悬臂梁冲量式谷物质量流量传感器阻尼设计 被引量：31

1

作者 周俊 周国祥 +1 位作者 苗玉彬 刘成良 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期121-123,127,共4页

基于悬臂梁受冲击力变形原理开发的联合收获机冲量式谷物质量流量传感器,在应用中测量精度易受到收获机基础振动的影响。对此,分析了测量中产量信号计算模型,指出悬臂梁弹性元件阻尼设计的重要性。提出了通过动力消振原理增加弹性元件... 基于悬臂梁受冲击力变形原理开发的联合收获机冲量式谷物质量流量传感器,在应用中测量精度易受到收获机基础振动的影响。对此,分析了测量中产量信号计算模型,指出悬臂梁弹性元件阻尼设计的重要性。提出了通过动力消振原理增加弹性元件阻尼的方法,进行了相应的理论分析。针对阻尼处理前后的弹性元件,开展了冲击响应实验。理论分析和实验结果都说明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 联合收获机 冲量式谷物质量流量传感器 阻尼

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平行梁冲量式谷物质量流量传感器田间实验 被引量：27

2

作者 周俊 苗玉彬 +1 位作者 张凤传 刘成良 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期102-105,共4页

设计了平行梁冲量式谷物质量流量传感器,以该传感器为核心部件构建了测产系统。针对小麦、水稻两种不同谷物品种,不同联合收获机机型以及不同田间地面状况,于2004年夏秋两季分别在中国科学院栾城农业生态系统实验站和上海五四农场做了... 设计了平行梁冲量式谷物质量流量传感器,以该传感器为核心部件构建了测产系统。针对小麦、水稻两种不同谷物品种,不同联合收获机机型以及不同田间地面状况,于2004年夏秋两季分别在中国科学院栾城农业生态系统实验站和上海五四农场做了精准收获实验。实验结果表明,测产系统可以在正常农田地面状况下可靠地工作,单产和总产测量误差均小于10%,且对联合收获机机型以及谷物品种不敏感。 展开更多

关键词 精确农业 测产 谷物质量流量传感器 联合收获机

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平行梁冲量式谷物质量流量传感器信号处理方法 被引量：26

3

作者 周俊 刘成良 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期183-187,共5页

冲量式谷物质量流量传感器是联合收割机测产系统的核心部件,但对振动干扰敏感。在传感器平行梁弹性元件结构优化设计基础上,给出了传感器输出信号的处理方法。设计了动态补偿器来改善传感器动态特性,以克服机械结构阻尼难以大幅度提高... 冲量式谷物质量流量传感器是联合收割机测产系统的核心部件,但对振动干扰敏感。在传感器平行梁弹性元件结构优化设计基础上,给出了传感器输出信号的处理方法。设计了动态补偿器来改善传感器动态特性,以克服机械结构阻尼难以大幅度提高弹性元件系统阻尼的问题;设计了自适应陷波滤波器,以消除工作环境中存在的非稳定低频振动干扰;给出了传感器零点动态修正方法,以减少农田地形变化对测量精度的影响。试验结果证明了各算法的有效性,其中大田测产误差小于10%。 展开更多

关键词 谷物质量流量传感器 信号处理 精准农业 联合收割机

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平行梁冲量式谷物质量流量传感器弹性元件设计 被引量：20

4

作者 周俊 刘成良 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期110-114,共5页

冲量式传感器具有结构简单、使用方便等优点,但容易受到基础振动的干扰。为此设计了平行梁结构冲量式谷物质量流量传感器弹性元件,对弹性元件安装端部采用了削弱设计。有限元分析表明该设计方案不仅符合应力集中原则,而且可以提高传感... 冲量式传感器具有结构简单、使用方便等优点,但容易受到基础振动的干扰。为此设计了平行梁结构冲量式谷物质量流量传感器弹性元件,对弹性元件安装端部采用了削弱设计。有限元分析表明该设计方案不仅符合应力集中原则,而且可以提高传感器抵抗振动干扰的能力。给出了传感器电桥电路,以及后续放大、电压电流变换等调理电路,使得传感器输出零点可以方便调节,降低了传感器在联合收割机上的安装要求。试验结果表明,传感器线性度误差小于0.1%,输出不受外力作用点的影响,同时具备了合适的工作频带宽度。 展开更多

