×
30.10.2019
219.017.dbea

Автоматизированная система поточного измерения урожайности зерна

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может найти применение в уборке сельскохозяйственных культур зерноуборочным комбинатом при реализации технологии точного земледелия. Автоматизированная система поточного измерения урожайности зерна включает корпус 1, разветвитель потока 2 в виде наклонной плоскости, стабилизатор потока 3, измерительную камеру 4, емкостный датчик 5, датчик температуры 6 и тензодатчик 7. Измерительная часть лоткового расходомера общего потока зерна представляет металлическую струну 8 одним концом жестко закрепленную на стенке корпуса, а другим - на противоположной его стороне с помощью цангового крепления винта 9 с гайкой для затяжки струны 10 и с возможностью натяжения струны с помощью гайки 11, середина струны 12 жестко связана с концом измерительного лотка 13, имеющего точку опоры на корпусе 14, две электромагнитные катушки возбуждения колебаний секций струн 15, 16 подключены к выходам двух усилителей 17, 18, входами соединенных с выходами двух оптопар, светодиод 19 – фототранзистор 20 и светодиод 21 - фототранзистор 22, соответственно размещенные в зоне их колебаний. Технический результат - повышение точности измерений за счет помехоустойчивости при больших вибрационных нагрузках. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к мониторингу урожайности при комбайновой уборке зерновых культур.

Известен поточный расходомер зерна серии «Шлейф» (http://plaun-s.ru/SenConsumption.html), входящий в систему автоматического увлажнения зерна «Плаун», представляющий собой лотковый расходомер с электронным преобразователем сигнала тензодатчика в сигнал интерфейса RS485 и компьютер с программным обеспечением для сбора и хранения данных.

Недостатком известного решения является сложность обработки сигнала тензодатчика, большая погрешность и отсутствие поточного измерителя влажности зерна.

Наиболее близким по технической сущности является автоматизированная система поточного измерения урожайности зерна патент RU 2670718 С9 МПК G01F 1/30, 2018 г., который выбран в качестве прототипа.

Недостатком известного устройства является высокая стоимость датчиков давления и недостаточная помехоустойчивость.

Техническая задачи заключается в повышении помехоустойчивости измерений в условиях сильных вибраций и снижения стоимости при комбайновой уборке зерновых культур.

Техническая задача достигается тем, что автоматизированная система поточного измерения урожайности зерна для технологии точного земледелия, включающая корпус, встраиваемый в падающий поток зерна, разветвитель потока, стабилизатор, измерительную камеру с датчиками влажности, температуры и натуры, лотковый расходомер с электронной системой компенсации налипшей пыли и обработки сигналов датчиков, отличающаяся тем, что измерительная часть лоткового расходомера зерна, выполнена в виде металлической струны, одним концом жестко закрепленной на стенке корпуса, а другим на противоположной его стороне креплением с возможностью ее натяжения, середина струны жестко связана с концом измерительного лотка, имеющего точку опоры на корпусе, образуя две независимые секции, в которых размещены две катушки возбуждения колебаний, подключенные к выходам двух усилителей колебаний, входами соединенных с выходами двух оптопар (фотоприемник-излучатель), размещенных в зоне их колебаний.

Изобретение поясняется чертежом.

На чертеже изображена принципиальная схема автоматизированной системы поточного измерения урожайности зерна при комбайновой уборке.

Автоматизированная система поточного измерения урожайности зерна для технологии точного земледелия содержит корпус 1, встраиваемый в верхней части загрузочного шнека бункера в падающий поток зерна, разветвитель потока 2, выполненный в виде наклонной плоскости для устранения кинематической энергии падающего зерна и отведения части зерна потока через стабилизатор потока 3 в измерительную камеру 4 с емкостным датчиком влажности 5, датчиком температуры зерна 6 и тензодатчиком натуры 7, измерительная часть лоткового расходомера общего потока зерна представляет металлическую струну 8 одним концом жестко закрепленной на стенке корпуса, а другим на противоположной его стороне с помощью цангового крепления винта 9 с гайкой для затяжки струны 10 и с возможностью натяжки струны с помощью гайки 11, середина струны 12 жестко связана с концом измерительного лотка 13, имеющего точку опоры на корпусе 14, две электромагнитные катушки возбуждения колебаний секций струн 15, 16 подключены к выходам двух усилителей 17, 18, входами соединенных с выходами двух оптопар, светодиод 19 – фототранзистор 20 и светодиод 21 - фототранзистор 22, соответственно размещенных в зоне их колебаний. Сигнальные выходы с усилителей 17, 19 подаются на D и C входы D-триггера 23, выход D-триггера подключен к одному из входов модуля частотного ввода 24, на другой вход модуля частотного ввода подключен выход датчика влажности 5, выход модуля частотного ввода 24 соединен по RS485 интерфейсу с бортовым компьютером 25. По тому же интерфейсу поступает оцифрованный модулем аналогового ввода 26 сигнал с датчика температуры 6 и тензодатчика 7. Бортовой компьютер 25 оснащен навигатором 27, флэш-памятью 28 и GSM/GPRS модемом сотовой связи 29.

