[實用新型]一種耕作參數測量裝置

有效

• 申請號: 201821656874.2
• 申請日: 2018-10-12
• 公開（公告）號: CN209043363U
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 胡煉;陳博儀;臧英;蒙世博;周浩;唐靈茂;杜攀
• 申請（專利權）人: 華南農業大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 付茵茵

本實用新型涉及一種耕作參數測量裝置，用于測量拖拉機通過三點懸掛機構連接作業機具的工作參數，包括：(1)測量耕作阻力的二維軸銷傳感器，(2)測量作業速度、作業耕深和傾角參數的GNSS傳感器，(3)采集二維軸銷傳感器和GNSS傳感器數據信息的數據采集器，(4)存儲數據的存貯器；二維軸銷傳感器作為軸銷安裝在三點懸掛機構和作業機具的連接點上，GNSS傳感器安裝在作業機具上。本實用新型同時測量和計算得到農機具耕作阻力、作業速度、作業耕深和傾角參數，只需要安裝在作業農機具上，不改變、破壞作業農機具的自身結構，可以隨時裝卸，屬于精細農業領域。

技術領域

本實用新型涉及精細農業領域，特別涉及一種耕作參數測量裝置。

背景技術

隨著農業機械化的發展，數據的采集與分析對機械研究和設計越來越多重要，針對農業耕作參數測量方面雖已有相關研究，但大多數是針對農機具而設計的采集方法和裝置，如：通過粘貼應變片或者只能在土槽實驗室模擬采集農機具的耕作阻力；通過傾角傳感器采集實時作業傾角；通過記錄路程和時間再計算等方法。但沒有系統的進行農機具耕作阻力、傾角、作業速度和作業耕深等參數的同步測量與采集，還可能需要改變農機具的自有結構或是對被測農機具造成破壞，導致操作比較繁瑣、數學計算量大、測量效率低下，難以滿足簡單便捷的測量采集需求。

實用新型內容

針對現有技術中存在的技術問題，本實用新型的目的是：提供一種耕作參數測量裝置，解決了目前農業耕作參數測量操作繁瑣和測量效率低的問題。

為了達到上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種耕作參數測量裝置，用于測量拖拉機通過三點懸掛機構連接作業機具的工作參數，包括：(1)測量耕作阻力的二維軸銷傳感器，(2)測量作業速度、作業耕深和傾角參數的GNSS傳感器，(3)采集二維軸銷傳感器和GNSS傳感器數據信息的數據采集器，(4)存儲數據的存貯器；二維軸銷傳感器作為軸銷安裝在三點懸掛機構和作業機具的連接點上，GNSS傳感器安裝在作業機具上。

作為一種優選，二維軸銷傳感器的數量為3臺，分別作為軸銷安裝于作業機具和三點懸掛機構連接處的上連接點、左下連接點和右下連接點，用于檢測三個連接點的X向阻力和Y向阻力，其中X向指向作業機具的作業前進方向，Y向垂直于X向指向上方。

作為一種優選，GNSS傳感器為主從雙天線的GNSS定位定向系統，得到主天線的經緯度、海拔高度、速度信息和主天線指向從天線的傾角，主天線在前、從天線在后依次沿作業機具前進方向安裝在作業機具上。

作為一種優選，GNSS傳感器獲得的海拔高度信息用于測量作業耕深。

作為一種優選，GNSS傳感器獲得的主天線指向從天線的傾角用于測量作業機具的作業由于田塊不平引起的作業機具與運動前進方向的實時俯仰傾角θ。

作為一種優選，GNSS傳感器獲得的速度信息用于測量作業速度。

作為一種優選，耕作阻力的大小滿足：

F＝Fx×cosθ+Fy×sinθ

其中，F為工作阻力，Fx為二維軸銷傳感器X方向阻力，Fy為二維軸銷傳感器Y方向阻力，θ為實時俯仰傾角，X向指向作業機具的作業前進方向，Y向垂直于X向指向上方。

農機具作業耕深測量方法，采用一種耕作參數測量裝置，包括如下步驟：

a)GNSS傳感器主從天線安裝于作業機具上，并用直尺測量主天線至作業機具底端的距離H_A；

b)通過采用安裝了GNSS傳感器主從天線的作業機具在田間選擇多點對田面進行測量，測量時作業機具的底端正好接觸田面土壤，記錄下經緯度和海拔高度信息；