联合收获机谷物水分实时监测系统设计与试验
发布时间：2021-07-23 01:00
含水率是谷物生产环节的重要影响因素,实现含水率实时监测对后续储存方式及品质的分类具有指导意义;谷物含水率也是判断谷物适收期的重要依据,实现含水率实时监测对农业机械化生产具有现实意义;含水率实时监测还是整机智能化的重要环节,是产量测量系统一个重要的组成部分。目前国外的谷物含水率实时监测技术较为成熟,大型的联合收获机上都配备含水率实时监测功能的产量测量系统。但国内现有的谷物含水率实时监测系统仍存在监测对象单一、监测精度和实时性较差的问题。本研究在充分调研的基础上,开展联合收获机谷物水分实时监测系统研究,设计出能够适用于多种谷物测量,高精度,实时性较好的实时监测系统。本文基于刮板升运器式联合收获机,设计了一套联合收获机谷物水分实时监测系统并进行了试验。本课题主要内容有:（1）配套联合收获机的谷物水分实时监测系统机械结构设计。包括取样机构、标定试验台和传感器封装结构的机械设计,并进行试制与机构调试;（2）水分传感器硬件设计。传感器硬件设计主要包括检测单元、处理单元和交互通信单元设计,并对硬件检测的性能进行了检验,包括电容信号检测性能验证和温度信号检测性能验证;（3）软件算法的设计、实现与试验标...
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
平板式
问题造成的损失超过了 18%(王聪, 李小化,2017; 周显青, 赵希雷, 张玉荣，等,2015)，远远高于联合国粮农组织限定的 5%的标准(陈阳,2016; 赵希雷,2015)。目前现有的谷物含水率监测多停留在静态检测阶段，检测精度与国外技术仍存在较大差距。所以开展联合收割机谷物水分实时监测的研究，解决国内市场联合收获机收获时谷物水分的实时监测准确性、实时性差的问题，推动我国水分在线监测技术进步，具有十分重要的现实价值。1.1 水分检测方法谷物含水率的检测方法有多种，根据不同的检测原理主要分为电容法、电阻法、卡尔菲休法、核磁共振法、微波法、声学法、红外线和电烘箱法等方法(陈有庆, 胡志超, 王海鸥，等,2009; 金永君, 艾延宝,2002)。目前在联合收割机谷物水分的实时监测中，电容法和电阻法应用的最为广泛(丁英丽,2003)。电烘箱法主要用于实验室谷物干燥与含水率标定。其余方法由于结构复杂或价格昂贵应用较少。(方建军,2000)电容式水分传感器的工作原理是谷物充当电介质，根据电介质常数的不同测得谷物的含水率。电容式水分传感器的结构较为简单，具有较高的分辨力，但是它易受外界环境影响，稳定性较差。集成电子技术的发展使得电容式传感器的应用前景更加的广阔。电容式的水分传感器具有多种形式，最简单的是平板式和圆筒式。图 1-1 和图 1-2 分别为这两种形式的电容传感器。
图 1-3 含水率取样检测机构示意图Fig 1-3 Water content sampling detection mechanism合收获机上也装配有水分谷物取样及含水率检产系统。CLAAS 联合收获机刮板输送器为，也能方便谷物的取样。图 1-4，图 1-5 分别LAAS 取样机构 图 1-5 ling mechanism of CLAAS Fig 1-5 Scr托于完整的测产系统。目前比较先进的测产
【参考文献】：
期刊论文
[1]高频电容式联合收获机谷物含水量在线监测装置研制[J]. 陈进,王月红,练毅,汪树青,刘新怡. 农业工程学报. 2018(10)
[2]在线电阻式谷物水分监测仪及其控制方法[J]. 王聪,李小化. 食品安全导刊. 2017(12)
[3]谷物在线水分传感器的研究[J]. 杨彬,车刚,万霖,温海江. 农机化研究. 2017(04)
[4]一种基于555集成电路的粮食水分检测技术的分析[J]. 万志强,张晴晴,万国平,聂惠芬. 粮食加工. 2017(02)
[5]基质水分检测技术应用与展望[J]. 柳军,孟力力,虞利俊. 江苏农业科学. 2017(02)
[6]粮食水分检测技术的研究[J]. 李博识,赵晨,赵晶. 农业科技与信息. 2017(02)
[7]电机变频控制节能技术和运用探析[J]. 许蔡辉,麦智炜,王碧滢. 家用电器. 2017(01)
[8]谷物水分仪采样机构的试验研究与参数优化[J]. 陈阳,胡志超,吴惠昌,于昭洋,王申莹. 江苏农业科学. 2016(08)
[9]连续谷物干燥机测控系统的设计[J]. 张立辉,李春良,王立光. 甘肃农业大学学报. 2016(04)
[10]基于FDC1004的电容式谷物水分检测仪的设计[J]. 徐冬平,张鹏鹏,孙诗裕. 农机化研究. 2016(08)
硕士论文
[1]基于近红外光谱技术的谷物水分检测仪器开发[D]. 肖治涛.南昌航空大学 2018
[2]基于高频电容的联合收获机谷物含水率在线监测装置研制[D]. 王月红.江苏大学 2018
[3]烘干法水分测定仪的系统设计与优化[D]. 邱伟.湖南大学 2017
[4]电阻式谷物水分仪采样机构研究及结构参数优化[D]. 陈阳.安徽农业大学 2016
