在线谷物水分测试精度影响因素的试验研究

设计了分流式取样装置,配备无级变速的叶轮式排粮机构,在实验台上对谷物进行试验研究,分析了谷物流速、含杂率以及温度等因素对传感器输出频率的影响规律,自主研制电容式谷物水分传感器并通过烘箱法进行标定试验,试验结果表明：该传感器的水分测量范围：11%～24%,测量精度：≤0.5%;在常温下,低水分段时测量结果波动很小,基本满足在线谷物水分测量的要求。     

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。     

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。     

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。     

鲜茧茧层含水率与干壳量快速测量研究

鲜茧茧层含水率和干壳量是蚕茧品质检测中的两个重要指标,为了快速测量鲜茧的茧层含水率和干壳量,研究了一种集称质量、水分检测、数据采集存储、实时计算与显示等功能于一体的鲜茧茧层含水率和干壳量快速测量装置.该装置将水分检测传感器和质量传感器结合,信号采集处理系统自动采集传感器检测数据,并实时计算处理数据,测量得到的茧层含水率和干壳量实时显示.该装置结构简单,操作方便,智能化程度高,成本低.经试验表明,该测量装置能够快速无损检测出鲜茧茧层含水率和干壳量,准确度高,水分检测误差小于0.98%,干壳量检测误差小于2.2%.实际检测过程中不破坏鲜茧,达到了无损快速检测目的.     

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).     

基于蚁群算法的RBF神经网络在冲量式谷物流量传感器中的应用

针对压力传感器存在温度漂移的问题,提出了一种基于蚁群算法的RBF神经网络优化算法。首先根据压力传感器测量电路得到电压U_b与电流I的关系,因其存在很大的温度误差,须要采用适当的补偿方法对外界温度造成的误差加以修正。然后通过压力传感器输出电压U与温度T、压强P、电源波动γ的关系建立压力传感器温度补偿模型,分别在18.4、32.5、41.8、65.6℃共4个温度点进行试验数据采集并对试验结果进行归一化处理。最后利用蚁群算法进行寻优和自适应调整发挥系数的特点作为聚类算法确定RBF神经网络基函数中心,选取BP算法、RBF算法、基于蚁群的RBF算法3种方法对压力传感器进行非线性温度补偿仿真试验。结果表明:基于蚁群算法的RBF神经网络模型补偿精度最高,收敛速度最快。将此研究应用于冲量式谷物流量传感器中,可大大提高传感器的稳定性和准确性。     

谷物联合收割机在线产量监测综述——测产传感方法、产量图重建和动力学模型

为深入了解测产方法、产量图重建和动力学模型的研究内容及关键技术,对测产方法、产量图重建、谷物流的动力学模型以及产量测量中的误差等研究成果进行梳理。重点概述了测产方法的分类,介绍了不同测产方法的原理、产量图重建涉及到的关键技术和动力学模型上取得的成果;对测产方法的试验结果和优缺点进行比较;分析了测产方法、产量图重建、水分传感器、切割宽度传感器和GPS定位装置等研究的误差来源。结果表明:1)对不同方式的测产装置进行合理的安装、校准和操作,就能使测产结果达到足够的精度,建议对不同的测产方式加强误差分析并提高试验准确度。2)产量图重建过程中的部分误差通过校准可以减小甚至消除,但基于小面积地块的产量图构建及误差研究还有待加强。3)一阶动力学模型无法确定谷物混合对产量监测的影响,建议在基于非线性组合算法和反褶积算法的动力学模型上加强研究。     

基于BP神经网络的棉花水分检测仪设计

采用2-6-1拓扑结构的BP神经网络,运用容阻脉冲转换、智能现场总线等技术,设计了能进行水分的非线性校正和温度补偿的便携式棉花水分检测装置。检测结果表明:经过BP神经网络校正和补偿后,在-20～50℃温度范围内,棉花水分在5%～15%时,测量误差小于±0.4%;棉花水分在15%～25%时测量误差小于±0.5%。该检测装置在很大程度上消除了温度变化对水分测量值的影响,提高了检测信号的抗干扰能力,满足了棉花水分智能检测的要求。     