关键词 谷物质量流量传感器 测产 精确农业 联合收割机

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双板差分冲量式谷物流量传感器设计 被引量：49

5

作者 胡均万 罗锡文 +2 位作者 阮欢 陈树人 李耀明 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期69-72,共4页

设计了一种双板冲量式谷物流量传感器及其差分消振电路,以消除车身振动对测产精度的影响。振动试验表明,在没有谷物输入时联合收获机车身振动导致前后2个检测板产生的2个振动信号是一对共模信号,可通过电路差分的方法消除;差分后传感器... 设计了一种双板冲量式谷物流量传感器及其差分消振电路,以消除车身振动对测产精度的影响。振动试验表明,在没有谷物输入时联合收获机车身振动导致前后2个检测板产生的2个振动信号是一对共模信号,可通过电路差分的方法消除;差分后传感器的输出电压的信噪比由2.5 dB提高到62 dB。在零喂入量情况下,振动产生的零点误差小于0.01 g/s;在联合收获机正常作业的喂入量范围内（0.5-2 kg/s）,实验室测量误差小于3%。田间实际测量误差不大于5%。 展开更多

关键词 谷物 流量传感器 冲量式 振动信号 双板 差分电路

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双板差分冲量式谷物流量传感器性能试验 被引量：23

6

作者 陈树人 杨洪博 +2 位作者 李耀明 胡均万 张林林 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期171-174,共4页

对双板差分冲量式谷物流量传感器的静态受力特性进行检测,结果表明传感器的输出信号与静态力作用点的位置无关,即传感器的线性度满足使用要求。室内标定试验和田间测产试验得到谷物流量在0～2.0kg/s范围内信号与传感器输出电压信号的关... 对双板差分冲量式谷物流量传感器的静态受力特性进行检测,结果表明传感器的输出信号与静态力作用点的位置无关,即传感器的线性度满足使用要求。室内标定试验和田间测产试验得到谷物流量在0～2.0kg/s范围内信号与传感器输出电压信号的关系和标定系数K。田间水稻测产试验检测测产精度误差小于3.8%。 展开更多

关键词 谷物 流量传感器 冲量式 静力特性 田间试验

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承载板式谷物质量流量传感器设计与试验 被引量：4

7

作者 吕佐朝 邱白晶 +2 位作者 房义军 姜国微 李耀明 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期90-93,25,共5页

设计了不同材料、不同尺寸承载板式谷物质量流量传感器承载板和不同量程的承载板式谷物质量流量传感器弹性元件,在谷物质量流量模拟加载试验装置上进行了试验,试验结果表明测量精度与承载板和弹性元件的参数密切相关。在此试验基础上,... 设计了不同材料、不同尺寸承载板式谷物质量流量传感器承载板和不同量程的承载板式谷物质量流量传感器弹性元件,在谷物质量流量模拟加载试验装置上进行了试验,试验结果表明测量精度与承载板和弹性元件的参数密切相关。在此试验基础上,研究了谷物流量对测量精度的影响。试验结果表明,谷物流量在0～2 kg/s内谷物质量流量测量相对误差不大于2%,精度较高。当谷物流量超过2.5 kg/s时,谷物质量流量测量相对误差超过5%。 展开更多

关键词 谷物质量流量 传感器 承载板 弹性元件 设计 试验

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基于蚁群算法的RBF神经网络在冲量式谷物流量传感器中的应用 被引量：8

8

作者 刘畅 李志刚 +2 位作者 伟利国 王吉中 李阳 《江苏农业科学》 2019年第15期259-263,共5页

针对压力传感器存在温度漂移的问题,提出了一种基于蚁群算法的RBF神经网络优化算法。首先根据压力传感器测量电路得到电压Ub与电流I的关系,因其存在很大的温度误差,须要采用适当的补偿方法对外界温度造成的误差加以修正。然后通过压力... 针对压力传感器存在温度漂移的问题,提出了一种基于蚁群算法的RBF神经网络优化算法。首先根据压力传感器测量电路得到电压Ub与电流I的关系,因其存在很大的温度误差,须要采用适当的补偿方法对外界温度造成的误差加以修正。然后通过压力传感器输出电压U与温度T、压强P、电源波动γ的关系建立压力传感器温度补偿模型,分别在18.4、32.5、41.8、65.6℃共4个温度点进行试验数据采集并对试验结果进行归一化处理。最后利用蚁群算法进行寻优和自适应调整发挥系数的特点作为聚类算法确定RBF神经网络基函数中心,选取BP算法、RBF算法、基于蚁群的RBF算法3种方法对压力传感器进行非线性温度补偿仿真试验。结果表明:基于蚁群算法的RBF神经网络模型补偿精度最高,收敛速度最快。将此研究应用于冲量式谷物流量传感器中,可大大提高传感器的稳定性和准确性。 展开更多

