[發明專利]一種玉米清選損失實時監測裝置及監測方法

有效

• 申請號: 202210083461.4
• 申請日: 2022-01-24
• 公開（公告）號: CN114451132B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 吳崇友;魏德欣;王剛;吳俊;張敏;湯慶
• 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: A01D41/127
• 分類號: A01D41/127;A01F12/44
• 代理公司: 南京樂羽知行專利代理事務所(普通合伙) 32326
• 代理人: 李培

本發明公開了一種玉米清選損失實時監測裝置，包括安置在玉米收獲機清選排雜口下的條形篩以及監測系統，所述監測系統包括平行安裝在條形篩下方且可上下調節位置的敏感板、分別安裝于玉米收獲機兩側前輪的第一和第二測速傳感器、安裝在玉米收獲機割臺處的割幅測量儀，以及中央處理器。本發明玉米損失監測裝置安裝在清選排雜口下方，敏感板上方安裝一個條形篩，可以將大的玉米芯雜質篩選掉，以減少大雜質產生的高頻信號影響監測精度。本發明通過室內試驗建立相應的修正關系對損失掉的籽粒進行矯正，使計算得到的損失籽粒與實際損失籽粒盡可能相近，使得測量結果更加精確。

技術領域

本發明涉及農業自動化裝備領域，適用于玉米籽粒聯合收獲機上。尤其涉及一種帶脫出物預篩分的玉米清選損失實時監測裝置及監測方法。

背景技術

玉米作為我國三大主糧作物之一，其耕種管收幾個作業過程的機械化程度已經有較高的水平，而收獲作業是機械化程度最低的。除了玉米果穗聯合收獲機外，近年又出現了籽粒直收型聯合收獲機，據農業部統計，2018年玉米機械化收獲占比75.85％，而籽粒直收占機械化收獲的10％左右。隨著從事農業人口不斷的減少，玉米籽粒直收這種省時省力的收獲方式必然能有較好的發展。

但是目前玉米籽粒直收型聯合收獲機推廣不是很快的主要原因是收獲過程中損失比較大，損失包括籽粒破碎以及籽粒掉落到地里而沒回糧箱。減損又是決定收獲質量的一個重要參考依據，現階段國內市場上還很少有清選損失監測裝置，在2021年青島國際農機展眾多玉米籽粒直收型聯合收獲機中，僅有雷沃谷神的5YL-5M1型收獲機上裝有清選損失監測裝置。因此在產品較少的情況下，還需要多款能夠實時監測收獲過程中損失率的裝置，在產品競爭的情況下，來不斷提高產品的技術，提高準確性、可靠性。

早在上個世紀六十年代左右，國外就已經開始研究谷物、小麥等作物的清選損失監測裝備。在1990年以后，國內一些學者開始初步研究谷物等作物的清選損失監測裝置，到2005年后，國內許多高校開始進一步研究谷物小麥等作物的清選損失監測裝置。但是對于國內來說，玉米的清選損失監測裝置研究的還較少。雖然玉米與其它谷物類的清選損失監測裝置采用的原理基本相同，但是主要克服的難點不同，因此不能直接套用。損失監測裝置主要是利用籽粒與雜質碰撞敏感板后產生的信號差異來進行區分的，除此之外還有少數利用圖像處理、聲電傳感器等進行研究的。

如中國發明專利“一種玉米籽粒清選損失監測系統及方法”(公開號CN112042371B)，利用壓電薄膜材料將振動信號轉為電信號，采用卡爾曼濾波法，將玉米信號與雜質信號得以區分，從而獲得損失的籽粒數。同時利用無線傳輸技術將計算出的損失率傳至駕駛室供駕駛員參考。

但本申請發明人發現上述技術至少存在如下技術問題：

1.該監測裝置對較大的雜質的區分度較低，可能會有大雜質通過濾波，而被檢測為籽粒，這樣可能會造成較大的誤差。

2.在計算損失率時需要測量作業田塊作物的畝產量與千粒重，較為繁瑣。

3.對不同品種、含水率的待收獲玉米適應性不好，在收獲不同品種、含水率的玉米時需要重新校核計算。

因此針對上述問題，本專利在原有基礎上安裝了條篩，而且給出了安裝高度，以及根據不同品種、含水率的玉米去調整安裝高度的方案；除此之外還提供了另一種檢測和顯示損失量的方案，即在顯示裝置上顯示最新幾個采樣周期的損失籽粒個數，并將后一個采樣周期的損失粒數與前一個采樣周期的損失粒數進行比較，得出損失粒數是降低或增加，從而為清選參數調節提供參考。不論是清選參數在線自動調節還是人工調節，都可以以此損失粒數變化趨勢為依據，而不需要計算畝產量、千粒重，這是本方案的另一個創新之處。

發明內容

本發明的目的是針對上述現有監測裝置存在的問題，提出一種通過顯著提高監測精度、進而為正確進行調控、減少清選損失奠定基礎的玉米清選損失監測裝置及監測方法。