Автоматизированная система поточного измерения урожайности зерна для точного земледелия при комбайновой уборке работает следующим образом.

Поток зерна из верхней части загрузочного шнека зерноуборочного комбайна поступает в поточный измеритель урожайности на разветвитель потока, где основной объем по наклонной плоскости 2 отводится на лотковый расходомер, а небольшая часть – в измерительную камеру. Перед измерительной камерой продукт проходит через тормозные жалюзи 2 в стабилизатор потока 3, где он тормозится, успокаивается и стабилизирует плотность и скорость. Уравновешенный по плотности продукт попадает в камеру 4, с емкостным датчиком влажности 5, датчиком температуры зерна 6, а с тензодатчика 7, на котором закреплена камера 4, снимаются показания натуры – веса. Пройдя камеру 4, продукт соединяется с основным потоком и попадает на лотковый расходомер. Возбуждение колебаний двух секций струны 8 осуществляется двумя электромагнитными катушеками 15, 16, двумя усилителями 17, 18 и двумя преобразователями механических колебаний в электрические колебания с помощью двух оптопар (светодиод-фототранзистор) 19, 20 и 21, 22 соответственно. При отсутствии давления потока зерна на лоток, натяжение двух секций струны 8 будет одинаковым и, соответственно, частоты с выходов усилителей 17, 18 также будут равны. Соответственно, на выходе D-триггера вычитания частот 23 будет нулевой сигнал. При давлении на лоток потока зерна натяжение струны 8 в одной секции будет повышаться, а в другой понижаться. В результате на выходе D-триггера вычитания частот 23 появится частота равная разности частот и она будет тем выше, чем больше давление на лоток, начиная с нулевой частоты. Таким образом, количество импульсов поступающих на вход модуля частотного ввода 24 за определенный интервал времени будет прямо пропорционально массе зерна прошедшего через лоток, т.е.

m = k⋅n,

где m – масса зерна в кг, прошедшая через лоток за определенный интервал времени; n - количество импульсов зарегистрированных модулем за это время; k – коэффициент пропорциональности.

Компенсация налипшей грязи производится в бортовом компьютере путем вычитания из каждого измеряемых показаний значение показаний при остановке комбайна и отсутствии поступления зерна из загрузочного шнека.

На другой вход модуля частотного ввода 24 поступает частотный сигнал с датчика влажности 5. Оцифрованные значения массы зерна и влажности по RS485 интерфейсу подаются в бортовой компьютер 25. Эти измерения и данные о местоположении комбайна на поле, определяемое навигатором 24, записываются в память компьютера с указанием урожайности на каждом конкретном участке поля, на флэш-память, а также в режиме реального времени передаются по GSM/GPRS модему на сервер диспетчерского центра для составления карты урожайности на каждом участке поля для последующего изучения и выравнивания плодородия почвы.

Для коррекции показаний влажности зерна необходимо измерять температуру и массу. Аналоговые сигналы датчиков температуры 6 и тензодатчика 7 подаются на входы модуля аналогового ввода, откуда значения их показаний в оцифрованном виде по тому же RS485 интерфейсу записываются в память бортового компьютера вместе с показаниями влажности.

Такой способ измерения урожайности характеризуется высокой точностью и помехоустойчивостью от вибрационных помех, т.к. колебания секций струны, возбужденные на резонансной частоте с помощью двух автогенераторов состоящий из усилителей, преобразователей и возбудителей механических колебаний будут отфильтровывать все вибрационные помехи, а полезный сигнал, определяемый давлением потока зерна, будет удваиваться.

Использование системы для решения задачи поточного измерения урожайности зерна повышает точность измерений за счет помехоустойчивости при больших вибрационных нагрузках, снижает стоимость оборудования при оцифровке плодородия полей для последующего дифференцированного внесения удобрений, и, как следствие, повышение урожайности сельскохозяйственных культур и снижение экологической нагрузки на окружающую среду.