关键词 压力传感器 蚁群算法 RBF神经网络 非线性温度补偿 冲量式谷物流量传感器

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嵌入式谷物流量传感器设计与试验 被引量：8

9

作者 熊迎军 周俊 +2 位作者 韦玮 沈明霞 张保华 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期39-46,共8页

为进一步提高双平行梁谷物测产系统的集成度以便于推广应用,提出一种嵌入式谷物质量流量传感器。设计了基于混合信号控制器HY16F188和嵌入式处理器STM32F405的信号采集处理模块。其中HY16F188负责谷物冲击信号的后置放大和AD转换,STM32F... 为进一步提高双平行梁谷物测产系统的集成度以便于推广应用,提出一种嵌入式谷物质量流量传感器。设计了基于混合信号控制器HY16F188和嵌入式处理器STM32F405的信号采集处理模块。其中HY16F188负责谷物冲击信号的后置放大和AD转换,STM32F405则主要完成自适应噪声对消算法,输出谷物质量流量信号。基于MFC设计了配套的上位机软件,用于谷物产量显示、存储和产量图生成。为验证传感器性能,2016年11月在扬州市江都区的实际生产稻田进行了空载振动试验、标定试验、测产试验。空载振动试验分成原地小油门、原地大油门和行走等3种工况,振动干扰噪声幅度降低了97.4%。标定试验中采用线性关系对传感器进行标定,通过直线拟合获得了标定系数。选择3个不同田块开展测产试验,共计进行8次实际测产试验,获得了产量分布图,可以直观看出农田各位置的谷物产量分布情况。大田测产试验结果表明最大测量误差小于7.4%。该研究可为精准农业谷物在线测产研究提供参考。 展开更多

关键词 农业机械 传感器 粮食产量 嵌入式系统 双平行梁 谷物质量流量传感器 自适应对消

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光电式籽棉质量流量传感器的试验研究 被引量：3

10

作者 梁锦 马蓉 +2 位作者 张长龙 石翔 谢振伟 《农机化研究》 北大核心 2016年第6期200-204,共5页

针对籽棉在管道中的输送过程,设计了一种光电式籽棉质量流量传感器,以实现籽棉质量流量的检测。在籽棉质量流量试验台上对该传感器进行了测试与研究,确定了籽棉质量流量和光电传感器输出信号的关系,发现二者的有非常良好的线性关系,并... 针对籽棉在管道中的输送过程,设计了一种光电式籽棉质量流量传感器,以实现籽棉质量流量的检测。在籽棉质量流量试验台上对该传感器进行了测试与研究,确定了籽棉质量流量和光电传感器输出信号的关系,发现二者的有非常良好的线性关系,并对二者进行了线性拟合,拟合度R2=0.99,表明该传感器是非常具有潜力的。 展开更多

关键词 籽棉 质量流量传感器 光电式

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热线式空气质量流量传感器Hammerstein模型结构辨识

11

作者 滕勤 马标 徐科军 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1691-1694,1699,共5页

利用稳态和动态校准信息,辨识了基于Hammerstein模型的热线式空气质量流量(MAF)传感器模型结构。模型辨识采用两步法,在用多项式逼近静态非线性特性的基础上,动态线性环节分别选取ARX模型、输出误差(OE)模型和Box-Jenkins(BJ)模型,采用... 利用稳态和动态校准信息,辨识了基于Hammerstein模型的热线式空气质量流量(MAF)传感器模型结构。模型辨识采用两步法,在用多项式逼近静态非线性特性的基础上,动态线性环节分别选取ARX模型、输出误差(OE)模型和Box-Jenkins(BJ)模型,采用交叉准则法进行参数估计和阶次选择,模型的残差分析和用验证数据对模型交叉检验的结果表明,最终输出误差(FOE)准则和最终预报误差(FPE)准则选择的阶次一致,基于预测误差法的3阶OE和BJ模型均可用于热线式MAF传感器Hammerstein模型动态线性环节的建模。 展开更多

