CN213985346U - 一种冲量式谷物检测装置 - Google Patents
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Abstract
一种冲量式谷物检测装置，安装在收割机的升运器顶部并与上位机连接，所述冲量式谷物检测装置包括：支撑板，与所述升运器顶部连接；电路板，安装在所述支撑板上，并与所述上位机连接；以及冲量检测机构，安装在所述支撑板下方并与所述电路板连接，所述冲量检测机构包括平行设置的至少一对冲量检测单元，每个所述冲量检测单元分别包括传感轴、冲量板和连接杆，所述冲量板通过连接杆与所述传感轴连接。本实用新型使用传感轴和冲量板的扭力检测方式测量冲量值，降低了信号噪声的影响，提高了产量检测的精度，对精准农业的发展具有重要意义。
Description
技术领域
本实用新型涉及精准农业技术，特别是一种适用于谷物收割机的冲量式谷物检测装置。
背景技术
精准农业是现代农业发展的趋势，而对地块的产量信息的检测是精准农业的重要指标，能够指导后续农业生产，保证了农业生产资源的有效合理利用。冲量式谷物产量检测方法相比于称量式、光电检测式等检测方法，具有更强的适应性、结构更加简单。但现在技术的冲量式传感器检测主要检测支撑装置的弯曲形变，导致产量检测精度不足。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的上述缺陷，提供一种冲量式谷物检测装置。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种冲量式谷物检测装置，其中，安装在收割机的升运器顶部并与上位机连接，所述冲量式谷物检测装置包括：
支撑板，与所述升运器顶部连接；
电路板，安装在所述支撑板上，并与所述上位机连接；以及
冲量检测机构，安装在所述支撑板下方并与所述电路板连接，所述冲量检测机构包括平行设置的至少一对冲量检测单元，每个所述冲量检测单元分别包括传感轴、冲量板和连接杆，所述冲量板通过连接杆与所述传感轴连接。
上述的冲量式谷物检测装置，其中，所述连接杆分别与所述传感轴和冲量板的中部连接。
上述的冲量式谷物检测装置，其中，每个所述传感轴上设置有四个应变片，所述四个应变片分别与所述电路板连接，所述四个应变片共同组成惠通斯电桥。
上述的冲量式谷物检测装置，其中，所述四个应变片每两个一组分别位于所述连接杆的两侧，每组所述应变片其中之一与所述传感轴的夹角为45度，每组所述应变片其中另一与所述传感轴的夹角为135度。
上述的冲量式谷物检测装置，其中，所述冲量检测单元还包括固定套管，所述连接杆的一端设置有外固定部，所述传感轴的中部设置有冲量板内固定部，所述冲量板外固定部套装在所述内固定部上并通过所述固定套管固定。
上述的冲量式谷物检测装置，其中，所述外固定部的横截面和内固定部的横截面均为六边形结构。
上述的冲量式谷物检测装置，其中，所述支撑板通过固定螺栓安装在所述升运器顶部，所述固定螺栓上设置有橡胶减震块。
上述的冲量式谷物检测装置，其中，所述冲量检测机构通过固定块安装在所述支撑板上，所述支撑板两端分别安装所述固定块，所述传感轴的两端分别安装在所述固定块上。
上述的冲量式谷物检测装置，其中，所述电路板包括多级RC低通滤波器和顺序连接的信号放大电路、电压跟随器、AD采集电路和CAN通信电路，其中一级所述RC低通滤波器分别与所述应变片和信号放大电路连接，所述信号放大电路、电压跟随器和AD采集电路之间分别设置一级所述RC低通滤波器，所述CAN通信电路和所述上位机连接。
上述的冲量式谷物检测装置，其中，所述电路板上还设置有用于防水防潮的绝缘垫片。
本实用新型的有益功效在于：
本实用新型使用扭力检测方式来测量冲量值，降低了信号噪声的影响，丰富了谷物产量检测的方法，提高了产量检测的精度，对精准农业的发展具有重要意义。
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。
附图说明
图1为本实用新型一实施例的结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为图2的A-A剖视图；
