联合收割机上谷物水分在线测量的研究

本文介绍了面向国产联合收割机的谷物水分在线传感器的开发与试验,利用CAV424芯片为核心元件,设计了一种新型谷物水分在线传感器,对该水分传感器进行了初步的探索和实验,对谷物水分的在线测量进行了有效的探索和实践。另外还设计了谷物取样通道,进行了运行试验,得到了预期的调试结果。     

收获机械配套用谷物水分动态测试系统研究

粮食的水分含量是决定其物理、化学和生物特性的重要指标。本文设计制作了一套实现在线测量的电容式谷物水分传感器的机械装置和以TMS320VC5416 DSP芯片和AT89C51单片机为核心的传感器信号处理电路板。通过对利用该装置进行模拟试验获得的大量试验数据的MATLAB分析和拟合,得出谷物水分-频率、温度的最佳拟合方程,并对该方程进行了验证性试验。试验表明,该谷物水分在线测量系统目前可测量谷物含水率范围是8%~25%,误差在1%以内,温度测量范围为16℃~22℃,误差在±0.1℃以内。     

利用边缘电场的电容式谷物水分传感器的研究

研制一种利用边缘电场的新型谷物水分传感器。利用主动屏蔽极板从敏感区域聚集电场,以减小杂散电容对传感器测量精度的影响,从而提高了传感器的灵敏度。采用2 MHz左右的振荡器作为测量电路,通过测量振荡器的频率测量被动极板与测量极板之间谷物的介电常数,从而得到谷物的含水率。有限元法分析表明,主动屏蔽极板的采用提高了传感器测量精度和灵敏度。现场及实验室实验结果表明:传感器测量含水率的误差为±1%;测量温度范围0~80℃;传感器安装方便,不需要对干燥机进行较大的结构调整。     

基于射频阻抗法的谷物在线含水量信息检测

在科学分析阻抗法检测谷物在线含水量基本原理的基础上,研究基于射频阻抗法的的谷物在线含水量检测技术,为谷物含水量测量传感器的高精度、大范围、自动化、微型化及智能化研发提供科学依据。结果表明:在不同频率信号源的激励下,设计传感器的输出电压与相应的含水量成线性关系,而在频率为1 MHz的信号激励下,湿度差值相同,输出电压值差最大。因此,把1 MHz确定为该传感器的特征频率,预测模型为y=12.74-23.052x(r~2=0.817 3)。利用圆柱形谷物水分传感器设计了一套在线水分检测仪,经过试验得出:在频率为1 MHz的信号源的激励下,该在线水分检测仪的预测模型为y=21.476-87.288x(r~2=0.986 1)。检测仪的测量精度较高,误差仅为±1.2%,完全符合小型谷物干燥机的控制要求。     

农作物产量自动监测技术及关键设备

为实现谷物产量的实时测量,将测产系统搭载在联合收割机上是最好的选择。本文概述了农作物产量监测系统的四个重要组成部分(谷物流量传感器;谷物水分传感器;GPS接收机;田间计算机和用户界面)的工作原理和关键技术。特别是对几种类型的谷物流量传感器的工作原理作了较为详细的介绍。     

核子式谷物产量自动测量方法

介绍了国内外谷物产量自动测量技术的发展状况,用国产核子秤设备,进行了γ射线对谷物的辐射衰减性能试验和谷物动态流量测量试验,验证了核子技术用于谷物流量自动测量的可行性,并提出了应用于谷物联合收获机的产量实时动态测量技术方案。     

电容式谷物水分测定仪的校准

常规的谷物水分测量方法技术条件要求较高 ,且时间长 ,对收购粮食过程中的快速检测需求不够适应。于是 ,便携式电容法谷物水分测定仪就显示出了一定的相对优势。它测量速度快 ,且便于携带 ;操作简单 ,使用者不需要严格培训。目前 ,垦区的种子公司、粮食收贮部门等已大量使用这种水分测定仪。下面谈一谈这种水分测定仪校准过程中的误差来源以及对仪器进行校准检验的注意事顶。a.电容式谷物水分测定仪的测量原理 ,是用含水的粮食作为测量电极间的充填介质 ,通过电容的变化反映出被测粮食的水分。工作中温度对电容值的影响很大 ,水分仪上都装有…     