黄绵土水分运移的指数衰变规律——以某残塬顶面为例

为认识黄绵土根系层(1 m)水分时间动态变化的规律,应用土壤水分运移指数衰变模型,对水分变化进行拟合和分析。黄绵土水分运移指数模型模拟中,在拟合根系层土壤含水量上,精确度良好。其中3 d尺度的衰变系数k_(3d)方程能精确表示土壤水分1 h尺度和1 d尺度变化特征。1 h尺度土壤水分变化,以5%误差限为标准:正衰变系数k_(3d)方程拟合精度为99.71%,负衰变系数k_(3d)方程拟合精度为98.91%;其中1 d尺度的水分变化,5%误差限为标准:正衰变系数k_(3d)方程拟合的精度为88.28%,负衰变系数k_(3d)方程拟合精度为88.80%。利用指数衰变系数k_(3d)模型的拟合结果可以满足农业生产需要的水分含量精度,同时认识地域性黄绵土土壤水分的短缺性。     

水分速测仪与标准烘干法测定种子水分的比较分析

为验证水分速测仪测定种子水分结果的可靠性,选择水分含量在4.7%~11.3%的17种常见的农作物种子样品,根据农作物种子检验规程GB/3543.6-1995,分别采用标准烘干法和水分速测仪对供试种子进行水分测定。结果表明:利用MA150种子水分速测仪在130℃温度条件下测定17种农作物种子水分,在一定的测试重量范围内,与标准水分间的误差在±0.2%以内,符合农作物种子检验规程规定的容许误差。     

发酵床生猪养殖垫料水分调控系统运行效果（英文）

[目的]对发酵床垫料水分调控装置的运行参数进行优化研究。[方法]采用4因素3水平的正交设计,分别对试验温度、充气停止时间、充气时间和空气流量4个试验因素进行了9组试验研究,以优化各个试验参数的设置,提高混合垫料的水分去除效率降低装置运行能耗。[结果]3种温度条件下混合垫料平均含水率降低分别为4.58%±2.91%,13.17%3.77%,10.8%±7.72%;试验温度为45℃,充气停止时间15 min,充气时间为7 min,充气量4m~3/min时垫料水分的去除效率较高,为垫料水分调控装置运行参数的最佳因子组合模式;各试验因素对垫料含水率的影响顺序为空气流量温度充气时间充气停止时间;影响混合垫料水分去除效率的主要顺序为:温度空气流量充气时间充气停止时间。[结论]发酵床垫料水分调控装置的运行参数进行优化后,可以提高混合垫料的水分去除效率,降低装置运行能耗。     

一种基于射频技术的粮食水分检测仪介绍

以刚收获的伟科702玉米为研究对象,研究了一种基于射频原理的粮仓水分传感器。该传感器用C51单片机作为主芯片,硬件电路采用100MHZ有源晶振作为射频信号源,采用探针式传感器探测单元,探针长210mm,直径6mm,间距30mm的平行三针探头,将重复试验测量得到的差分电压转化成频率值与玉米的实际水分做线性拟合,得到了较好的线性曲线。再进一步对得到的线性模型做试验验证,实验结果表明,该传感器可以有效的测量粮仓玉米水分。     

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。     

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…     

京桃始花期预报研究

京桃是一种优美的的观赏植物,始花期是其重要的物候期,构建始花期预报方程并对始花期做出预报可以为花期病虫害防治、人工授粉、杂交育种、霜期防冻等提供重要参考。本文详细分析了京桃始花期与上一年12月和1月、2月、3月的月平均温度和旬平均温度、上一年12月至3月>0℃、3℃、5℃积温以及花蕾出现期的关系,并从中选出相关性较强的温度因子,构建一元和多元线性回归方程,同时对方程进行检验和偏差分析,选出最优方程。结果表明,3月的温度因子与京桃始花期的相关性较强,成显著负相关。当用3月的温度因子构建回归方程时,方程的拟合性检验较好,偏差在3 d内的年份占70%～80%。花蕾出现期与始花期成显著正相关,当3月的温度因子和始花期作为预报因子时,方程的拟合性最好,整体样本的偏差都在3 d以内。在只使用温度因子预报偏差较大的年份,该预报方程的偏差也可以控制在3 d之内。京桃始花期的预报具有一定的参考意义。     