图4为本实用新型一实施例的冲量检测单元结构示意图；
图5为本实用新型一实施例的传感轴结构示意图；
图6为本实用新型一实施例的电路板工作原理图。
其中，附图标记
1 支撑板
2 冲量检测机构
21 冲量板
22 连接杆
23 传感轴
24 应变片
25 内固定部
26 固定套管
27 轴固定端
28 外固定部
3 电路板
4 固定块
41 连接螺栓
5 连接件
6 减震块
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3，图1为本实用新型一实施例的结构示意图，图2为图1的俯视图，图3为图2的A-A剖视图。本实用新型的冲量式谷物检测装置，安装在收割机的升运器顶部，其能够实现将升运上来的谷物冲击到其中一个冲量板21上，使得冲量式谷物检测装置能够接收到粮食的冲量，所述冲量式谷物检测装置包括：支撑板1，通过连接件5与所述升运器顶部连接，该连接件5优选为固定螺栓；电路板3，安装在所述支撑板1上，并与所述收割机的控制器连接；以及冲量检测机构2，安装在所述支撑板1下方并与所述电路板3连接，所述冲量检测机构2包括平行设置的至少一对冲量检测单元，每个所述冲量检测单元分别包括传感轴23、冲量板21和连接杆22，所述冲量板21通过连接杆22与所述传感轴23连接。其中一个冲量检测单元的冲量板21用来接收谷物冲击，另一个冲量检测单元的冲量板21用来检测环境的噪声信息。其中，所述支撑板1可通过固定螺栓安装在所述升运器顶部，所述固定螺栓上可设置有橡胶减震块6，能够降低车辆震动对该冲量式谷物检测装置的噪声影响。所述冲量检测机构2可通过左右两个固定块4安装在所述支撑板1上，所述固定块4分别通过连接螺栓41安装固定在所述支撑板1两端，所述传感轴23的两端分别设置有轴固定端27，该轴固定端27可为六边形轴端，传感轴23通过两端的轴固定端27分别安装固定在所述固定块4上。
参见图4及图5，图4为本实用新型一实施例的冲量检测单元结构示意图，图5为本实用新型一实施例的传感轴23结构示意图。本实施例中，所述连接杆22分别与所述传感轴23和冲量板21的中部连接。每个所述传感轴23上设置有四个应变片24，所述四个应变片24分别与所述电路板3连接，所述四个应变片24共同组成惠通斯电桥。所述四个应变片24每两个一组分别位于所述连接杆22的两侧，即位于靠近传感轴23左右两端的位置处，每组所述应变片24其中之一与所述传感轴23的夹角为45度，每组所述应变片24其中另一与所述传感轴23的夹角为135度，四个应变片24可以组成惠通斯电桥，从而检测传感轴23的扭力变化，使其能够反应出谷物的质量。其中，所述冲量检测单元还可包括固定套管26，所述连接杆22的一端设置有外固定部28，所述传感轴23的中部设置有内固定部25，所述外固定部28套装在所述内固定部25上并通过所述固定套管26固定。即在两个固定块4之间，通过两个固定套管26将冲量板21外固定端固定在传感轴23的内固定端上。同时固定套管26也可以保护传感轴23上的应变片24，避免应变片24受到外部物力的影响。所述外固定部28的横截面和内固定部25的横截面均可为六边形结构，优选为正六边形，可以将外固定部28套在内固定部25上，这样可以保证冲量板21不会左右移动，并且可以保证冲量板21受到冲量后，会对传动轴产生一定的扭力。
参见图6，图6为本实用新型一实施例的电路板3工作原理图。本实施例的所述电路板3包括多级RC低通滤波器和顺序连接的信号放大电路、电压跟随器、AD采集电路和CAN通信电路，其中一级所述RC低通滤波器分别与所述应变片24和信号放大电路连接，所述信号放大电路、电压跟随器和AD采集电路之间分别设置一级所述RC低通滤波器，所述CAN通信电路和所述收割机的控制器连接。其中，所述电路板3上还可设置有用于防水防潮的绝缘垫片，可以将电路板3粘贴在上面，防止电路板3短路。使用RC低通滤波器降低高频信号对有效信号的影响。使用电压跟随器电路减少AD采集电路对信号放大电路的影响，使用CAN通信电路将检测到的两个冲量板2的AD转换值发送给上位机。上位机对采集信号进行联邦自适应滤波处理后，使用BP神经网络对检测值进行预测，获取当前时刻的粮食重量检测值。
