[發(fā)明專利]一種用于測(cè)量青貯飼料參數(shù)的復(fù)合傳感器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710862143.7
• 申請(qǐng)日: 2017-09-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107741441B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-01-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟繁佳;孟德倫;魏鴻怡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N27/02
• 分類號(hào): G01N27/02;G01N27/04
• 代理公司: 11002 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

本發(fā)明提供一種用于測(cè)量青貯飼料參數(shù)的復(fù)合傳感器，空心金屬桿的第一端與錐頭連接，空心金屬桿的第二端與支撐桿連接；第一絕緣環(huán)套在空心金屬桿上；金屬環(huán)和第二絕緣環(huán)套在第一絕緣環(huán)上，并且第二絕緣環(huán)在錐頭和金屬環(huán)中間；信號(hào)調(diào)節(jié)單元將感應(yīng)元件輸出的形變電信號(hào)、錐頭和金屬環(huán)輸出的水分電極信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電壓并輸出到外部測(cè)量電路，完成青貯飼料的緊實(shí)度和含水率的測(cè)量。本發(fā)明提供的用于測(cè)量青貯飼料參數(shù)的復(fù)合傳感器，實(shí)現(xiàn)了緊實(shí)度與含水率同步實(shí)時(shí)測(cè)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)工程測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種用于測(cè)量青貯飼料參數(shù)的復(fù)合傳感器。

背景技術(shù)

青貯，是一種貯藏青飼料的方法，就是將青飼料或秸稈等作物處理后打包封裝，使之在與空氣隔絕的條件下，經(jīng)乳酸菌發(fā)酵，產(chǎn)生有機(jī)酸，制成能長(zhǎng)期保存的飼料。試驗(yàn)表明，緊實(shí)度、含水率都是影響青貯飼料品質(zhì)的重要因素。

近年來(lái)，圓錐指數(shù)儀被應(yīng)用于青貯飼料壓實(shí)度測(cè)量領(lǐng)域。青貯飼料圓錐指數(shù)的定義為，圓錐深入青貯飼料的過(guò)程中單位圓錐底面積所承受的壓力。青貯飼料圓錐指數(shù)能真正表示其的貫穿阻力，即青貯飼料緊實(shí)度。圓錐指數(shù)儀因其使用方法簡(jiǎn)單，測(cè)量準(zhǔn)確，得到廣泛的使用。基于介電特性測(cè)量含水率的方法可在不破壞青貯飼料內(nèi)部的條件下，準(zhǔn)確測(cè)量青貯飼料的含水率。

由于緊實(shí)度和含水率都是影響青貯飼料品質(zhì)的重要因素，而且兩參數(shù)之間互有影響，為準(zhǔn)確地描述青貯飼料的品質(zhì)特性，應(yīng)同時(shí)獲取青貯飼料緊實(shí)度和含水率。上述的方法只能實(shí)現(xiàn)單一參數(shù)的測(cè)量，青貯飼料緊實(shí)度和含水率的測(cè)量要獨(dú)立完成的。這不僅使測(cè)量過(guò)程繁瑣，而且前一個(gè)物理量的測(cè)量對(duì)青貯飼料的擾動(dòng)會(huì)影響另一個(gè)物理量的測(cè)量準(zhǔn)確度，不能全面、有效地反映青貯飼料的品質(zhì)特性。

發(fā)明內(nèi)容

為了至少部分地克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種用于測(cè)量青貯飼料參數(shù)的復(fù)合傳感器。

本發(fā)明提供一種用于測(cè)量青貯飼料參數(shù)的復(fù)合傳感器，包括：探頭、支撐桿以及信號(hào)調(diào)節(jié)單元；其中，所述探頭包括空心金屬桿、第一絕緣環(huán)、第二絕緣環(huán)、金屬環(huán)、錐頭以及感應(yīng)元件；所述空心金屬桿的第一端與所述錐頭連接，所述空心金屬桿的第二端與所述支撐桿連接；所述第一絕緣環(huán)套在所述空心金屬桿上；所述金屬環(huán)和所述第二絕緣環(huán)套在所述第一絕緣環(huán)上，并且所述第二絕緣環(huán)在所述錐頭和所述金屬環(huán)中間；所述信號(hào)調(diào)節(jié)單元，用于將所述感應(yīng)元件輸出的形變電信號(hào)、所述錐頭和所述金屬環(huán)輸出的水分電極信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電壓并輸出到外部測(cè)量電路，完成青貯飼料的緊實(shí)度和含水率的測(cè)量。

其中，所述空心金屬桿包括具有第一外徑的第一空心金屬桿和具有第二外徑的第二空心金屬桿；其中，所述第一外徑大于所述第二外徑；所述感應(yīng)元件布置在所述第二空心金屬桿的外表面的中間位置。

其中，所述第一絕緣環(huán)包括具有第三外徑的第三絕緣環(huán)和具有第四外徑的第四絕緣環(huán)；其中，所述第三外徑小于所述第四外徑；所述金屬環(huán)和所述第二絕緣環(huán)套在所述第三絕緣環(huán)上。

其中，所述支撐桿為空心圓桿；所述錐頭與所述空心金屬桿的第一端通過(guò)螺紋連接；所述支撐桿與所述空心金屬桿的第二端通過(guò)螺紋連接。

其中，，所述錐頭的材料為鎳鉻合金；所述錐頭的錐角為30°，所述錐頭的直徑為12.83mm。

其中，所述感應(yīng)元件為鉑電阻應(yīng)變片；所述鉑電阻應(yīng)變片粘貼在所述第二空心金屬桿的外表面的中間位置，以形成電橋電路。

其中，所述的空心金屬桿上設(shè)有第一、第二出線孔；其中，所述第一出線孔在所述第一空心金屬桿上；所述第二出線孔在所述第二空心金屬桿上。

其中，所述第三絕緣環(huán)上設(shè)有第三出線孔。

其中，還包括：導(dǎo)線；其中，所述導(dǎo)線將所述錐頭、所述金屬環(huán)以及所述感應(yīng)元件與所述信號(hào)調(diào)節(jié)單元連接。

其中，所述信號(hào)調(diào)節(jié)單元包括：高頻振蕩器、檢波電路以及運(yùn)算放大器；其中，