本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種光電式谷物產(chǎn)量計(jì)量裝置。

背景技術(shù)：

谷物產(chǎn)量計(jì)量在當(dāng)前精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的研究和實(shí)踐中，是一個(gè)必不可少的重要環(huán)節(jié)，準(zhǔn)確獲取作業(yè)區(qū)域的谷物產(chǎn)量信息是評(píng)價(jià)谷物產(chǎn)量及作業(yè)效果的重要指標(biāo)，產(chǎn)量信息的空間變異性是來(lái)年精準(zhǔn)變量作業(yè)的科學(xué)依據(jù)。

目前，國(guó)內(nèi)的谷物產(chǎn)量計(jì)量研究相較于國(guó)外仍處于探索研發(fā)階段，而國(guó)外的谷物產(chǎn)量計(jì)量研究多針對(duì)于大面積區(qū)域內(nèi)谷物，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，成本也比較高。由于國(guó)內(nèi)存在的土地碎片化現(xiàn)狀，不適合將國(guó)外的谷物產(chǎn)量計(jì)量裝置安裝在國(guó)產(chǎn)收割機(jī)上使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)以上缺陷，本發(fā)明提供一種光電式谷物產(chǎn)量計(jì)量裝置，適合安裝在國(guó)產(chǎn)收割機(jī)上使用。

本發(fā)明提供的的光電式谷物產(chǎn)量計(jì)量裝置包括轉(zhuǎn)速傳感器、漫反射型厚度傳感器、數(shù)據(jù)處理模塊和顯示終端，其中：

所述轉(zhuǎn)速傳感器用于檢測(cè)谷物收割機(jī)的升運(yùn)器的轉(zhuǎn)速；

所述漫反射型厚度傳感器用于檢測(cè)所述升運(yùn)器的刮板上的谷物厚度；

所述數(shù)據(jù)處理模塊，連接至所述轉(zhuǎn)速傳感器和所述漫反射型厚度傳感器，用于獲取所述轉(zhuǎn)速和所述谷物厚度，并對(duì)所述轉(zhuǎn)速和所述谷物厚度進(jìn)行預(yù)處理后發(fā)送至所述顯示終端；

所述顯示終端包括處理器和顯示屏，所述處理器用于根據(jù)接收到的轉(zhuǎn)速和谷物厚度，確定谷物瞬時(shí)產(chǎn)量，并將所述轉(zhuǎn)速、所述谷物厚度和所述谷物瞬時(shí)產(chǎn)量顯示在所述顯示屏上。

可選的，所述裝置還包括車(chē)載定位模塊，所述車(chē)載定位模塊用于獲取谷物收割機(jī)的行進(jìn)速度和位置；

對(duì)應(yīng)的，所述數(shù)據(jù)處理模塊還用于對(duì)所述行進(jìn)速度和所述位置進(jìn)行預(yù)處理，并發(fā)送至所述顯示終端上；所述處理器還用于將所述行進(jìn)速度和所述位置顯示在顯示屏上。

可選的，所述數(shù)據(jù)處理模塊具體用于對(duì)所述轉(zhuǎn)速和所述谷物厚度進(jìn)行放大、濾波和模數(shù)轉(zhuǎn)換的預(yù)處理。

可選的，所述處理器還用于在顯示屏上提供參數(shù)設(shè)置界面，所述參數(shù)設(shè)置界面用于使用戶對(duì)谷物種類(lèi)、谷物含水量、谷物密度、收割區(qū)域、割幅寬度和/或作業(yè)人進(jìn)行設(shè)置。

可選的，所述處理器具體用于根據(jù)接收到的轉(zhuǎn)速和谷物厚度，確定谷物體積，并根據(jù)所述谷物體積和所述谷物密度計(jì)算所述谷物瞬時(shí)產(chǎn)量。

可選的，所述處理器具體用于利用下式計(jì)算所述谷物體積：

V_i＝V_1i+V_2i-V_3i-V_4i

式中，V_i為所述谷物體積，V_1i為模型下部分的長(zhǎng)方體的體積，V_2i為模型上部分的不規(guī)則形狀的體積，V_3i為升運(yùn)器上每一刮板的體積，V_4i為升運(yùn)器上鏈條的體積，所述模型為刮板和刮板上的谷物形成的形狀模型。