关键词 热线式空气质量流量传感器 HAMMERSTEIN模型 结构辨识 交叉准则法

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2种谷物质量流量传感器的适用性研究 被引量：1

12

作者 李明環 徐践 张娜 《现代农业科技》 2018年第6期162-163,167,共3页

精准农业是世界农业发展的潮流,机械化、信息化已经渗透于农业的各个环节中。粮食收获作为农业工作的重要环节,机械化、自动化和监测技术已经广泛应用于现代农业机械装备。谷物测产系统是监测技术的一个重要组成部分,将谷物测产系统安... 精准农业是世界农业发展的潮流,机械化、信息化已经渗透于农业的各个环节中。粮食收获作为农业工作的重要环节,机械化、自动化和监测技术已经广泛应用于现代农业机械装备。谷物测产系统是监测技术的一个重要组成部分,将谷物测产系统安装在谷物联合收割机内,可以实时测量谷物产量。本文对称重式和冲量式2种谷物质量流量传感器进行分析,田间试验表明,称重式谷物质量流量传感器安装过程较复杂,整个称重式测产系统运行不稳定,数据波动较大;冲量式谷物质量流量传感器安装过程相对简单,测产相对误差较低。 展开更多

关键词 谷物测产系统 冲量式传感器 称重式传感器 谷物质量

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机身倾斜导致谷物流量传感器零点漂移的补偿 被引量：7

13

作者 胡均万 罗锡文 +2 位作者 陈树人 李耀明 杨洪博 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第S1期57-60,共4页

当联合收获机倾斜时谷物流量传感器因发生严重的零点漂移而导致较大的测量误差。通过对单板冲击式谷物流量传感器的倾斜试验发现,传感器的零点电压与联合收获机的倾斜角度成线性关系,当联合收获机左右倾斜15°时,零点漂移电压达25.4... 当联合收获机倾斜时谷物流量传感器因发生严重的零点漂移而导致较大的测量误差。通过对单板冲击式谷物流量传感器的倾斜试验发现,传感器的零点电压与联合收获机的倾斜角度成线性关系,当联合收获机左右倾斜15°时,零点漂移电压达25.4 mV,可能导致-8.3%~28%的测量误差。为了消除倾斜导致的零点漂移,在单板冲击式流量传感器后面增加一个与冲击板结构相同的参考检测板,构成双板差分冲击式谷物流量传感器。倾斜试验发现,在联合收获机左右倾斜15°范围内,冲击板和参考板的零点电压的变化一致,使用差分算法补偿后的零点漂移从25.4 mV降低到1 mV。 展开更多

关键词 冲击式 谷物流量传感器 倾斜 零点漂移 补偿

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基于CAN总线的冲量式谷物流量联合收割机测产系统 被引量：2

14

作者 王吉中 柏雨岑 +3 位作者 伟利国 刘畅 李阳 赵博 《农业工程》 2018年第5期25-30,共6页

针对精细化农业生产管理发展及智能化农业装备的需求,研究了基于冲量定理及压电传感器的谷物流量检测技术,研制了谷物流量传感装置,并集成CAN总线技术,开发了基于CAN总线的冲量式谷物流量联合收割机测产系统。通过试验与数据分析,冲量... 针对精细化农业生产管理发展及智能化农业装备的需求,研究了基于冲量定理及压电传感器的谷物流量检测技术,研制了谷物流量传感装置,并集成CAN总线技术,开发了基于CAN总线的冲量式谷物流量联合收割机测产系统。通过试验与数据分析,冲量式谷物流量传感器静态检测精度稳定、准确,动态测量快速、精准。结合CAN总线工作稳定、实时性强等特点,所设计的谷物流量测产系统具有实时性强、测量误差小和传输稳定的特点,谷物测量误差基本稳定在8%以内,谷物流量定位实时、精确,以此绘制的谷物产量处方图具有一定的可信性和实用性。 展开更多

关键词 CAN总线 冲量式 联合收割机 谷物流量

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联合收割机谷物流量传感器研究进展 被引量：3

15

作者 汪六三 王儒敬 《农业工程》 2020年第10期25-28,共4页

农业机械智能化是现代农机发展的重要方向之一。传感器是农业机械智能化的关键元器件。在介绍精准农业中使用广泛的联合收割机谷物流量传感器国内外最新研究进展的基础上,总结分析当前各类谷物流量传感器存在的问题,指出谷物流量传感器... 农业机械智能化是现代农机发展的重要方向之一。传感器是农业机械智能化的关键元器件。在介绍精准农业中使用广泛的联合收割机谷物流量传感器国内外最新研究进展的基础上,总结分析当前各类谷物流量传感器存在的问题,指出谷物流量传感器的发展趋势。 展开更多

