PL219431B1 - Cyfrowy miernik strat ziarna do maszyn żniwnych - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest cyfrowy miernik strat ziarna do maszyn żniwnych, służący do pomiaru ilości gubionych ziaren podczas omłotu.

Znane są instalowane np. w kombajnach John Deere analogowe czujniki strat ziarna zbudowane z belki wykonanej z materiału sprężystego, do której przymocowany jest przetwornik drgań oraz układu elektronicznego. Przetwornik drgań przetwarza uderzenia ziarna o belkę na sygnał elektryczny, którego amplituda jest mierzona i wizualizowana przez współpracujący z przetwornikiem drgań układ elektroniczny. Chociaż urządzenie nie wyodrębnia uderzenia każdego ziarna, jednak generuje sygnał, którego amplituda zwiększa się wraz z ilością ziaren uderzających w belkę. Zależność amplitudy sygnału od ilości ziaren nie jest jednak powtarzalna i jednoznaczna, ponieważ jej wartość zależy od wielkości, stopnia wysuszenia ziaren oraz prędkości, z jaką uderzają w belkę. Wadą takiego rozwiania jest konieczność skalowania urządzenia przed każdym zbiorem. Skalowanie polega na doświadczalnej zmianie wzmocnienia układu tak, by przy akceptowalnym poziomie strat ziarna urządzenie informowało operatora maszyny, że straty nie przekraczają wartości dopuszczalnych. Skalowanie jest bardzo kłopotliwe dla operatora maszyny i ze względu na często występujące zmiany parametrów ziarna, zmienną czułość przetwornika akustycznego wzdłuż całej długości belki. Te czynniki powodują, że obiektywne i dokładne wyskalowanie takiego czujnika strat nie jest możliwe.

Celem wynalazku jest opracowanie dokładnego cyfrowego miernika strat ziarna nie wymagającego skalowania. Cel ten osiągnięto dzięki zastosowaniu układu elektronicznego, który mierzy ilość uderzeń ziaren w belkę. Cyfrowy miernik strat ziarna składa się z belki (1) wykonanej z jednego lub większej ilości elementów z materiału sprężystego. Wszystkie sprężyste elementy belki są zamocowane tak, by uniemożliwić przenoszenie drgań pomiędzy sobą i maszyną żniwną. Do każdego sprężystego elementu belki jest przymocowany przetwornik drgań lub przetwornik akustyczny zwany dalej przetwornikiem uderzenia ziarna (2). Ponieważ przetwornik uderzenia ziarna pracuje w środowisku zakłóconym sygnałami akustycznymi o dużym natężeniu, a różne gatunkowo ziarna generują za pośrednictwem przetwornika uderzeń ziarna sygnały o różnych częstotliwościach, do identyfikacji i pomiaru ilości uderzeń zastosowano układ elektroniczny składający się, zależnie od ilości elementów sprężystych belki, z jedno lub wielokanałowego wzmacniacza (3) górno lub pasmowo przepustowego o programowanych wzmocnieniu i częstotliwościach granicznych. Wyjścia wzmacniacza (3) są połączone z jedno lub wielokanałowym dyskryminatorem i układem formującym napięcie (4). Każde uderzenie ziarna wzbudza w belce (1) zanikające drgania, których czas zanikania ogranicza maksymalną częstotliwość rejestracji uderzeń. Dyskryminator i układ formujący napięcie (4) wytwarza wyjściowy sygnał elektryczny o parametrach jednoznacznych z ilością uderzeń ziaren w belkę (1). Parametry wyjściowego sygnału elektrycznego dyskryminatora i układu formującego napięcie (4) są niezależne od wielkości, stopnia wysuszenia ziaren oraz prędkości, z jaką ziarna uderzają w belkę. Po przekroczeniu maksymalnej częstotliwości rejestracji uderzeń dyskryminator i układ formujący (4) zależnie od siły uderzenia ziarna wytwarza wyjściowy sygnał elektryczny umożliwiający zwiększenie ilości zarejestrowanych uderzeń ziaren w belkę (1). Najprostszą realizacją dyskryminatora i układu formującego napięcie (4) jest układ komparatora napięcia, który po przekroczeniu określonego poziomu napięcia wejściowego związanego z uderzeniem ziarna w belkę (1) wytwarza impuls prostokątny. Poniżej maksymalnej częstotliwości rejestracji uderzeń szerokość impulsu prostokątnego jest stała, natomiast po przekroczeniu maksymalnej częstotliwości rejestracji uderzeń zależnie od siły uderzenia kolejnego ziarna skraca się czas trwania aktualnie generowanego impulsu prostokątnego związanego z uderzeniem poprzedniego ziarna. Zmniejszanie czasu trwania impulsu zależnie od siły uderzenia następnego ziarna umożliwia wygenerowanie większej ilości impulsów i zarejestrowanie większej ilości uderzeń ziaren w belkę, niż wynika to z ograniczenia maksymalnej częstotliwości rejestracji uderzeń. Wyjściowy sygnał elektryczny jest mierzony przez urządzenie pomiarowe (5), do którego jest dołączony przetwornik prędkości. Na podstawie prędkości i parametrów wyjściowego sygnału elektrycznego jednoznacznego z ilością ziaren uderzających w belkę oraz szerokości maszyny roboczej, urządzenie pomiarowe (5) oblicza ilość gubionych nasion na jednostkę powierzchni.

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Cyfrowy miernik strat ziarna do maszyn żniwnych służący do pomiaru ilości gubionych ziaren podczas omłotu, znamienny tym, że belka (1) jest wykonana z Jednego lub większej ilości elementów z materiału sprężystego, wszystkie sprężyste elementy belki są zamocowane tak, by uniemożliwić przenoszenie drgań pomiędzy sobą, a do każdego sprężystego elementu belki jest przymocowany przetwornik uderzenia ziarna.
2. 2. Cyfrowy miernik strat ziarna do maszyn żniwnych służący do pomiaru ilości gubionych ziaren podczas omłotu, znamienny tym, że wzmacniacz górno lub pasmowo przepustowy (3) posiada programowane wzmocnienie i częstotliwości graniczne.
3. 3. Cyfrowy miernik strat ziarna do maszyn żniwnych służący do pomiaru ilości gubionych ziaren podczas omłotu, znamienny tym, że po uderzeniu ziaren w belkę (1) dyskryminator z układem formującym (4) wytwarza wyjściowy sygnał elektryczny o parametrach jednoznacznych z ilością ziaren uderzających w belkę (1).
4. 4. Cyfrowy miernik strat ziarna do maszyn żniwnych służący do pomiaru ilości gubionych ziaren podczas omłotu, znamienny tym, że po uderzeniu ziaren w belkę (1) - gdy częstotliwość uderzeń przekracza maksymalną częstotliwość rejestracji uderzeń zależną od czasu zanikania drgań w belce (1) - dyskryminator z układem formującym (4) zależnie od siły uderzenia ziarna wytwarza wyjściowy sygnał elektryczny umożliwiający 2większenie ilości zarejestrowanych uderzeń ziaren w belkę (1).
5. 5. Cyfrowy miernik strat ziarna do maszyn żniwnych służący do pomiaru ilości gubionych ziaren podczas omłotu, znamienny tym, że urządzenie pomiarowe (5) oblicza i wyświetla ilość gubionych ziaren przypadających na jednostkę powierzchni.