收获机谷物流量传感器实验台总体设计答辩ppt

收获机谷物流量传感器试验台总体设计 专业 农业机械化及其自动化姓名 邢海涛学号 20064021013指导教师 王熙 答辩纲要 第一部分 课题设计的目的第二部分 课题设计的意义第三部分 国外研究发展状况第四部分 国内研究发展状况第五部分 设计原理第六部分 主要设计参数第七部分 试验台整体结构设计第八部分 后续工作第九部分 总结第十部分 致谢 课题设计的目的 信息技术和人工智能技术的高速发展促使一种新颖农业生产管理思想的诞生 从而产生了对农作物实施定位管理 根据实际需要进行变量投入等农业生产的精准管理思想 在这个基础上 精准农业应运而生 它将农业带入数字和信息时代 是21世纪农业的重要发展方向 而作为精准农业最基础的精确收获也日益被人们重视起来 产量监测系统是精准农业的重要组成部分 而谷物流量传感器在产量监测中又起到决定性的作用 因此对收获机谷物流量传感器试验台的设计研究可以发展产量监测系统 最终目的是为促进我国精确农业技术的快速发展和精确农业设备的国产化作出努力 课题研究的意义 设计谷物流量传感器试验台对于产量监测系统有一定的实际意义 而研究应用产量监测系统是精确收获的前提条件之一 精确收获在整个精准农业体系中起着一个承上启下的作用 它既是一个工作循环的结束 又是下一个循环的开始 因此做好精确收获的管理和决策对于精确农业有十分重要的意义 国外研究发展状况 国外已经开发出功能完备的精确收获机械 世界上各种比较先进的联合收割机上都配备有产量监测系统 其中比较著名的也是比较成熟的有麦塞弗格森公司的F40联合收割机 纽荷兰公司的TX 64联合收割机 约翰迪尔公司以及凯斯公司的各种大型联合收割机等 而其中作为产量监测系统的重要组成部分的流量传感器 国际上已经开发出多种利用不同原理来测产的流量传感器 国内研究发展状况 在我国精准农业迅速发展的带动下 很多科研机构也开始着手产量监测系统方面的研究 中国农业大学设计开发了应用于联合收割机的谷物产量监视系统 上海交通大学也作过类似的研究 主要工作是研制开发产量监测器 以及与之相配套的软件控制系统江苏省现代农业装备与技术研究室就曾对收割机谷物流量传感器的现状与存在的问题做过研究 分析了我国联合收割机谷物流量传感器存在的问题及发展趋势 设计原理 1 产量监测原理谷物联合收获机智能测产系统测得的产量是指一定时间间隔内单位面积的物产量 表达式为式中 实际测得的单位面积 单位时间谷物产量 联合收获机的损失率 联合收获机前进速度 流量传感器计量产量数据的时间间隔 收割谷物有效幅宽 单位时间内收获的谷物质量流量 实际收获谷物的含水率 市场谷物标准的含水率 2 谷物流量传感器原理冲量式谷物流量传感器的基本组成为传感器支架 弹性受力板 电缆 转换电路 其工作原理是基于电阻应变式传感器的工作原理 该传感器安装在谷物联合收获机的升运器出口 工作时 谷物在升运器刮板的作用下向后方抛送 具有一定速度和质量的谷物产生一冲量作用在流量传感器的弹性受力元件上 使传感器弹性元件发生变形 并使传感器中电阻应变片输出电阻发生变化 再通过传感器转换电路输出电压信号 谷物冲量越大 谷物作用在弹性元件上的力越大 转换电路中应变片变形越大 其电阻变化越大 输出电压值越高 通过标定可将输出电压信号转变为谷物质量流量值 从而测得单位时间内谷物联合收获机出粮口的流量值 主要设计参数 本文自行设计谷物提升机 粮仓 并且选用了水分传感器以及冲量式传感器 进行了收获机谷物流量传感器实验台的总体设计 电动机 Y132S 8变频器 FVR E11S系列通用变频器链速 v 1 4m s中心距 a 2038mm链的型号 A型单排滚子链16A 1X170刮板的尺寸 70X140 试验台整体结构设计 1 主粮仓2 谷物提升机3 冲击式谷物流量传感器4支架 工作过程 谷物从左下方的入粮口进入 经过提升机进行运送 靠惯性打击到上端的冲量式传感器上 传感器根据打击力的大小产生不同的电压信号 进行第一次的产量监测 因为重力的作用 谷物垂直落下 进入过度粮箱 随后经排料口回到主粮箱 同时在谷物提升机中部安装水分传感器 提取小部分的谷物 通过谷物水分传感器进行谷物水分的测定 后续工作1 数据的传输和处理数据采集时将从冲量式传感器传来的微小信号 经过运算放大电路将信号放大后 经A D转换电路 模拟信号转换为数字信号 采集数据时按下开始键 接受信号的同时采集重量信号 接受到的信息与重量信息共同存储在采集板的随机读写存储器中 然后RAM不能长期存储数据 数据存到规定的数目后存到串行EEPROM EEPROM插入读写电路板 读写电路板通过串口与PC机通讯 当受到并确认PC机发出的信号后 通过串口将数据串入PC机中的数据库 2 系统的校准及设定由于谷物流量传感器 谷物水分传感器都有各自的序列号及出厂校准参数 因此在使用前要输入参数 否则系统无法使用 1 时钟设置 2 谷物名称设置 3 温度传感器校准及标定 4 谷物水分传感器校准及标定 5 谷物流量的校准及标定 结论 本文的主要工作是利用自制收获机谷物流量传感器试验台 通过冲量式传感器以及谷物水分传感器对谷物的产量进行监测 最后由谷物的产量及测得的数据进行冲击式谷物流量传感器的校正 由于时间仓促 经验欠缺 实践中很可能会出现一些问题或操作上的不便 需进一步完善 致谢 本文是在我的导师王熙老师的悉心指导下完成的 王老师在我设计期间为我创造了良好的设计环境 给予