Автоматизированная система поточного измерения урожайности зерна
Автоматизированная система поточного измерения урожайности зерна
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 272 items.
13.01.2017
№217.015.8dba

Устройство определения экономически и технологически оптимальных моментов времени замены режима кормления животных или птицы вволю на режим их дозированного ограниченного кормления

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Устройство содержит задатчик времени (1), датчик расхода кормов (2), датчик живой массы животного или птицы (3), датчик расхода тепловой энергии (4), датчик расхода электрической энергии (5). В устройство введены задатчик сигнала удельных в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002605071
Дата охранного документа: 20.12.2016
13.01.2017
№217.015.8dd7

Устройство экономически оптимального дозирования жидкого или полужидкого водного раствора лекарственных препаратов животным и птице производства и реализации продукции бройлерной птицефабрики

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Устройство содержит измеритель сигнала дозы жидкого или полужидкого водного раствора лекарственных препаратов (1), регулятор дозы жидкого или полужидкого водного раствора лекарственных препаратов (2), исполнительный элемент дозирования, а...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002605069
Дата охранного документа: 20.12.2016
13.01.2017
№217.015.8def

Устройство экономически оптимального производства и реализации продукции бройлерной птицефабрики

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Устройство содержит датчик (1) средней живой массы бройлера по стаду, задатчики (2 и 3) сигнала наименьшего и наибольшего значения живой массы бройлера, первую (4), вторую (5) схемы сравнения, первый (6) и второй (7) формирователи сигнала...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002605072
Дата охранного документа: 20.12.2016
13.01.2017
№217.015.8e2b

Устройство экономичной транспортировки бройлеров из птичников в цех убоя и переработки птицефабрики магистральным транспортером

Изобретение предназначено для транспортировки бройлеров из птичников в цех убоя и переработки птицефабрики. Измеритель (1) скорости ленты магистрального транспортера через регулятор (2) скорости соединен с исполнительным элементом (3). Вычислительный блок (7) через блок управления (8) подает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002605190
Дата охранного документа: 20.12.2016
13.01.2017
№217.015.8f34

Способ и устройство экономически оптимальной осушительной и комплексной гидромелиорации с учетом экологической ценности участков земель

Группа изобретений относится к области сельского хозяйства. Способ включает измерение сигнала глубины гидромелиоративного осушительного канала, задание сигнала глубины гидромелиоративного осушительного канала, сравнение измеренного и заданного сигналов и регулирование глубины...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002605191
Дата охранного документа: 20.12.2016
13.01.2017
№217.015.9237

Параметрический резонансный генератор и способ возбуждения в генераторе электрических колебаний

Изобретение относится к электротехнике, к резонансным преобразователям электрической энергии на основе параметрических резонансных генераторов. Технический результат состоит в повышении мощности и снижении зависимости вырабатываемой электроэнергии параметрического резонансного генератора от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002605764
Дата охранного документа: 27.12.2016
24.08.2017
№217.015.958c

Способ и устройство технологически и экономически оптимального озонирования движущихся сыпучих кормов для животноводства и птицеводства

Группа изобретений предназначена для обеззараживания кормов в животноводстве, птицеводстве и при кормопроизводстве. Для оптимального озонирования движущихся сыпучих кормов регулируют мощность озонирования сыпучих кормов на поточном измерителе расхода. Задают, измеряют и регулируют скорость...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608532
Дата охранного документа: 19.01.2017
25.08.2017
№217.015.962f

Способ получения газообразного энергоносителя и органоминеральных удобрений из бесподстилочного навоза и устройство для его реализации

Изобретения относятся к сельскому хозяйству. Способ получения газообразного энергоносителя и органоминеральных удобрений из бесподстилочного навоза, согласно которому исходный навоз последовательно подвергается нагреву, предварительному сбраживанию при температуре не менее 42-43°С,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608814
Дата охранного документа: 24.01.2017
25.08.2017
№217.015.9665

Устройство автоматического регулирования непрерывной подачи потока объектов переменного фракционного состава на линию сепарации

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к устройствам автоматического регулирования непрерывной подачи потока объектов переменного фракционного состава на линию сепарации сельскохозяйственной продукции, преимущественно клубней картофеля. Устройство содержит бункер загрузки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608815
Дата охранного документа: 24.01.2017
25.08.2017
№217.015.96a3

