本发明是一种用于谷物收获、脱粒机械随机喂入量的定量测试方法及测试仪。 目前,对于谷物收获、脱粒机械喂入量的定量测试,通常是采用人工或辅助装置接样,用样品总重量除以接样时间来得到谷物收获、脱粒机械在一段时间内的平均喂入量,利用这种方法还无法对谷物收获、脱粒机械随机喂入量进行定量测试。
“喂入量”是谷物收获、脱粒机械产品设计和性能的重要参数,不知道其随机喂入量,就无法通过控制谷物收获、脱粒机械的最佳喂入量来发挥机器的最高生产效率,而达到最佳作业质量,本发明的目的就是要解决谷物随机喂入量的定量测试。
谷物随机喂入量定量测试方法是:谷物通过输送装置(如:可调速输送带)定量、均匀地喂入,在经过装有传感器的测试装置(通用测试装置或被测收获、脱粒机型装有传感器的部件)时,传感器将喂入量转变成电信号,通过多工况、多次试验和数据分析、处理,可以找出喂入量与电信号之间的变化规律,根据这一规律,利用传感器和测试仪表(如:电阻应变仪,数字电压表或喂入量测试仪)即可以定量测试或显示谷物收获、脱粒机械的随机喂入量。
与通常获得谷物收获、脱粒机械平均喂入量的方法相比较,谷物随机喂入量测试方法具有很多优点:喂入量测试精度高(最大误差<10%)、范围大(1~12kg/s);对随机喂入量测试迅速、及时(在1秒或2秒钟内显示其值);可以测试和确定造成脱粒装置堵塞时的喂入量;可以测试影响脱粒装置作业质量的谷物横向喂入不均匀程度;可以提供谷物收获、脱粒机械最佳的喂入量工作点,以发挥机器的最高功效。
一种对谷物收获、脱粒机械的随机喂入量进行定量显示的喂入量测试仪表。该发明尤其适用于谷物联合收割机。
附图是谷物随机喂入量测试仪结构原理框图,本发明是由传感器和二次仪表组成的。传感器可以采用多种形式,如膜片式压力传感器(即:在弹性材料制成的膜片上粘贴电阻应变片;其直径为:φ50~200mm;厚度:δ=0.3~2mm;用YD15型动态电阻应变仪标定和测试其灵敏度为:10~80mv/g/cm2)。喂入量测试仪是利用传感器来对喂入量信号进行采集和转换的。二次仪表是由放大滤波器、模数转换器、单片计算机(包括RAM和ROM)、控制部分、显示部分、报警部分和电源等七部分组成的。二次仪表根据喂入量与电信号之间的变化规律,对传感器输出的电信号进行采集、处理,然后对谷物收获、脱粒机械的随机喂入量进行定量的数字或指针显示。当喂入量测试仪采用指针显示时,其显示仪表盘是根据喂入量与电信号之间的变化规律进行刻度的。喂入量测试仪体积小巧,可以安装在联合收割机驾驶室的仪表盘上。
喂入量测试仪采用了单片机对传感器地输出信号进行适时处理,可以在联合收割机作业时对其随机喂入量进行瞬时(1秒或2秒钟内)显示;可以通过控制部分进行报警喂入量(最佳工作状态喂入量或机器额定喂入量)设置,当单片机判断工作喂入量超过设定喂入量时,输出信号驱动报警部分进行声、光报警;可以通过控制部分对影响机器脱粒质量的横向喂入不均匀程度进行设置,单片机对多路(1~6路)传感器输出信号进行采集、分析和处理,若各路信号之间的差大于所设定的不均匀程度,报警部分则进行声、光报警;可通过控制部分使单片机执行不同的程序来处理喂入量信号,以便对不同品种作物(如:小麦、水稻等)的收获进行喂入量显示转换。这与驾驶员凭经验操作相比,则提高了联合收割机的生产效率(10~30%)和作业质量。
谷物随机喂入量测试方法实施例,试验条件及操作步骤如下:
1.调整25M输送带,使速度稳定,线速度为1米/秒;
2.将水稻定量、均匀铺放;
3.安装传感器的联合收割机过桥加装喂入轮;
4.保证谷物定量、均匀喂入;
5.试验测试、处理仪器:YD15型动态电阻应变仪、FE-390八线磁带机、WY-30型稳压电源、7T17S信号处理机、MY-2型压力传感器、WY-100L型位移传感器、JWY-1型位移传感器、RO-3型位移讯号源、BT-830型数字万用表、LM12-YT型笔录仪、IBM-PC/AT微型计算机、TH3070R打印机。
6.传感器将喂入量信号转变为电信号;
7.通过多工况、多次试验和数据处理得出以下结果:
压力传感器的试验数据序号喂入量(kg/s)电压(mv)1220.67722.551.71133.5153.895544201.79554.5255.91565.5317.4676385.11
平滑拟合方程为:Y=1.790835+0.0109365X∧1(X=电压 Y=喂入量)
8.可随机改变输送带速度和水稻的铺放状况(即喂入量随机变化);
9.根据拟合方程,数字万用表的电压输出值即可换算成联合收割机过桥的随机喂入量;
10.将拟合方程编程写入喂入量测试仪单片机的ROM中,用喂入量测试仪测试即可显示随机喂入量的瞬时值。