关键词 联合收割机 谷物流量传感器 冲量式传感器 光电式传感器

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新型质量流量计的设计

16

作者 杜清府 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2005年第4期73-76,共4页

涡街流量传感器的卡曼涡街信号的频率与流体的流速成正比,而靶式流量计的板靶受到的力与流体的流速的平方、流体的密度成正比。作者根据二者的工作原理研制出新型流量计,在涡街流量传感器的旋涡发生体内放置板靶,而不影响卡曼涡街信号... 涡街流量传感器的卡曼涡街信号的频率与流体的流速成正比,而靶式流量计的板靶受到的力与流体的流速的平方、流体的密度成正比。作者根据二者的工作原理研制出新型流量计,在涡街流量传感器的旋涡发生体内放置板靶,而不影响卡曼涡街信号的产生,通过测量涡街信号的频率和靶板受到的力,从而得出流体的质量流量。经过理论推导得出质量流量与涡街信号的频率、靶板受力的函数关系,并通过实验数据验证了此关系的正确性。 展开更多

关键词 涡街流量计 靶式流量计 质量流量计 涡街流量传感器 涡街信号 设计 工作原理 理论推导 函数关系 数据验证

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基于占空比测量的谷物联合收获机产量监测系统研究 被引量：8

17

作者 金诚谦 蔡泽宇 +3 位作者 杨腾祥 刘政 印祥 达飞鹏 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期125-135,共11页

针对谷物联合收获机产量监测系统成本高、结构复杂和稳定性较低的问题,设计了基于占空比测量的谷物联合收获机产量监测系统,由对射式光电传感器、GPS模块、数据处理单元、数据存储单元和可视化单元组成。系统工作时,通过对射式光电传感... 针对谷物联合收获机产量监测系统成本高、结构复杂和稳定性较低的问题,设计了基于占空比测量的谷物联合收获机产量监测系统,由对射式光电传感器、GPS模块、数据处理单元、数据存储单元和可视化单元组成。系统工作时,通过对射式光电传感器监测刮板上谷物遮挡与不遮挡两种电压信号,通过软件系统处理信号中高度对应的占空比,利用占空比与产量计量模型的关系获得产量数据,并连同系统的绝对时间、GPS数据存储到系统中。通过EDEM仿真和理论模型分析,推导了占空比测量值与谷物质量的正比例关系。利用台架试验对占空比测量值与谷物质量进行了全局模型和局部模型拟合,决定系数R^(2)均不小于0.988。随后通过台架试验对全局模型和局部模型进行模型分析,台架试验结果表明,虽然局部模型可能对固定转速下的测量数据更优,但全局模型更具有通用性。随着系统测量数据的增加,相对误差逐步减小。田间试验中对系统测量的异常信号进行了统计和分析,为了减少异常信号对测产误差的影响,对系统测量值与实际产量进行了标定。田间试验结果表明,产量监测系统测产最大相对误差为3.83%,平均相对误差为0.40%,系统整体误差和误差波动均较小。 展开更多

关键词 谷物联合收获机 占空比 产量监测系统 光电式传感器 谷物流量

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美国凯斯公司精准农业系统(AFS)在中国的应用与发展 被引量：1

18

作者 徐元伦 《农机推广》 2001年第2期30-31,共2页

由于农业生产的精细化发展趋势、生态环境的要求和农业产业结构调整的需要,世界农业机械及农业生产正发生着巨大的变化,精准农业在中国的实施与发展迫在眉睫.1999年,黑龙江省农垦总局引进了美国凯斯公司20台2366轴流谷物收获机,并安装... 由于农业生产的精细化发展趋势、生态环境的要求和农业产业结构调整的需要,世界农业机械及农业生产正发生着巨大的变化,精准农业在中国的实施与发展迫在眉睫.1999年,黑龙江省农垦总局引进了美国凯斯公司20台2366轴流谷物收获机,并安装了一套精准农业系统(AFS),这是中国第一套精准农业系统在农机中的使用,它标志着精准农业在中国实施的开始,现简述凯斯精准农业在中国的应用与发展. 展开更多

关键词 精准农业系统 AFS 产量监测器 升运器 搅龙 谷物流量传感器 割台 凯斯公司 收获机 变量施肥 水分传感器 气力式播种机 数据卡 中华人民共和国

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