变压器油中微水含量在线监测研究

分析了变压器中水分的分布状况以及油中水分的变化情况, 提出了以相对饱和度和温度为监测特征量的变压器油中微水含量在线监测的方案. 采用聚酰亚胺电容式湿度传感器和温度传感器实现对油中微水含量的在线监测, 并利用计算机完成数据的采集与分析. 在试验变压器上进行的实验表明传感器工作正常, 能很好地反映变压器油中微水含量, 达到在线监测的目的.     

基于光电传感器的排种性能检测装置的设计与试验

为了检测穴播器在出厂或维修后的排种性能,设计了一种基于光电传感器的排种性能检测装置。本设计采用光电传感器和旋转编码器相结合,完成穴播器的排种性能检测。通过旋转编码器对排种次数进行统计,光电传感器对实际排种个数进行统计,传感器检测到的信号最终输出到单片机进行处理,再将结果显示在显示器上以实现排种性能的自动检测。将试验测得排种率与人工统计结果进行对比,误差在±3%以内,表明基于光电传感器的排种性能检测装置与人工统计的试验结果基本一致,且效率远高于人工,说明该装置能有效地对穴播器的排种性能进行检测。     

一种风压转换近地风速检测装备设计与试验

【目的】针对目前相关设备风场自干扰大的问题,为更好地获取无人机(Unmanned arial vehicle,UAV)近地风场参数信息,以风压信号为基础,采用皮托管风速传感器设计一种风压转换近地风速检测装备。【方法】利用轴流风机对叶轮风速传感器和皮托管风速传感器的感应位置进行风速干扰对比试验,利用热线式标准风速仪测定干扰前后的风速变化,利用轴流风机以相同的风速检测该装备所有传感器的测量风速并记录,得到该系统的一致性。将同一风速下标准热线式风速仪的测量风速和该系统的传感器测量风速进行对比,找出皮托管风速传感器准确度较低的风速段,利用Matlab软件对风压信号–风速值进行拟合。【结果】在10.00~15.00 m·s–1风速下皮托管风速传感器对直流风速的削弱不超过1%,而叶轮传感器达到20%以上。系统所采用的30个风压变送器在风速为15.00 m·s~~(–1)时的最大绝对差异为0.96 m·s–1,最大相对差异为6.40%,变异系数为1%。以三次公式进行拟合后,误差平方和(SSE)为0.099 6,拟合优度(R2)0.96。【结论】本系统能够有效检测无人机下旋翼风速数据,且比叶轮式风速传感器网络测量系统在减少干扰方面具有明显优势,可以为研究无人机田间作业提供有效帮助。     

发动机性能试验台连续油耗测量设计及误差分析

发动机性能试验台架的燃油消耗量是发动机经济性的重要指标,对发动机油耗测量进行研究,旨在提高油耗测量的精度、简化人工操作。主要研究了一种适用于小型发动机性能试验台架减量式连续测量油耗的装置,该装置采用了双油杯测量的方法,通过控制2个油杯进、出油电磁阀来实现连续测量的目的。着重分析了大量的试验数据,解决了影响误差的关键问题,最终实现了在小流量油耗测量下相对误差控制在±50%以内,大流量下测量精度同样满足要求。该油耗仪成功解决了发动机性能试验台架不能连续测量油耗的问题,与国内外同类称质量式油耗仪产品相比,该油耗仪精度较高、成本较低、易于实现批量化生产。