DD282170A5

DD282170A5 - Verlustkornsensor fuer erntemaschinen

Info

Publication number: DD282170A5
Application number: DD88319396A
Authority: DD
Inventors: Norbert Diekhans; Willi Behnke
Original assignee: ��@��k��
Priority date: 1987-09-16
Filing date: 1988-09-01
Publication date: 1990-09-05
Also published as: DK165863C; DK519588D0; GB2209834B; US4902264A; DE3731080C2; HU208049B; GB2209834A; GB8821787D0; DK519588A; DK165863B; BE1003572A5; HUT50977A; DE3731080A1

Abstract

Ein Verlustkornsensor fuer Erntemaschinen, wie Maehdrescher, besitzt ein am Auswurf fuer das Stroh anzuordnendes Sensorblech. Dieses ist akustisch mit einem Schwingungsaufnehmer eines elektroakustischen Wandlers verbunden, der mit einer Auswertvorrichtung in elektrischer Verbindung steht. Es soll nun die Anzahl der Koppelstellen in der akustischen Verbindung zwischen dem Sensorblech und dem elektrisch-akustisch-aktiven Schwingungsaufnehmer auf eine einzige reduziert werden. Dazu ist der Schwingungsaufnehmer unmittelbar mit dem Sensorblech fest verbunden, und die uebrigen Elemente des Wandlers sind daran in raeumlicher Trennung von dem Schwingungsaufnehmer angeordnet. Fig. 1{Verlustkornsensor; Erntemaschine; Maehdrescher; Auswurf; Stroh; Sensorblech; Schwingungsaufnehmer; Wandler; Auswertvorrichtung; akustische Verbindung}

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verlustkornsensor für Erntemaschinen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Aus der DE-C 2- 2448745 ist ein solcher Verlustkornsensor bekannt, bei dem das Aufnahmeteil des elektroakustischen Wandlers in unmittelbarem, körperlicuen Kontakt mit der Unterseite einer Aufprallplatte steht, die das Sensorblech bildet und an der der elektroakustische Wandler befestigt ist. Das erwähnte Aufnahmeteil bei dem bekannten Verlustkornsensor ist ein Mikrophon, welches vornehmlich vom Körperschall der Prallplatte beaufschlagt werden soll, um beim Auftreffen eines Verlustkoms ein ausreichend hohes Signal zu erhalten.

Wenn man bei solchen bekannten Ausführungen auch schon bemüht war, das Mikrophon unmittelbar am Sensorblech zu befestigen, so hat man bis zum eigentlichen Schwingungsaufnehmer im Mikrophon, bei dem sich die Umwandlung der akustischen Signale in elektrische Signale vollzieht, immer noch mehrere akustische Koppelstellen, welche die Meßgenauigkeit beeinträchtigen und die durch äußere Beeinträchtigungen zudem noch ihren akustischen Widerstand ändern können. So besitzen die herkömmlicherweise verwendeten Mikrophone ein Gehäuse, >.'as unmittelbar mit dem Sensorblech verbunden ist. Es kann sich bei dem mit dem Sensorbluch verbundenen Gehäuseteil auch schon um eine Mikrophonmembran handeln, diese stellt jedo. ί im Sinne der vorliegenden Erfindung nicht den Schwingungsaufnehmer dar, der als Teil des

elektroakustischer! Wandlers unmittelbar die ihn beaufschlagenden akustischen Signale in elektrische Signale umwandelt. Vielmehr ist dieser Schwingungsaufnehmer bei den bekannten Mikrophonen mit der Gehäusemembran mittels eines Stößels verbunden, über den erst von der Membran die akustischen Schwingungen auf den Schwingungsaufnehmer übertragen werden. Man hat daher bei der bekannten Ausführung drei Koppelstellen im akustischen Leitungssystem, die den akustischen Übertragungswiderstand erhöhen. Die erste Koppelstelle liegt zwischen dem Sensorblech und dem Mikrophongehäuse bzw. der -Membran. Hier können Oxydation und/oder Korrosion bzw. Verschmutzung zu Ühertragungsfehlern führen. Die zweite Koppelstelle liegt zwischen dem Mikrophongehäuse und dem Stößel und die dritte Koppelstelle zwischen dem Stößel und dem eigentlichen Schwingungsaufnehmer des elektroakustischen Wandlers. Bei den beiden letzteren Koppelstellen handelt es sich um Klebpunkte, die in der Praxis nicht mit hoher Gleichmäßigkeit ausgeführt werden können.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

DerErfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Verlustkornsensor der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei dem nur noch eine einzige akustische Koppelstelle zwischen dem Sensorblech und dem akustischen Wandler besteht.

Diese Aufgabe wird bei einem Verlustkornsensor der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Schwingungsaufnehmer unmittelbar mit dem Sensorblech fest verbunden ist und die übrigen Elemente des Wandlers daran in räumlicher Trennung von dem Schwingungsaufnehmer angeordnet sind.

