进电机7的主轴传动连接（如可在旋转料筒5的端部开设键槽，步进电机7的主轴直接插入键槽带动旋转料筒做正反向旋转）；在旋转料筒5侧壁上开设有与上箱体3底部出料口相适配的卸料口；在旋转料筒5内设置有温度传感器（温度传感器可固定在旋转料筒5的中轴6上）和电容式传感器，电容式传感器包括分别贴附在旋转料筒5内侧壁和中轴表面的紫铜箔；在倒入谷物籽粒后可测量两分离的紫铜箔间的电容值和筒内温度，经过公式计算即可得到谷物籽粒的含水率。
为避免上箱体3内谷物向旋转料筒5流入时谷物籽粒洒出，在上箱体3底部出料口两侧分别固设有卸料挡板8。
本实用新型的盛料箱重量测量装置包括：固设在矩形上箱体3四角位置处的四个压力传感器9，与各压力传感器位置相对应的机架1内侧壁上固设有用于承托各压力传感器9的支撑座10，通过四个支撑座10和四个压力传感器9将上箱体3、旋转料筒5（包括步进电机7）同时支撑起来，谷物籽粒倒入后可通过差值法测量谷物籽粒的总重量。
为提高工作效率，本实用新型可采用电子控制计算系统，该系统可带有参数标定功能：在机架上设置显示屏11（安装时，可在机架1上设置升降架12，实现显示屏11位置高低的调节；显示屏11的支座穿设在升降架的顶部横轴上，可旋转调节仰角，通过螺栓定位其角度）；本实用新型的控制框图如图2所示，谷物含水率测量装置和盛料箱重量测量装置的信号输出端与单片机的信号输入端电连接，单片机的信号输出端与显示屏信号输入端电连接；操作人员做采样时，可将多次采样数据输入显示屏的采样面板，采样品种作物信息可在作业界面选取，也可手动输入关键信息，通过计算机控制系统实现数据的自动计算，还可与外接打印机和电脑连接，实现数据记录上传与打印。
实际制作时，在接料箱4下方的机架内水平排布有方便接料箱4推入和拉出的两根滚轴13，当测量完成后，谷物籽粒卸至接料箱4中被收集。
为方便测量装置的移动，在机架1底部设置有万向轮14。
本实用新型的测量装置主要用于小区玉米、小麦、大豆等谷物的产量测量，具体测量步骤如下：
第一步，将旋转料筒5的卸料口向上，与上箱体3底部出料口对正，将空载状态下四个压力传感器9的重量总和记为G1；
第二步，将收获的谷物从锥形落料斗2倒入，使谷物籽粒落入旋转料筒5和上箱体3内腔中，此时将四个压力传感器9的重量总和记为G2；
得到盛装在上箱体3和旋转料筒5内的谷物籽粒总重G总= G2- G1；
第三步，旋转料筒5内充满谷物籽粒，温度传感器测得旋转料筒5内的温度T（单位：℃），电容式传感器测量出谷物籽粒的电容C（单位：F），通过计算公式A=a0+ a1*C+ a2*T+a3*C*T+ a4*C2+ a5*T2+ a6*G容；式中a0 ~a6为常数项(以玉米籽粒含水率为例式中a0 ~a6的取值分别为：a0 = -39.657；a1 = 2.816；a2 = -6.385；a3 = -0.203；a4= 0.054；a5= 0.186；a6= 0.253)，即可求得谷物含水率A（单位：%）；
第四步，启动步进电机7，带动旋转料筒5转动，至卸料口向下，卸空旋转料筒5内的谷物，此时将四个压力传感器9的重量总和记为G3；
设定旋转料筒5的体积为V，则谷物籽粒容重G容=（G3–G2）/V；
第五步，旋转料筒5完成自身卸料后，在步进电机带动下反向旋转，至卸料口与上箱体3底部出料口对正，上箱体3内谷物再次落入旋转料筒5中，旋转料筒5在步进电机带动下转动，卸空旋转料筒5中谷物；重复上述过程，直至将上箱体3内的所有谷物籽粒快速卸到下部的接料箱4中；为确保谷物籽粒完全卸出，旋转料筒5完成卸料后再往返旋转两次，最终回归闭合状态（卸料口向上）；
第六步，待上箱体3中谷物全部卸完后，将接料箱4从机架1内抽出，对谷物籽粒进行收集储存。
以上测量及卸料过程全部通过单片机控制自动实现，谷物籽粒的总重量、容重和含水率结果均可通过单片机处理直接显示在显示屏上。
完成测量后，显示屏11转至竖直方向，升降架12下压收回。

Claims (9)

1.一种试验小区谷物产量测量装置，其特征在于：包括机架；所述机架内由上至下依次衔接设置有盛料箱和接料箱；所述盛料箱包括上箱体和固设在所述上箱体底部的谷物含水率测量装置；与盛料箱位置相对应的机架内设置有盛料箱重量测量装置。
2.根据权利要求1所述的试验小区谷物产量测量装置，其特征在于：所述谷物含水率测量装置包括旋转料筒，所述旋转料筒中轴与固设在其外部的步进电机主轴传动连接；在所述旋转料筒侧壁上开设有与上箱体底部出料口相适配的卸料口；在所述旋转料筒内设置有温度传感器和电容式传感器，所述电容式传感器包括分别贴附在旋转料筒内侧壁和中轴表面的紫铜箔。
3.根据权利要求2所述的试验小区谷物产量测量装置，其特征在于：在所述上箱体底部出料口两侧分别固设有卸料挡板。
4.根据权利要求1所述的试验小区谷物产量测量装置，其特征在于：所述盛料箱重量测量装置包括沿周向均衡固设在所述盛料箱外侧壁上的至少三个压力传感器，与各压力传感器位置相对应的所述机架内侧壁上固设有用于承托所述压力传感器的支撑座。
5.根据权利要求1所述的试验小区谷物产量测量装置，其特征在于：在所述机架上设置有显示屏，所述谷物含水率测量装置和盛料箱重量测量装置的信号输出端与单片机的信号输入端电连接，所述单片机的信号输出端与显示屏信号输入端电连接。
6.根据权利要求5所述的试验小区谷物产量测量装置，其特征在于：在所述机架上设置有升降架，所述显示屏支座穿设在所述升降架的顶部横轴上，通过螺栓定位其角度。
7.根据权利要求1所述的试验小区谷物产量测量装置，其特征在于：在所述机架顶部设置有锥形落料斗，所述锥形落料斗的下出口延伸至盛料箱进料口。
8.根据权利要求1所述的试验小区谷物产量测量装置，其特征在于：在所述接料箱下方的机架内水平排布有方便接料箱推入和拉出的至少两根滚轴。
9.根据权利要求1所述的试验小区谷物产量测量装置，其特征在于：在所述机架底部设置有万向轮。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109655589A (zh) * 2019-01-25 2019-04-19 河南农业大学 试验小区谷物产量测量装置及测量方法
CN113960126A (zh) * 2021-10-22 2022-01-21 南京禾信创微波测控技术有限公司 一种用于海藻酸钠产线在线含水率测量装置

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