JP7380935B1 - 穀物乾燥機における籾排出の検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】従来よりも精度よく効率的に籾の排出状態を検出することが可能な、穀物乾燥機における籾排出の検出方法を提供すること。【解決手段】穀物乾燥機１の起動とともに籾排出口１５に設けられた籾排出検出センサ２０をゼロ点調整するステップと、前記籾排出検出センサ２０の計測データに基づいて張込を検出するステップと、前記張込時における前記籾排出検出センサ２０の計測値に所定値を加算して排出判定閾値を設定するステップと、前記籾排出検出センサ２０の計測値が前記排出判定閾値を超えた場合に籾の排出を検出するステップと、籾の排出を検出した後に前記籾排出検出センサ２０の計測値が前記排出判定閾値以下となった場合に籾の排出が終了したことを検出するステップと、を有することを特徴とする。【選択図】図４

Description

本発明は、穀物乾燥機における籾の排出状態を検出することが可能な、穀物乾燥機における籾排出の検出方法に関する。

従来技術として、特許文献１には、穀物乾燥機において籾の排出をその排出時に生じる振動の大きさで検出することが開示されており、籾の排出を、昇降機上方の籾排出口の壁面に取り付けたセンサによって検出するものである。すなわち、籾の排出時には籾が昇降機の籾排出口の壁面に衝突して振動が生じるため、その振動を検出することで籾の排出を検出するものである。

実開昭６２－１４１１９４号公報

しかしながら、穀物乾燥機は籾の排出時以外に、張込時や乾燥時においても機内循環により昇降機等から振動が発生する。また、その振動の大きさも穀物乾燥機の型式や仕様によって異なり、籾の排出による振動を正確に判別することが困難となる可能性がある。

加えて、穀物乾燥調製施設のように、一つの建屋の中で複数の穀物乾燥機が同時に稼働するような場所では、検出対象となる穀物乾燥機以外の別の穀物乾燥機から生じる振動の影響によって、籾の排出による振動を正確に判別することが困難となる可能性がある。

本発明は上記問題点に鑑み、従来よりも精度よく効率的に籾の排出状態を検出することが可能な、穀物乾燥機における籾排出の検出方法を提供することを目的とする。

（１）に係る発明は、穀物乾燥機の起動とともに籾排出口に設けられた籾排出検出センサをゼロ点調整するステップと、前記籾排出検出センサの計測データに基づいて張込を検出するステップと、前記張込時における前記籾排出検出センサの計測値に所定値を加算して排出判定閾値を設定するステップと、前記籾排出検出センサの計測値が前記排出判定閾値を超えた場合に籾の排出を検出するステップと、籾の排出を検出した後に前記籾排出検出センサの計測値が前記排出判定閾値以下となった場合に籾の排出が終了したことを検出するステップと、を有することを特徴とする穀物乾燥機における籾排出の検出方法である。

（２）に係る発明はさらに、前記籾排出検出センサは、振動センサ又は音センサである上記（１）に記載の穀物乾燥機における籾排出の検出方法である。

（３）に係る発明はさらに、前記籾排出検出センサは、振動センサ及び音センサを備え、前記穀物乾燥機の起動とともに籾排出口に設けられた前記振動センサをゼロ点調整するステップと、前記振動センサの計測データに基づいて張込を検出するステップと、前記張込時における前記音センサの計測値に所定値を加算して排出判定閾値を設定するステップと、前記音センサの計測値が前記排出判定閾値を超えた場合に籾の排出を検出するステップと、籾の排出を検出した後に前記音センサの計測値が前記排出判定閾値以下となった場合に籾の排出が終了したことを検出するステップと、を有する上記（１）に記載の穀物乾燥機における籾排出の検出方法である。

（４）に係る発明はさらに、前記音センサによる計測と併せて前記振動センサによる計測を行い、予め設定した任意の振動増減幅を参照するステップを有し、前記音センサの計測値が前記排出判定閾値を超えている場合であっても、前記振動増減幅を参照して籾の排出の開始及び／又は終了を検出することが可能である上記（３）に記載の穀物乾燥機における籾排出の検出方法である。

本発明によれば、検出対象の穀物乾燥機の周囲で稼働する機器から生じる音や振動の影響を受けることなく、その穀物乾燥機の籾の排出状態を精度よく効率的に把握することが可能となる。また、籾排出検出センサとして音センサと振動センサを併用した場合には、穀物乾燥機の隣接する他の設備から生じる音や振動による影響を、より効果的に排除して精度よく効率的に籾の排出状態を把握することが可能となる。

