谷物流量传感器试验台的设计与试验.pdf

第28卷第16期农业工程学报Vol.28No.16
2012年8月TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringAug.201241

谷物流量传感器试验台的设计与试验

陈树人，仇华铮，李耀明，卢强
（江苏大学现代农业装备与技术省部共建教育部重点实验室，镇江212013）

摘要：为了配合切纵流谷物联合收割机大喂入量流量监测系统的开发，该文根据测产需要，研制了一种谷物流量传感
器标定试验台。试验台采用刮板式升运器结构，升运器倾角70°～90°。谷物由入粮箱喂入后，通过对插板的调节，可控
制试验过程中不同谷物流量大小。基于图像化编程语言LabVIEW，采用NI（nationalinstrument）数据采集卡，建立了一
个多通道数据采集系统，可实现喂入粮箱的质量信号、振动信号及谷物流量信号波形和数值的实时显示、存储和分析。
室内标定试验结果表明，在没有外力影响的情况下，喂入量的大小对测产精度的影响较大，尤其小流量时，测产误差达
到6.55%。系统动态质量平均误差为4.02%，测产平均误差为4.24%，基本满足大喂入量流量监测系统的需要。本试验台
研制为谷物流量传感器提供了一个开发平台。
关键词：农业机械，传感器，粮食产量，精细农业，联合收割机，试验台
doi：10.3969/j.issn.1002-6819.2012.16.007
中图分类号：S24；TH814.+6文献标志码：A文章编号：1002-6819(2012)-16-0041-06

陈树人，仇华铮，李耀明，等.谷物流量传感器试验台的设计与试验[J].农业工程学报，2012，28(16)：41－46.
ChenShuren,QiuHuazheng,LiYaoming,etal.Designandexperimentoftest-bedforgrainflowsensor[J].TransactionsoftheChinese
SocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE),2012,28(16):41－46.(inChinesewithEnglishabstract)

1所示[6]试验台主要由搅龙、台架、插板、入粮箱、刮
0引言
板升运器、流量传感器、接粮箱、质量传感器、电机等
冲量式谷物流量传感器在谷物联合收割机测产系统中得构成。
到逐步的应用，但田间试验受季节影响，谷物测产系统的开
发研制受到很大限制[1,2]。国外对测产监测系统平台的研究已
很广泛。1998年，Arslan等研制了以喂入搅龙、升运器搅龙
及升运器为主体的试验系统[3]。2008年，Loghavi等基于John
Deere7700搅龙和升运器研制了一台测产系统的试验台，辅
以开发JohnDeere7700监测系统，但不适用于国内切纵流大
喂入量联合收割机谷物流量传感器的开发[4]。国内测产系统
的研发已经在联合收割机监测系统研发中得到试验应用，但
仍未完善。2006年，李民赞等基于刮板升运器设计开发了谷
物流量实验台，并开发了一套谷物实时测产系统，但并未进
行谷物流量大小对测产误差额影响的深入研究[5]。
为满足切纵流谷物联合收割机大喂入量（0～6kg/s）

流量监测系统开发需求，降低研发成本，本文针对谷物测1.搅龙2.台架3.插板4.入粮箱5.刮板升运器6.流量传感器
产需要，研制了一种谷物流量传感器标定试验台，设计了7.接粮箱8.质量传感器9.Y112m三相交流电机
图1谷物流量试验台结构模型
基于NI（nationalinstrument）数据采集卡的数据采集系统，
Fig.1Structuremodelofgrainflowtestrig
实现了谷物喂入信号及流量信号采集。
1试验台和流量传感器的结构与参数试验台升运器为雷沃“谷神”GN601-CR2Q联合收
割机刮板式升运器，设计安装倾角为70°～90°（可
1.1试验台结构与参数
调）。配套电机为三相交流电机Y112m，功率2.2kW，
本文所设计的谷物流量传感器标定试验台结构如图
最大转速980r/min。采用V型带传动，传动比1.918，大
小带轮基准直径分别为265和140mm，搅龙以511r/min
收稿日期：2012-02-15修订日期：2012-06-14运转。3个质量传感器安装于入粮箱下方的两侧，最大量
基金项目：国家高技术研究发展计划（计划）资助项目（），
8632010AA101402程为900kg，用于监测入粮箱谷物质量变化。根据试验
江苏高校优势学科建设工程资助项目（苏财教（2011）8号）
需要，可调节插板横向位置改变谷物喂入量。
作者简介：陈树人（1965－），男，湖南攸县人