高频电容式谷物水分测量仪

由浙江省台州市新恩精密粮仪有限公司生产的新一代PM-8188型高频电容式谷物水分测量仪,可用于包括小麦、玉米、大豆等在内的12个谷物品种的质量测定、平均值计算和水分值的调整等。该仪器能自动测量试样质量,显示品种编号和名称,在-9.9%～9.9%范围     

连续谷物干燥机测控系统的设计

【目的】解决现有的连续谷物干燥机自动化程度低、能耗大、在线测谷物水分困难等问题.【方法】结合玉米干燥的特点,设计了在连续干燥机上采用高低料位质电双参数变速测控的方法;开发了测控新方法的控制系统,融合了LabVIEW软件技术,并进行了干燥测控系统试验.【结果】系统的自动化程度较高,实现了质量参数法和电参数法交替在线测量水分.【结论】在整个玉米干燥过程中,热风温度自动控制在140~160℃,干燥机出口的玉米平均水分为14.7%;平均单位耗热量为5 100kJ/kg H2O,远低于行业标准(8 000kJ/kg H2O).     

函数链神经网络在电容水分传感器非线性校正中的应用

首先介绍了解决电容水分传感器非线性函数链神经网络原理和建模方法,并以玉米水分测量为例进行仿真试验,从而证明了该非线性校正方法的可行性和有效性。     

氮水耦合对玉米产量和品质及氮肥利用率的影响

利用大型活动式防雨棚,设计了3个施氮水平和2个水分水平,研究了氮水耦合对玉米产量和品质及氮肥利用率的影响。结果表明:控释尿素处理开花前玉米的地上部干重、叶面积指数低于常规尿素处理,开花后开始赶超常规尿素处理,收获时其籽粒产量和生物产量均显著高于常规尿素。适宜的水分和施氮显著提高了玉米的籽粒产量、蛋白质产量及氮肥利用率。从产量上看,在田间持水量的50%±5%(W1)处理中常规尿素N 150 kg/hm2(NU)和控释尿素N 150 kg/hm2(CU)的籽粒产量分别比对照提高15.77%和29.97%;在田间持水量的75%±5%(W2)中二者分别提高35.60%和40.87%,处理间差异均达显著水平。因此,与常规尿素相比,不论在干旱或水分适宜条件下,控释尿素能更好地协调玉米的地上、地下部生长,利于获得高产,而适宜的水分可以显著提高这种效果。     

The most common errors of capacitance grain moisture sensors: effect of volume change during harvest

The objective of this study was to investigate the inaccuracy of a capacitance moisture sensor mounted on a combine harvester based on the datasets of six consecutive years. Variation of sensed volume is a major cause of measurement error for a capacitive sensor. The percentage of the sensed volume occupied by grain changes continuously by filling and emptying of the grain bin, which causes a large fluctuation in sensor output during on-the-go moisture sensing. At the beginning of the bin filling process when the grain bin is empty, under-measures were recorded and when it is approximately 60 % full, large over-measures are observed compared to the actual moisture values. This effect mainly influences the precision of the recorded site-specific moisture values and causes inaccurate yield maps. To assess the effect of varying sensed volume content during harvest operation, a bin level transmitter sensor was mounted on the top of the grain bin to continuously measure the height of the grain. A clear correlation between the actual amount of material (available space) in the grain bin to the bias from the standard moisture was demonstrated. The coefficient of determination was R² = 0.86 for corn (Zea mays L.) and R² = 0.87 for winter wheat (Triticum aestivum L.). By using equations generated from the datasets of consecutive years (2008, 2009 and 2010), an effective post-correction method for the recorded data is proposed.     

鲜茧茧层含水率与干壳量无损快速检测装置设计与试验

鲜茧茧层含水率与干壳量是桑蚕鲜茧评级的重要指标.基于LC振荡电路的鲜茧茧层含水率测量方法,搭建了鲜茧茧层含水率与干壳量无损检测的硬件平台,利用871×872、洞庭×碧波和两广二号3个品种鲜茧完成了水分传感器的标定,利用M1级的标准砝码和JJ1023BC型电子天平完成了称质量传感器的标定,在此基础上,完成了控制软件设计开发.试验表明,设计开发的无损快速检测装置检测鲜茧茧层含水率的相对误差小于0.96%,检测干壳量的相对误差小于2.04%,整个系统完成两个物理量检测的时间小于2min,实现了含水率和干壳量的无损快速检测.     

