冲量式谷物测产传感器及试验台研制

【摘要】获取农田产量信息是“精准农业”的重要环节,其中,谷物流量传感器是测产系统的核心部件,但是,振动干扰噪声对冲量式流量传感器的影响显著。本文以约翰迪尔-3080A联合收割机为基础研制了测产试验平台。针对振动干扰对测产系统的影响,从试验台设计方案、流量传感器结构选择、数据处理方法等多方面进行了研究,主要研究成果及结论如下：(1)对约翰迪尔-3080A联合收割机进行拆装改造,搭建了测产试验台,能够最大限度地模拟收割机工作振动情况；试验台的外部给粮粮箱具有实时称重功能,能够为测产系统的标定提供准确数据；应用平行梁传感器设计了双平行梁和单平行梁结构的谷物流量传感器。(2)应用平行梁流量传感器、称重传感器、转速传感器、加速度传感器和数据采集卡等器件构建了数据采集系统；应用LABVIEW软件完成了数据采集系统软件的设计和编程,实现了多路传感器信号的同步采集和存储等功能。(3)进行了双平行梁结构流量传感器振动干扰消除研究。提出了基于冲击频率谐波信号提取方法和基于LMS的自适应干扰对消算法,分别用于消除与冲击谐波频率重叠和非重叠的振动干扰噪声。试验结果表明,双平行梁流量传感器的最大相对误差小于1.6%,验证了振动干扰消除方法的有效性。(4)进行了单平行梁结构流量传感器振动干扰消除研究。提出了基于BP神经网络的平行梁振动系统辨识方法,从而利用加速度信号识别出平行梁振动干扰信号,通过试训法选择了100-201-1结构的三层BP神经网络。试验结果表明,单平行梁流量传感器的最大相对误差小于3.2%,在简化流量传感器结构的前提下,取得了较好的测量精度。(5)进行了安装角度对冲量式流量传感器影响研究。选取三种安装角度分别进行了两种结构流量传感器的角度影响试验,结果表明,冲量式流量传感器安装角度对其测量结果有显著影响。
【作者】丛秉华；
【导师】周俊；
【作者基本信息】南京农业大学，农业机械化工程，2013，硕士
【关键词】联合收割机；测产；振动噪声；安装角度；

【参考文献】
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