[發明專利]一種聯合收割機谷物含水率在線檢測裝置以及取樣機構

在審

• 申請號: 201911183497.4
• 申請日: 2019-11-27
• 公開（公告）號: CN110940780A
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 劉政;金誠謙;楊騰祥;李澤峰
• 申請（專利權）人: 農業農村部南京農業機械化研究所
• 主分類號: G01N33/10
• 分類號: G01N33/10;G01N27/00;G01D21/02;G01N1/10
• 代理公司: 北京思創大成知識產權代理有限公司 11614
• 代理人: 尹慧晶

一種聯合收割機谷物含水率在線檢測裝置以及取樣機構，該檢測裝置包括：傳感器單元、極板電容器、頻率檢測電路和MCU處理器，所述極板電容器用于容納待測谷物，極板電容器連接頻率檢測電路的信號輸入端相連，傳感器單元包括溫度傳感器和谷物緊實度傳感器，用于檢測極板電容器內所容納待測谷物的實時溫度和谷物緊實度，前述頻率檢測電路的頻率輸出和傳感器單元的信號輸出均與MCU處理器的對應信號輸入端相連。該裝置能夠快速經濟的完成谷物含水率的檢測，同時，檢測精度相較于傳統電容檢測結構也大幅提升。

技術領域

本發明涉及智能農業領域，尤其是對收割機收獲的谷物進行含水率檢測的裝置，更具體說是一種聯合收割機谷物含水率在線檢測裝置以及取樣機構。

背景技術

目前，谷物含水率的檢測方法有多種，主要分為電容法、電阻法、卡爾菲休法、核磁共振法、微波法、聲學法、紅外線和電烘箱法等方法。目前在谷物水分的實時檢測中，電容法和電阻法應用的最為廣泛但檢測精度普遍不高，電烘箱法主要用于實驗室谷物干燥與含水率標定，其余方法由于結構復雜或價格昂貴應用較少。

但是，現有技術中的電容法測量谷物含水率時精度不高、準確度也比較低，亟待改進。

發明內容

本發明的目的是針對電容法測量谷物含水率精度不高、準確度低的問題，提供一種聯合收割機谷物含水率在線檢測裝置以及取樣機構，該裝置能夠快速經濟的完成谷物含水率的檢測，同時，檢測精度相較于傳統電容檢測結構也大幅提升。

本發明的技術方案是：

本發明提供一種聯合收割機谷物含水率在線檢測裝置，該檢測裝置包括：傳感器單元、極板電容器、頻率檢測電路和MCU處理器，所述極板電容器用于容納待測谷物，極板電容器連接頻率檢測電路的信號輸入端相連，傳感器單元包括溫度傳感器和谷物緊實度傳感器，用于檢測極板電容器內所容納待測谷物的實時溫度和谷物緊實度，前述頻率檢測電路的頻率輸出和傳感器單元的信號輸出均與MCU處理器的對應信號輸入端相連。

進一步地，所述的極板電容器由兩片形狀、尺寸均相同的平行覆銅板組成。

進一步地，兩片覆銅板的有效正對面積2996mm²，厚1.6mm。

進一步地，覆銅板包括極板，前述極板的雙面均覆蓋厚度為2盎司的銅箔。

進一步地，頻率檢測電路包括多諧振蕩器、電容C8、和電阻R2、R3，所述的多諧振蕩器的引腳CVolt連接濾波電容C8之后接地，多諧振蕩器的引腳R和引腳DIS之間并接電阻R2，引腳THR和引腳DIS之間并接電阻R3，多諧振蕩器的引腳THR和電阻R3之間的連接點接連接端子J1，該端子用于與極板電容器的一個極板連接，極板電容器的另一個極板通過連接端子J2接地。

進一步地，多諧振蕩器包括RS觸發器和放電開關。

進一步地，所述的谷物緊實度傳感器采用貼片壓力傳感器。

一種聯合收割機谷物含水率在線檢測裝置的取樣機構，該取樣機構包括進料通道、電機、攪龍和回料通道，所述進料通道得進料口與刮板式聯合收割機中刮板升運器頂部的開槽口連接，進料通道的側壁安裝檢測裝置，進料通道出料口連接攪龍的進料口，攪龍的出料口連接回料通道的進料口，回料通道的出料口連接刮板升運器上底部的開槽口，使得谷物落回升運器內，前述攪龍的驅動軸連接電機。

進一步地，所述的攪龍與進料通道的夾角為30-60度。

進一步地，所述的極板電容器的寬度占進料通道寬度的1/3-1/2。

本發明的有益效果：

本發明的應用于刮板式聯合收割機谷物含水率檢測裝置解決了目前谷物含水率在線檢測實時性不高、準確度較低且成本普遍較高的問題。