Der besondere Vorteil eines erfindungsgemäßen Verlustkornsensors liegt darin, daß der akustisch-elektrisch aktive Schwingungsaufnehmer, an dem direkt die den akustischen Signalen proportionalen elektrischen Signale abgenommen werden können, unmittelbar mit dem Sensorblech verbunden ist, so daß die betreffende Verbindungsstelle die einzige Koppelstelle in der akustischen Übertragung zwischen dem Sensorblech und dem elektroakustischen Wandler ist.

In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung besteht der Schwingungsaufnehmer aus einem Piezoquarz, der unmittelbar an das Sensorblech angeklebt oder angelötet ist, wobsi im letzteren Falle der Körper des Quarzes vorzugsweise eine metallisierte Oberfläche besitzt, um gute Haftungseigenschaften für das Lötmatorial zu haben. Um die einzige Koppelstelle zwischen dem Sensorblech und dem Schwingungsaufnehmer gegen Korrosion oder Oxydation zu schützen, wird vorteilhaft der Schwingungsaufnehmer in eine Dichtmasse eingebettet, die dicht abschließend bis auf das Sensorblech aufgebracht ist.

Ein anderes Merkmal besteht darin, daß um die Befestigungsstelle des Schwingungsaufnehmers herum ein Gehäuse auf das Sensorblech aufgesetzt ist, an dem die übrigen Elemente des Wandlers angeordnet sind, die über flexible Leitungen mit dem Schwingungsaufnehmer verbunden sind.

Nach einem weiteren Merkmal ist der Wandler mit dem Schwingungsfühler zu einem der in Querrichtung liegenden Enden des Sensorblechs hin angeordnet, und am gegenüberliegenden Ende ist das Sensorblech entsprechend der Breite des Mähdreschers ablängbar.

Um die Schwingungseigenschaften bfci länglichen Sensorblechen nicht zu beeinträchtigen, bestehen die einzigen Versteifungen des Sensorblechs selbst vorteilhaft aus längsseitigen Abkantungen. An diesen Abkantungen greifen dann zweckmäßig auch die für den Anbau des Sensorblechs notwendigen Stützen an, außerdem können vorteilhaft die Abkantungen 00 angebracht sein, daß der betreffende Rand des Sensorblechs einen Kanal umschließt, der zur Aufnahme elektrischer Leitungen dienen kann.

Es ist vorteilhaft, daß die Auswertvorrichtung ein Filterglied, ein Glied zur Effektivwertbildung der Wandlersignale und eine Triggerstufe aufweist.

Ausführungsbeispiele

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung noch näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1: die Ansicht eines Verlustkornsensors von der Seite des Sensorblechs, an der der elektroakustische Wandler angeordnet

Fig. 2: eine Seitansicht des Verlustkornsensors nach Fig. 1; Fig.3: eine Einzelheit aus dem Randbereich des Sensorblechs; Fig.4: eine Einzelheit des Sensorblechs im Bereich der Befcstigungsstelle des Schwingungsaufnehmers des elektroakustischen

Wandlersund Fig. 5: das Blockschaltbild der Auswertvorrichtung für den elektroakustischen Wandler.

Im einzelnen erkennt man in Fig. 1 ein Sensorblech, das eine schmalrechteckige Grundform hat. An der der Aufprallseite abgelegenen Seite ist ein Gehäuse 2 befestigt, das einen elektroakustischen Wandler 3 umschließt. Über elektrische Leitungen 4 ist dieser elektroakustisch^ Wandler 3 mit einer Auswertvorrichtung verbunden, auf die weiter unten noch eingegangen werden wird.

Wie insbesondere Fig.2 veranschaulicht, finden sich an den Längsrändern des Sensorblechs 1 ein- oder mehrfache Abkantungeri 5 und 6, welche die einzigen Versteifungen des Sensorblechs 1 darstellen, damit dessen Schwingungsfähigkeit und damit dessen akustische Leitfähigkeit in Längsrichtung möglichst wenig beeinträchtigt ist. Man kann daher den elektroakustischen Wandler 3 auch in Querrichtung außermittig auf dem Sensorblech 1 anordnen, wobei dennoch die Schaltschwingungen von auf das Sensorblech 1 am oder nahe dem gegenüberliegenden Ende aufprallenden Körnern erfaßt werden können. Damit ist der besondere Vorteil verbunden, daft man infolge der einseitigen Anordnung des e ektroakustischen

Wandlers 3 an der gegenüberliegenden Seite das Sensorblech 1 beliebig ablängen kann, um es an vorgegebene Einbaumaße leicht anpassen zu können. Man braucht bei dieser Maßnahme folglich die Lage des elektroakustischer! Wandlers 3 nicht zu verändern.

Der in den Fig. 1 und 2 oben liegende Rand des Sensorblechs 1 weist mehrfache Abkantungen 5 auf, wodurch ein Kabelkanal 7 gebildet ist, in dem die elektrischen Leitungen 4, die zu dem elektroakustischer! Wandler 3 führen, verlegt werden können. Wie Fig. 3 dazu zeigt, können durch geeignete Ausstanzungen noch von Hand umbiegbare Laschen 8 am Rand des Sensorblechs 1 gebildet sein, die um die betreffende Leitung 4 herumgebogen werden können.