本実施形態における穀物乾燥機の斜視図である。 本実施形態における穀物乾燥機の斜視図である。 本実施形態における穀物乾燥機の側面図である。 本実施形態における穀物乾燥機の排出判定フローの一例である。 本実施形態において、（ａ）はゼロ点調整前の加速度の検出態様を、（ｂ）はゼロ点調整後の加速度の検出態様をグラフで示している。 本実施形態における、張込中の振動データと閾値βとの関係を示したグラフである。 本実施形態における穀物乾燥機の運転状況別音圧データの一例である。 本実施形態における、排出中の音圧データと閾値Ｖの関係とを示したグラフである。 （ａ）は籾の排出中における音圧データの一例が、（ｂ）は（ａ）と同時に計測された籾の排出中における振動データの一例がそれぞれ示されている。 別実施形態において排出判定時に振動データを参照する構成を説明する図である。

以下、本発明の穀物乾燥機における籾排出の検出方法の一実施形態について、図面を用いて説明する。

図１及び図２には、本実施形態における穀物乾燥機１の斜視図が、図３には側面図が図示されている。図示されるように、穀物乾燥機１は、穀物を貯留する穀物タンク１０を上部に、その下部に不図示の熱風室、排風室及び乾燥室を有する乾燥機本体１１を備えている。

そして当該穀物乾燥機１の前面側には繰作部１２とバーナボックス１３が一体的に設けられ、それらに隣接して昇降機１４が立設されている。また、図２に示されるように、乾燥機本体１１の背面側には不図示の排風口が開口しており、当該排風口を覆うように矩形状のファンボックス１８がボルト等によって着脱可能に設けられている。

加えて、上記したファンボックス１８の左右側の一側寄りには、吸引ファン１６が装着され、当該吸引ファン１６の吐出口には排風ダクト１７が接続されている。また、図１及び図３に示されるように、昇降機１４に隣接する位置には、乾燥後の籾を排出する籾排出口１５が設けられ、当該籾排出口１５の壁面には籾の排出状態を検出することが可能な籾排出検出センサ２０が設けられている。

（籾排出の検出方法）
続いて、本実施形態の穀物乾燥機における籾排出の検出方法について説明する。本実施形態の検出方法では、籾排出検出センサ２０は、振動センサ及び音センサを備え、穀物乾燥機１の起動とともに籾排出口１５に設けられた前記振動センサをゼロ点調整するステップと、前記振動センサの計測データに基づいて張込を検出するステップと、前記張込時における前記音センサの計測値に所定値を加算して排出判定閾値を設定するステップと、前記音センサの計測値が前記排出判定閾値を超えた場合に籾の排出を検出するステップと、籾の排出を検出した後に前記音センサの計測値が前記排出判定閾値以下となった場合に籾の排出が終了したことを検出するステップと、から構成されている。

より詳細に説明すると、図４のフローに示されるように、穀物乾燥機１では、電源ＯＮによる起動から、籾の張込、乾燥、排出が順次行われ、乾燥終了判定によって乾燥を停止する場合は、穀物乾燥機１の電源がＯＦＦすることとなる。

そして、まず穀物乾燥機１の起動とともに、籾排出検出センサ２０の振動センサにおいてゼロ点調整が行われる（ステップ１）。すなわち、起動時において自機から生じる振動に加え、当該穀物乾燥機１の周囲で稼働する他の設備から生じる振動の影響を軽減するために、振動センサの出力が０（ゼロ）になるように調整（ゼロ点調整）する。当該ゼロ点調整は、一般的な方法で行えばよい。本実施形態では、二段階で調整しており、まず一段階目で、負の加速度の各測定値の平均値を求め、正の加速度の各測定値に、その平均値を加算し、負の加速度の各測定値に対しては、その平均値を減算する調整を行う。そして、二段階目で、一段階目と同じ調整を再度行っている。例えば、図５（ａ）には上記ゼロ点調整前の加速度の検出態様が示され、図５（ｂ）には上記ゼロ点調整後の加速度の検出態様が示されている。

続いて、穀物乾燥機１では籾の張込が行われるが、このとき昇降機１４や吸引ファン１６などが動作し、これらの動作に起因して発生する振動を振動センサによって計測し、籾の張込を検出する（ステップ２）。例えば、上記したゼロ点調整後、最初に振動が計測された時点を張込開始時として検出する。図６に示されたグラフに基づいて具体的に説明すると、本実施形態の振動センサ及び音センサは１秒間に２回の計測を行っている。そして、３０秒間の計測で計測値が所定の閾値βを３０回超えて計測されたとき（図示ｔ１のタイミング）に、張込を開始したと判定している。その後、３０秒間の計測で閾値βを超えない計測値が３０回超えて計測されたとき（図示ｔ２のタイミング）は、張込を終了したと判定する。本実施形態では、上記所定の閾値βとして、正側の閾値を５０ｍＧ以上、負側の閾値を－５０ｍＧ以下としたが、個々の穀物乾燥機１に対応して適宜設定することが可能である。