Ротационное устройство сухой чистки поверхностей агрообъектов для линии поточной сепарации

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при непрерывной сухой чистке поверхностей агрообъектов для линии поточной сепарации. Устройство содержит конвейер, блок контактной чистки, расположенный над конвейером, и транспортер удаления примесей. Конвейер выполнен в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002608816
Дата охранного документа: 24.01.2017
Showing 1-10 of 150 items.
10.08.2014
№216.012.e84e

Способ транспортного обслуживания самоходных зерновых и кормоуборочных комбайнов системой мобильных средств, преимущественно авто(тракторными) поездами

Группа изобретений относится к сельскому хозяйству и может быть использована при транспортном обслуживании зерновых и кормоуборочных самоходных комбайнов с погрузкой урожая в транспортное средство в процессе уборки и доставкой всего биологического урожая к месту хранения. На крюке комбайна 1...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525263
Дата охранного документа: 10.08.2014
10.09.2014
№216.012.f102

Способ контейнерной перевозки, сушки и хранения семян

Способ может быть использован в сельском хозяйстве при сушке рядовых и селекционных семян. Способ контейнерной перевозки, сушки и хранения семян заключается в том, что семена загружают в устройство, транспортируют, подключают к источнику теплоты, вентилируют агентом сушки, охлаждают и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527520
Дата охранного документа: 10.09.2014
10.01.2015
№216.013.1ce1

Роторный глубокорыхлитель

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к почвообрабатывающим машинам. Роторный глубокорыхлитель содержит раму с присоединительным устройством, последовательно установленные беприводные рыхлительные рабочие органы, принудительно вращающийся ротор с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538821
Дата охранного документа: 10.01.2015
20.01.2015
№216.013.1e52

Платформа для сбора плодов

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к устройствам, предназначенным для сбора плодов, и может быть использовано для сбора плодов и санитарной обрезки ветвей после перемещения и остановки платформы у очередного дерева в междурядьях садовых насаждений....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539203
Дата охранного документа: 20.01.2015
27.01.2015
№216.013.20d8

Комбинированный агрегат для полного цикла сбора отводков маточного корня

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Агрегат содержит раму с опорными колесами и размещенными на ней рабочими органами, угловой редуктор с карданным валом привода от вала отбора мощности трактора и дисковые щетки для разокучивания маточника. Валы, на которых расположены...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539856
Дата охранного документа: 27.01.2015
10.02.2015
№216.013.2413

Самосвальное шасси со сменным кузовом для перегрузки зерна

Изобретение относится к транспортным средствам со сменным кузовом и применимо при перегрузке зерна от комбайна в кузова-накопители. Самосвальное шасси со сменным кузовом для перегрузки зерна включает самосвальное шасси (1) с платформой (2) и гидроподъемником (3), сменный кузов (4) с днищем,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540688
Дата охранного документа: 10.02.2015
20.03.2015
№216.013.3267

Выносная секция фрезы садовой

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Выносная секция фрезы содержит подвижную раму секции фрезы с рабочими органами и гидроцилиндр подъема секции. Подвижная рама выполнена поворотной и снабжена закрепленными на ней катком и боковиной, установленной со стороны...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544378
Дата охранного документа: 20.03.2015
10.04.2015
№216.013.3970

Роторный вычесыватель-глубокорыхлитель

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к почвообрабатывающим орудиям. Роторный вычесыватель-глубокорыхлитель содержит раму с присоединительным устройством, вращающийся навстречу движению орудия ротор с валом и вычесывающими зубьями на нем и механизмы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546192
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3f64

Агрегат для высева семенного материала в ленте

Агрегат для высева семенного материала в ленте включает установленные на раме 1 почворыхлители 2, катушки 7 с семенными лентами и прикатывающий каток 10. Агрегат снабжен семяложеобразователем 3, выполненным в виде плоского диска 4 с осью и подшипниковым узлом, установленным под углом атаки к...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547716
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.07.2015
№216.013.5c92

Способ контейнерной сушки семян и зерна и устройство для его осуществления

Изобретения относятся к сушке семенного зерна и могут быть использованы в сельском хозяйстве и в системе заготовок, преимущественно для ценных сортов семян. Способ контейнерной сушки зерна заключается в том, что зерно загружают, воздействуют агентом сушки, инвертируют, охлаждают и разгружают....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555239
Дата охранного документа: 10.07.2015
+ добавить свой РИД