可選的，所述顯示終端還包括存儲(chǔ)模塊，所述存儲(chǔ)模塊用于對(duì)所述轉(zhuǎn)速、所述谷物厚度、所述谷物瞬時(shí)產(chǎn)量、所述行進(jìn)速度、所述位置和/或收割時(shí)間進(jìn)行存儲(chǔ)。

可選的，所述顯示終端還包括無(wú)線傳輸模塊，用于將所述存儲(chǔ)模塊中存儲(chǔ)的信息輸出。

可選的，所述顯示終端還包括通信接口。

可選的，所述數(shù)據(jù)處理模塊至少包括1路用于接入所述轉(zhuǎn)速傳感器檢測(cè)到的轉(zhuǎn)速的隔離計(jì)數(shù)通道和1路用于接入所述漫反射型厚度傳感器檢測(cè)到的谷物厚度的非隔離測(cè)頻通道。

可選的，所述漫反射型厚度傳感器具體用于：向升運(yùn)器發(fā)出光信號(hào)，并接收所述光信號(hào)在所述升運(yùn)器的刮板上漫反射回來(lái)的脈沖信號(hào)，所述脈沖信號(hào)的脈寬大小表征所述谷物厚度的大小。

本發(fā)明提供的光電式谷物產(chǎn)量計(jì)量裝置，采用轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)量升運(yùn)器的轉(zhuǎn)速，利用漫反射型厚度傳感器測(cè)量升運(yùn)器刮板上的谷物厚度，然后顯示終端中的處理器根據(jù)轉(zhuǎn)速、谷物厚度確定谷物瞬時(shí)產(chǎn)量，然后在顯示屏上顯示出來(lái)，以供作業(yè)人員觀看。本發(fā)明提供的計(jì)量裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，非常適合安裝在國(guó)產(chǎn)收割機(jī)上使用。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本公開(kāi)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本公開(kāi)的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些圖獲得其他的附圖。

圖1示出了本發(fā)明一實(shí)施例中光電式谷物產(chǎn)量計(jì)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2示出了本發(fā)明一實(shí)施例中光電式谷物產(chǎn)量計(jì)量裝置在收割機(jī)上的安裝示意圖；

圖3示出了本發(fā)明一實(shí)施例中顯示終端所顯示的一界面示意圖；

圖4示出了本發(fā)明一實(shí)施例中顯示終端所安裝的光電式谷物流量檢測(cè)系統(tǒng)提供的各個(gè)功能的示意圖；

圖5示出了本發(fā)明一實(shí)施例中升運(yùn)器的刮板與漫反射型厚度傳感器的相對(duì)位置示意圖；

圖6示出了本發(fā)明一實(shí)施例中刮板堆積谷物的示意圖；

圖7示出了本發(fā)明一實(shí)施例中在空載試驗(yàn)時(shí)刮板空載數(shù)據(jù)輸出特性曲線圖；

附圖標(biāo)記說(shuō)明：

1-車(chē)載定位模塊；2-顯示終端；3-數(shù)據(jù)處理模塊；4-轉(zhuǎn)速傳感器；5-漫反射型厚度傳感器。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本公開(kāi)實(shí)施例中的附圖，對(duì)本公開(kāi)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒竟_(kāi)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本公開(kāi)保護(hù)的范圍。

本發(fā)明提供一種光電式谷物產(chǎn)量計(jì)量裝置，如圖1、2、3所示，該裝置包括轉(zhuǎn)速傳感器4、漫反射型厚度傳感器5、數(shù)據(jù)處理模塊3和顯示終端2，其中：

所述轉(zhuǎn)速傳感器4用于檢測(cè)谷物收割機(jī)的升運(yùn)器的轉(zhuǎn)速；

所述漫反射型厚度傳感器5用于檢測(cè)所述升運(yùn)器的刮板上的谷物厚度；

所述數(shù)據(jù)處理模塊3，連接至所述轉(zhuǎn)速傳感器4和所述漫反射型厚度傳感器5，用于獲取所述轉(zhuǎn)速和所述谷物厚度，并對(duì)所述轉(zhuǎn)速和所述谷物厚度進(jìn)行預(yù)處理后發(fā)送至所述顯示終端2；