基于TDT 原理的土壤含水量测量系统研究

针对现行在线式土壤含水量测量方法的不足,依据新型TDT型土壤含水量传感器,设计土壤含水率实时测量系统,分析系统测量结果,得出传感器的敏感部位位于上部的结论,给出传感器埋置的建议.该系统具有结构简单,操作便捷,不受含盐量影响,便于实现土壤含水量网络化测量的特点.     

SJ—1型数字粮食水分计的研制

Sj—1型数字粮食水分计采用平行板电容器作为传感器,较通用的圆柱形电容传感器性能稳定。测量电路及显示电路均采用数字电路。非电量经A/D转换后,通过EPROM查表的方法,实现了数据的线性化,测量精度高。     

A dynamic grain flow model for a mass flow yield sensor on a combine

A model is developed to describe the flow of grain through a clean grain elevator system on a combine in order to facilitate accurate mass flow rate estimation. The relationship between mass flow rate and impact force described by the model depends upon machine operational characteristics, mechanical interactions of the grain and the machine geometry, and material properties of the grain. The model was designed to be adaptable to varying grain conditions, such as those influenced by moisture content, by allowing free parameters of the model to be estimated through a nonlinear regression algorithm. Simulations were performed using discrete element modeling software and data was obtained from experiments conducted on a clean grain elevator system at the University of Kentucky Combine Yield Monitor Test Facility to determine the ability of the model to accurately estimate mass flow rate. The model estimated mass flow rate with a normalized root mean squared residual (NRMSR) less than 2% for discrete element modeling simulations. For experiments involving machine components, NRMSR values were less than 3% for corn at 14% moisture, less than 3% for corn at 21% moisture, and less than 5% for corn at 26% moisture.     

电容式粮食水份检测系统研究

本文主要介绍电容式粮食水分检测系统,为了能够实现粮食含水量的现场检测并能使其广泛应用,本系统采用结构简单,成本低,准确度高的电容式传感器进行数字采集.它是利用水分含量影响电容量的原理通过电容传感器检测水分含量.系统软件采用模块式散转结构设计,主程序根据键盘指令实现散转,调用各功能程序模块.     

应用中子测定玉米籽粒含水量试验初报

设计了一个测量静态和动态玉米籽粒含水量的试验台,它是烘干机械玉米水分自动监测的核心部分,含水量是由试验台上中子计数器的中子计数显示出来,这将使粮食烘干实现自动化控制．结果表明．随玉米含水量（１４％～３０％）增加．中子计数呈现‘增加－降低－增加”规律,约在含水量２６％后中子计数急剧增加,计数增加８％～１１％／含水量增加１％;相同含水量下,静态和动态玉米的中子计数差异较大,静态计数高于动态计数最多达１２．９％,但不同流量玉米的中子计数差异不大（包括流动后的静态）,计数相差最多不超过２．１％;不同品种玉米的中子计数在低水分段（２６％）差异较大,白单９比四单１６平均高１１％,而高水分段差异不大;粮桶直径４０ｃｍ可满足中子测水要求;一定含水量玉米的中子计数与玉米是否结冻关系不大．     

不同糙米调质工艺对整精米率的影响

为解决五常稻花香大米由于粒型较长且贮藏后水分降低所导致在加工过程中产生碎米率过大的问题。将采用加湿调质工艺，以糙米初始含水率、润糙时间、加湿量为单因素研究对整精米率的影响。在此基础上通过二次回归正交旋转组合设计，利用Origin软件建立整精米率的数学模型，优化试验数据。在糙米初始含水率为14．9％，单次加水量为1．55％，润糙时间为110min条件下，整精米率为67．68％。与未加湿调质的相比较，整精米率提高了约12％。     

热泵驱动的溶液除湿在谷物就仓干燥中的应用

为安全且高效地实现粮食干燥储存,设计了一套基于热泵驱动的溶液除湿谷物就仓干燥系统,并建立了系统中各部件及谷物就仓干燥数学模型.模拟了南昌地区秋季初始含水率为22％、初始温度为20℃的200 t谷物就仓干燥至安全水分的过程.分析了溶液除湿系统干燥中风量对系统干燥时间及耗能的影响,得出耗能最低的最佳通风量;提出自然通风与溶...