[發明專利]一種電容式小麥收獲產量實時測量方法及裝置

在審

• 申請號: 201510341337.3
• 申請日: 2015-06-19
• 公開（公告）號: CN104931107A
• 公開（公告）日: 2015-09-23
• 發明（設計）人: 王偉;王川;王麗偉
• 申請（專利權）人: 安徽省農業科學院農業工程研究所
• 主分類號: G01F1/86
• 分類號: G01F1/86
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種電容式小麥收獲產量實時測量方法，其特征在于，按照如下步驟進行：

a、選取介電常數和密度均已知的一批小麥樣品作為樣本；

b、通過本發明裝置中的電子測量儀提取兩個平行極板的初始電容值作為采集信號基準值，按照如下公式：

自動計算得到初始電容值，其中真空介電常數為固定值、極板面積和極板間距為預設值；

c、將小麥樣本從本發明裝置的小麥輸送管進料口輸入后，樣本經過第一個平行極板時會造成其電容發生變化，產生一個脈沖信號并被電子測量儀采集，按照如下公式：

自動計算得到變化后的電容值，其中相對介電常數為真空與被測樣本的復合介電常數；

d、由于兩個平行極板完全一樣，當樣本經過第二個平行極板時會產生一個相同的脈沖信號并被采集，并從小麥輸送管出料口輸出；

e、本發明裝置的電子測量儀根據平行極板電容、樣本流速與流量的數學關系，具體按照如下兩個公式：

通過所采集到的兩個脈沖信號數據運算出樣本流量，進而計算出測量樣本的產量值。

2.根據權利要求1所述的一種電容式小麥收獲產量實時測量方法，其特征在于，所述樣本流速摒棄復雜的數學計算方法，采用簡單的位移測速方法，具體如下：

（1）樣本經過第一個平行極板時產生一個脈沖信號并被電子測量儀采集，開始記錄時間；

（2）當電子測量儀采集到第二個相同的脈沖信號時，停止記錄時間，采集兩個相同脈沖信號的間隔時間；

（3）電子測量儀按照如下公式：

自動計算樣本流速，其中兩個平行極板中心點距離為預設值。

3.一種電容式小麥收獲產量實時測量裝置，其特征在于，裝置包括一個輸送管（3）、兩個完全一樣的平行極板（1）和（2）、一個電子測量儀（5）。

4.根據權利要求3所述一種電容式小麥收獲產量實時測量裝置，其特征在于，所述輸送管（3）采用半圓柱中空結構，分別預留進料口（8）和出料口（7）。

5.根據權利要求3所述一種電容式小麥收獲產量實時測量裝置，其特征在于，所述兩個完全一樣的平行極板（1）和（2）采用銅板電極。

6.根據權利要求3所述一種電容式小麥收獲產量實時測量裝置，其特征在于，所述電子測量儀（5）包括電子測量儀盒（9）和測量工作電路，電子測量儀盒（9）采用上下兩層配合設計，分布液晶顯示屏（10）、電源開/關鍵（11）、密度選擇鍵（12）、開始工作鍵（13）和鋰電池充電接口（14），并預留鋰電池電源安裝空間；電子測量儀工作電路集成安裝在電子測量儀盒（9）內部，采用平行極板式電容傳感器（15）和（16），以單片機（19）為控制核心，包括電容信號處理模塊（17）、模/數轉換模塊（18）、鍵盤輸入模塊（20）、液晶顯示模塊（21）、程序下載模塊（22）以及可充電鋰電池電源模塊（23），測量工作電路包括所述平行極板式電容傳感器（15）和（16）與電容信號處理模塊（17）連接；所述電容信號處理模塊（17）與模/數轉換模塊（18）連接；所述模/數轉換模塊（18）與單片機（19）連接；所述鍵盤輸入模塊（20）與單片機（19）連接；所述液晶顯示模塊（21）與單片機（19）連接；所述程序下載模塊（22）與單片機（19）連接；所述可充電鋰電池電源模塊（23）為裝置給本裝置充電及供電。