Zur Befestigung des Sensorblechs 1 dienen quer übergreifende Stützen 9, die ausschließlich im Bereich der versteifenden Abkantungen 5 und 6 mit dem Sensorblech 1 verbunden sind. Auch dies dient dazu, die akustische Leitfähigkeit des Sensorblechs 1 in seiner Längsrichtung nicht zu beeinträchtigen.

An den Stützen 9 sind noch Schwingungsdämpfer 10 angeordnet, über welche die Befestigung des Verlustkornsensors am Maschinengestell erfolgt.

Fig. 4 zeigt dasjenige Bauelement des elektroakustischen Wandlers 3, an dem unmittelbar die Umwandlung der aufgenommenen akustischen Schwingungen in elektrische Signale erfolgt. Es handelt sich um einen Schwingungsaufnehmer 11 vorzugsweise in Gestalt eines Piezoquarzes, der unmittelbar mit dem Sensorblech 1 fest verbunden ist. Dazu kann der Piezoquarz 11 auf das Leiterblech 1 aufgeklebt oder mit diesem verlötet sein, wobei im letzteren Falle eine metallisierte Oberfläche an der Befestigungsseite die 'Hafteigenschaften des Piezoquarzes 11 verbessert. Über flexible Leitungen 12 ist der Piezoquarz 11 mü den übrigen Elementen des elektroakustischen Wandlers 3 (Fig. 1) verbunden, die über das Gehäuse 2 am Sensorblech 1 festgelegt sind.

Fig. 5 gibt die wesentlichen Elemente der Auswertvorrichtung wieder, mit der der elektroakustische Wandler 3 zusammengeschaltet ist. Sie umfaßt einen Verstärker 14, dem ein Filterglied 15 nachgeschaltet ist. Beispielsweise können über das Filierglied 15 anhand ihrer Frequenzen erkennbare Störsignale ausgesondert werden, die nicht vom Aufprall von Körnern auf das Sensorblech 1 herrühren. Die gefilterten Signale werden über einen Gleichrichter 16 einem Glied 17 zugeführt, das der· Effektivwert der Spannungssignale bildet. Damit können die für das Meßergebnis maßgeblichen elektrischen Signale, die den akustischen Signalen vom Aufprall der Körner auf das Sensorblech 1 entsprechen, ihrer Intensität nach bewertet werden. In einer nachgeschalteten Trägerstufe 18 werden schließlich die ausgewählten Signale in signifikante Zählimpulse umgesetzt, die in einem geeigneten Anzeigegerät 19 sichtbar gemacht werden.

Claims

1. Verlustkornsensor für Erntemaschinen, wie Mähdrescher, mit einem am Auswurf für das Stroh anzuordnenden Sensorblech, das akustisch mit einem Schwingungsaufnehmer eines elektroakustischen Wandlers verbunden ist, welcher mit einer Auswertvorrichtung in elektrischer Verbindung steht, daduich gekennzeichnet, daß der Schwingungsaufnehmer (11) unmittelbar mit dem Sensorblech (1 Hest verbunden ist und die übrigen Elemente des Wandlers (3) daran in räumlicher Trennung von dem Schwingungsaufnehmer (11) angeordnet sind.

2. Verlustkornsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungsaufnehmer (11) ein Piezoquarz ist.

3. Verlustkornsensor nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungsaufnehmer (11) auf das Sensorblech (1) aufgeklebt ist.

4. Verlustkornsensor nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungsaufnehmer (11) eine metallisierte Befestigungsseite hat und auf das Sensorblech (1) gelötet ist.

5. Verlustkornsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungsaufnehmer (11) in eine mit dem Sensorblech (1) dicht abschließende Dichtmasse (13) eingebettet ist.

6. Verlustkornsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß um die Befestigungsstelle des Schwingungsaufnehmers (11) herum ein Gehäuse (2) auf das Sensorblech (1) aufgesetzt ist, an dem die übrigen Elemente des Wandlers (3) angeordnet sind, die über flexible Leitungen (12) mit dem Schwingungsaufnehmer (11) verbunden sind.

7. Verlustkornsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Sensorblech (1) eine länglich-rechteckige Grundform hat und längsseitige Abkantungen (5; 6) aufweist.

8. Verlustkornsensor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Wandler (3) mit dem Schwingungsfühler (11) zu einem der in Querrichtung liegenden Enden des Sensorblechs (1) hin angeordnet ist und am gegenüberliegenden Ende aas Sensorblech (1) entsprechend der Breite des Mähdreschers ablenkbar ist.

9. Verlustkornsensor nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der längsseitigen Abkantungen (5; 6) des Sensorblechs (1) einen Kabelkanal (7) bildet, in dem eine den Wandler (3) mit der Auswertvorrichtung (14 bis 19) verbindende Leitung (4) angeordnet ist.

10. Ver'ustkornsensor nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Stützen (9) fi".

den Anbau des Sensorblechs (1) ausschließlich an den Abkantungen (5; 6) befestigt sind. Ί1. Verlustkornsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertvorrichtung (14 bis 19) ein Filterglied (15), ein Glied (17) zur Effektivwertbildung der Wandlersignale und eine Triggerstufe (18) aufweist.