本实用新型利用冲量值不同会影响扭力的变化，从而利用扭矩变化来获取冲量变化，能够实时检测产量信息，并对两个冲量板21采集的信号进行滤波操作，降低了外界噪声对检测真值的影响，进而获取谷物产量。其结构简单、易于携带，适应环境能量强，可使用BP神经网络对测量值进行处理，最终获取瞬时产量值，增加了传感器的泛化能力和精度。
当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型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实用新型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实用新型所附的权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种冲量式谷物检测装置，其特征在于，安装在收割机的升运器顶部并与上位机连接，所述冲量式谷物检测装置包括：
支撑板，与所述升运器顶部连接；
电路板，安装在所述支撑板上，并与所述上位机连接；以及
冲量检测机构，安装在所述支撑板下方并与所述电路板连接，所述冲量检测机构包括平行设置的至少一对冲量检测单元，每个所述冲量检测单元分别包括传感轴、冲量板和连接杆，所述冲量板通过连接杆与所述传感轴连接。
2.根据权利要求1所述的冲量式谷物检测装置，其特征在于，所述连接杆分别与所述传感轴和冲量板的中部连接。
3.根据权利要求2所述的冲量式谷物检测装置，其特征在于，每个所述传感轴上设置有四个应变片，所述四个应变片分别与所述电路板连接，所述四个应变片共同组成惠通斯电桥。
4.根据权利要求3所述的冲量式谷物检测装置，其特征在于，所述四个应变片每两个一组分别位于所述连接杆的两侧，每组所述应变片其中之一与所述传感轴的夹角为45度，每组所述应变片其中另一与所述传感轴的夹角为135度。
5.根据权利要求4所述的冲量式谷物检测装置，其特征在于，所述冲量检测单元还包括固定套管，所述连接杆的一端设置有外固定部，所述传感轴的中部设置有冲量板内固定部，所述冲量板外固定部套装在所述内固定部上并通过所述固定套管固定。
6.根据权利要求5所述的冲量式谷物检测装置，其特征在于，所述外固定部的横截面和内固定部的横截面均为六边形结构。
7.根据权利要求3、4、5或6所述的冲量式谷物检测装置，其特征在于，所述支撑板通过固定螺栓安装在所述升运器顶部，所述固定螺栓上设置有橡胶减震块。
8.根据权利要求7所述的冲量式谷物检测装置，其特征在于，所述冲量检测机构通过固定块安装在所述支撑板上，所述支撑板两端分别安装所述固定块，所述传感轴的两端分别安装在所述固定块上。
9.根据权利要求7所述的冲量式谷物检测装置，其特征在于，所述电路板包括多级RC低通滤波器和顺序连接的信号放大电路、电压跟随器、AD采集电路和CAN通信电路，其中一级所述RC低通滤波器分别与所述应变片和信号放大电路连接，所述信号放大电路、电压跟随器和AD采集电路之间分别设置一级所述RC低通滤波器，所述CAN通信电路和所述上位机连接。
10.根据权利要求9所述的冲量式谷物检测装置，其特征在于，所述电路板上还设置有用于防水防潮的绝缘垫片。
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| CN202023015719.2U CN213985346U (zh) | 2020-12-14 | 2020-12-14 | 一种冲量式谷物检测装置 |
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Publications (1)
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| CN202023015719.2U Active CN213985346U (zh) | 2020-12-14 | 2020-12-14 | 一种冲量式谷物检测装置 |
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2020
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