続いて、図４のフローに示されるように、上記したような振動センサによる籾の張込開始の検出に基づいて、籾排出検出センサ２０の音センサによって音圧を計測するとともに、計測された計測値に対して所定値（図７「α」参照）を加算して排出判定閾値を設定する（ステップ３）。なお、本実施形態では排出判定閾値を９３ｄＢとしている。

すなわち、図７には、穀物乾燥機１の停止中、張込中、乾燥中及び排出中における音圧データの一例が示されているが、張込中と排出中の音圧の特長差を所定値（図示α）として加算し、籾の排出状態の判断基準となる排出判定閾値としている。なお、図７では張込中よりも乾燥中の方が音圧が大きくなっている。これは、乾燥中には熱風を発生させるバーナーが稼働するため、音センサがその音も検出するためである。

その後、籾排出検出センサ２０の音センサの計測値が上記排出判定閾値を超えた場合には、穀物乾燥機１において籾の排出が開始されたと判定される（ステップ４）。より詳細に図８を参照して説明する。図示０秒～ｔ１秒では、排出判定閾値Ｖを超える計測値もあるが、３０秒連続して排出判定閾値Ｖを超えているわけではないので、籾の排出が開始されていないと判定される。そして、計測値が３０秒連続して排出判定閾値Ｖを超えた時点（図示ｔ１秒）で籾の排出が開始されたと判定される（ステップ４）。このような判定方法によれば、ノイズ等の発生による誤判定を抑制することが可能になる。

籾の排出開始が判定された後、図示ｔ１秒～ｔ２秒では、計測値が３０秒連続して排出判定閾値Ｖを超えているので排出中と判定される。図示ｔ２秒～ｔ３秒では、計測値が排出判定閾値Ｖを下回ることもあるが、３０秒連続して排出判定閾値Ｖを下回っているわけではないので、継続して排出中であると判定される。そして、計測値が３０秒連続して排出判定閾値Ｖを下回った時点（図示ｔ３秒）で籾の排出が終了したと判定される（ステップ５）。このような判定方法によれば、ノイズ等の発生による誤判定を抑制することが可能になる。

上記したステップ１からステップ５の排出検出方法によれば、従来よりも大幅に精度よく効率的に籾の排出状態を把握することが可能となる。

（別実施形態）
図９（ａ）には、籾の排出中における音圧データの一例が示されている。図示される例は、ｔ１秒からｔ２秒の間で籾の排出が行われている音圧データであるが、特に排出終了後の音圧が比較的大きい状態が継続しており、ｔ２秒経過後も排出判定閾値Ｖを超えている。これは、穀物乾燥機１の周囲で発生する音（例えば、光選別機などの他の設備機器）が影響しており、このような場合は、排出開始や排出終了の判定が難しくなる。なお、図示される例では、ｔ４秒付近で穀物乾燥機１以外の他の設備機器で音が発生していることが判る。

そこで、籾排出検出センサ２０の振動センサによる振動データを参照することにより、より精度よく排出開始や排出終了を判定することが可能となる。より詳細に説明すると、図９（ｂ）には、音センサによる計測と同時に、振動センサにより計測された振動データが示されている。そして、図示０秒～ｔ１秒では、音圧及び振動の計測値がいずれも閾値σを超えていないので排出が開始されていないと判定される。図示ｔ１秒～ｔ２秒では、音圧及び振動のいずれもが閾値σを超えているので排出中と判定される。図示ｔ２秒経過後は、音圧の計測値は、上記したように穀物乾燥機１の周囲で発生する音（例えば、光選別機など）の影響で排出判定閾値Ｖを超えているが、振動の計測値は閾値σを超えていなので、排出が終了したと判定することができる。このような音センサと振動センサを併用した判定プロセスによって、穀物乾燥機１の周囲で発生する音の影響を受けることなく、排出開始及び排出終了のタイミングを高精度に把握することが可能となる。

図１０（ａ）には、穀物乾燥機１に並設されている光選別機が動作した場合の籾排出検出センサ２０（音センサ及び振動センサ）による計測データが示され、図１０（ｂ）には、上記光選別機が動作していない状況下において、籾の排出中の計測データが示されている。加えて、図１０（ｃ）には、上記光選別機が動作する状況下において、籾の排出中の計測データが示されている。