[5]谷物水分测定方法比较与分析[D]. 赵希雷.河南工业大学 2015
[6]粮食水分在线检测仪的研究[D]. 刘哲.吉林农业大学 2013
[7]电容式智能水分测定仪的研制[D]. 刘伟.陕西科技大学 2013
[8]联合收获机产量分布信息获取技术研究[D]. 李伟.中国农业机械化科学研究院 2012
[9]多参数水分在线检测技术及系统研究[D]. 赵晓东.中北大学 2012
[10]电容式玉米水分测量系统研究[D]. 张红霞.山东理工大学 2012
本文编号：3298264
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
平板式
问题造成的损失超过了 18%(王聪, 李小化,2017; 周显青, 赵希雷, 张玉荣，等,2015)，远远高于联合国粮农组织限定的 5%的标准(陈阳,2016; 赵希雷,2015)。目前现有的谷物含水率监测多停留在静态检测阶段，检测精度与国外技术仍存在较大差距。所以开展联合收割机谷物水分实时监测的研究，解决国内市场联合收获机收获时谷物水分的实时监测准确性、实时性差的问题，推动我国水分在线监测技术进步，具有十分重要的现实价值。1.1 水分检测方法谷物含水率的检测方法有多种，根据不同的检测原理主要分为电容法、电阻法、卡尔菲休法、核磁共振法、微波法、声学法、红外线和电烘箱法等方法(陈有庆, 胡志超, 王海鸥，等,2009; 金永君, 艾延宝,2002)。目前在联合收割机谷物水分的实时监测中，电容法和电阻法应用的最为广泛(丁英丽,2003)。电烘箱法主要用于实验室谷物干燥与含水率标定。其余方法由于结构复杂或价格昂贵应用较少。(方建军,2000)电容式水分传感器的工作原理是谷物充当电介质，根据电介质常数的不同测得谷物的含水率。电容式水分传感器的结构较为简单，具有较高的分辨力，但是它易受外界环境影响，稳定性较差。集成电子技术的发展使得电容式传感器的应用前景更加的广阔。电容式的水分传感器具有多种形式，最简单的是平板式和圆筒式。图 1-1 和图 1-2 分别为这两种形式的电容传感器。
图 1-3 含水率取样检测机构示意图Fig 1-3 Water content sampling detection mechanism合收获机上也装配有水分谷物取样及含水率检产系统。CLAAS 联合收获机刮板输送器为，也能方便谷物的取样。图 1-4，图 1-5 分别LAAS 取样机构 图 1-5 ling mechanism of CLAAS Fig 1-5 Scr托于完整的测产系统。目前比较先进的测产
【参考文献】：
期刊论文
[1]高频电容式联合收获机谷物含水量在线监测装置研制[J]. 陈进,王月红,练毅,汪树青,刘新怡. 农业工程学报. 2018(10)
[2]在线电阻式谷物水分监测仪及其控制方法[J]. 王聪,李小化. 食品安全导刊. 2017(12)
[3]谷物在线水分传感器的研究[J]. 杨彬,车刚,万霖,温海江. 农机化研究. 2017(04)
[4]一种基于555集成电路的粮食水分检测技术的分析[J]. 万志强,张晴晴,万国平,聂惠芬. 粮食加工. 2017(02)
[5]基质水分检测技术应用与展望[J]. 柳军,孟力力,虞利俊. 江苏农业科学. 2017(02)
[6]粮食水分检测技术的研究[J]. 李博识,赵晨,赵晶. 农业科技与信息. 2017(02)
[7]电机变频控制节能技术和运用探析[J]. 许蔡辉,麦智炜,王碧滢. 家用电器. 2017(01)
[8]谷物水分仪采样机构的试验研究与参数优化[J]. 陈阳,胡志超,吴惠昌,于昭洋,王申莹. 江苏农业科学. 2016(08)
[9]连续谷物干燥机测控系统的设计[J]. 张立辉,李春良,王立光. 甘肃农业大学学报. 2016(04)
[10]基于FDC1004的电容式谷物水分检测仪的设计[J]. 徐冬平,张鹏鹏,孙诗裕. 农机化研究. 2016(08)
硕士论文
[1]基于近红外光谱技术的谷物水分检测仪器开发[D]. 肖治涛.南昌航空大学 2018
[2]基于高频电容的联合收获机谷物含水率在线监测装置研制[D]. 王月红.江苏大学 2018
[3]烘干法水分测定仪的系统设计与优化[D]. 邱伟.湖南大学 2017
[4]电阻式谷物水分仪采样机构研究及结构参数优化[D]. 陈阳.安徽农业大学 2016
[5]谷物水分测定方法比较与分析[D]. 赵希雷.河南工业大学 2015
[6]粮食水分在线检测仪的研究[D]. 刘哲.吉林农业大学 2013
[7]电容式智能水分测定仪的研制[D]. 刘伟.陕西科技大学 2013
[8]联合收获机产量分布信息获取技术研究[D]. 李伟.中国农业机械化科学研究院 2012
[9]多参数水分在线检测技术及系统研究[D]. 赵晓东.中北大学 2012
[10]电容式玉米水分测量系统研究[D]. 张红霞.山东理工大学 2012
本文编号：3298264
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