図１０（ａ）、（ｃ）に示されるように、光選別機が動作した場合、音センサの計測値が排出判定閾値（図示Ｖ［ｄＢ］）を超えてしまい、音センサの計測値に基づく排出の判定が困難となる。そこで、振動センサの計測値を常に監視して参照するように構成することで、穀物乾燥機１における排出開始及び排出終了のタイミングを正確に判定することが可能となる。

したがって、音センサによる計測と併せて、振動センサによる計測を行い、予め設定した任意の振動増減幅を参照するステップを追加することで、より精度よく効率的に籾の排出状態を把握することが可能となる。

（その他の変形例）
以上、本実施形態及び別実施形態の穀物乾燥機における籾排出の検出方法について説明したが、本発明は前述した実施形態に必ずしも限定されるものではなく、以下に示す種々の変更が可能である。

前述した実施形態では、籾排出検出センサ２０として音センサ及び振動センサを使用した例を示したが、必ずしも音センサ及び振動センサを併用することに限定されるものではない。

例えば、図４のフローに示されるステップ３～５において、音センサではなく、振動センサを使用してもよい。すなわち、張込中と排出中の振動レベル（加速度等）の特長差を所定値（図示α）として加算し、籾の排出状態の判断基準となる排出判定閾値を設定することで、振動センサによる籾の排出判定が可能となる。

また、図４のフローに示されるステップ１～２において、振動センサではなく、音センサを使用してもよい。すなわち、ステップ１で音センサのゼロ点調整を行い、ステップ２で音圧の計測値が所定の時間、連続して計測されたことを契機に籾の張込を検出する。その後、ステップ３以降の処理を行って音センサによる籾の排出判定が可能となる。

前述した実施形態では、図１等に示されるように、籾排出口１５の壁面に籾排出検出センサ２０を設けたが、必ずしもこれに限定されるものではなく、籾の排出にともなって生じる音や振動が計測できる箇所であれば適宜設置場所の変更が可能である。

以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、上記した発明の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその均等物が含まれる。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の組み合わせ、又は、省略が可能である。

１ 穀物乾燥機
１０ 穀物タンク
１１ 乾燥機本体
１２ 繰作部
１３ バーナボックス
１４ 昇降機
１５ 籾排出口
１６ 吸引ファン
１７ 排風ダクト
１８ ファンボックス
２０ 籾排出検出センサ

Claims (4)

1. 穀物乾燥機の起動とともに該穀物乾燥機の機外へ籾を排出する籾排出口に設けられた籾排出検出センサをゼロ点調整するステップと、
   前記籾排出検出センサの計測データに基づいて張込を検出するステップと、
   前記張込時における前記籾排出検出センサの計測値に所定値を加算して、前記穀物乾燥機の機外への籾の排出を検出するための排出判定閾値を設定するステップと、
   前記籾排出検出センサの計測値が前記排出判定閾値を超えた場合に、前記穀物乾燥機の機外への籾の排出を検出するステップと、
   前記排出を検出した後に前記籾排出検出センサの計測値が前記排出判定閾値以下となった場合に、前記穀物乾燥機の機外への籾の排出が終了したことを検出するステップと、を有する
   ことを特徴とする穀物乾燥機における籾排出の検出方法。
2. 前記籾排出検出センサは、振動センサ又は音センサである
   請求項１に記載の穀物乾燥機における籾排出の検出方法。
3. 前記籾排出検出センサは、振動センサ及び音センサを備え、
   前記穀物乾燥機の起動とともに該穀物乾燥機の機外へ籾を排出する籾排出口に設けられた前記振動センサをゼロ点調整するステップと、
   前記振動センサの計測データに基づいて張込を検出するステップと、
   前記張込時における前記音センサの計測値に所定値を加算して、前記穀物乾燥機の機外への籾の排出を検出するための排出判定閾値を設定するステップと、
   前記音センサの計測値が前記排出判定閾値を超えた場合に、前記穀物乾燥機の機外への籾の排出を検出するステップと、
   前記排出を検出した後に前記音センサの計測値が前記排出判定閾値以下となった場合に、前記穀物乾燥機の機外への籾の排出が終了したことを検出するステップと、を有する
   請求項１に記載の穀物乾燥機における籾排出の検出方法。
4. 前記音センサによる計測と併せて前記振動センサによる計測を行い、予め設定した任意の振動増減幅を参照するステップを有し、
   前記音センサの計測値が前記排出判定閾値を超えている場合であっても、前記振動増減幅を参照して籾の排出の開始及び／又は終了を検出することが可能である
   請求項３に記載の穀物乾燥機における籾排出の検出方法。

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