所述顯示終端2包括處理器和顯示屏，所述處理器用于根據(jù)接收到的轉(zhuǎn)速和谷物厚度，確定谷物瞬時(shí)產(chǎn)量，并將所述轉(zhuǎn)速、所述谷物厚度和所述谷物瞬時(shí)產(chǎn)量顯示在所述顯示屏上。

本發(fā)明提供的光電式谷物產(chǎn)量計(jì)量裝置，采用轉(zhuǎn)速傳感器4測(cè)量升運(yùn)器的轉(zhuǎn)速，利用漫反射型厚度傳感器5測(cè)量升運(yùn)器刮板上的谷物厚度，然后顯示終端2中的處理器根據(jù)轉(zhuǎn)速、谷物厚度確定谷物瞬時(shí)產(chǎn)量，然后在顯示屏上顯示出來(lái)，以供作業(yè)人員觀看。本發(fā)明提供的計(jì)量裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，非常適合安裝在國(guó)產(chǎn)收割機(jī)上使用。

在具體實(shí)施時(shí)，轉(zhuǎn)速傳感器4可以采用霍爾傳感器，例如三線式JK8002C/PNP型霍爾傳感器，采用+5V～+30V的直流供電電壓。其中霍爾傳感器可以通過(guò)安裝支架固定在收割機(jī)上，霍爾傳感器采用的測(cè)速碼盤(pán)可以設(shè)計(jì)兩路感應(yīng)磁鐵，以減少系統(tǒng)的誤差，提高測(cè)量精度。

在具體實(shí)施時(shí)，漫反射型厚度傳感器5的型號(hào)可以根據(jù)需要自行選擇，例如CHE18-30PA-B710/PNP型的傳感器，采用+6V～+36V的直流電壓供電，工作電流300mA，檢測(cè)距離5～30cm。當(dāng)然，還可以設(shè)置調(diào)節(jié)按鈕，一條街測(cè)量距離。也可以設(shè)置一保護(hù)罩，避免灰塵、油污等因素干擾。

在具體實(shí)施時(shí)，漫反射型厚度傳感器可以具體用于：向升運(yùn)器發(fā)出光信號(hào)，并接收所述光信號(hào)在所述升運(yùn)器的刮板上漫反射回來(lái)的脈沖信號(hào)，所述脈沖信號(hào)的脈寬大小表征所述谷物厚度的大小。利用漫反射型厚度傳感器5在進(jìn)行厚度檢測(cè)的原理是：升運(yùn)器刮板輸送谷物經(jīng)過(guò)漫反射型厚度傳感器5時(shí)，會(huì)間歇性的阻斷光路，從而產(chǎn)生脈沖信號(hào)，脈沖信號(hào)的大小與谷物的厚度成正比，從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)谷物厚度的檢測(cè)。其中，所謂的谷物厚度是指谷物與刮板接觸的底部與谷物頂部之間的距離。

在具體實(shí)施時(shí)，數(shù)據(jù)處理模塊3對(duì)獲取到的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理的過(guò)程可以包括信號(hào)放大、濾波和模數(shù)轉(zhuǎn)換，以便于顯示終端2的數(shù)據(jù)處理和顯示等。

在具體實(shí)施時(shí)，數(shù)據(jù)處理模塊3所述數(shù)據(jù)處理模塊3至少包括1路用于接入所述轉(zhuǎn)速傳感器4檢測(cè)到的轉(zhuǎn)速的隔離計(jì)數(shù)通道和1路用于接入所述漫反射型厚度傳感器5檢測(cè)到的谷物厚度的非隔離測(cè)頻通道。

舉例來(lái)說(shuō)，在獲取數(shù)據(jù)時(shí)可采用4路計(jì)數(shù)/測(cè)頻通道，該4路計(jì)數(shù)/測(cè)頻通道包括2路隔離輸入通道和2路非隔離輸入通道。可以選定其中的1路隔離計(jì)數(shù)通道作為轉(zhuǎn)速傳感器4檢測(cè)到的升運(yùn)器轉(zhuǎn)速信號(hào)的輸入通道，1路非隔離測(cè)頻通道作為漫反射型厚度傳感器5檢測(cè)到的谷物厚度信號(hào)的輸入通道。還可以設(shè)計(jì)2路單片降壓式穩(wěn)壓器電路為各傳感器供電，保證傳感器正常運(yùn)行。

在具體實(shí)施時(shí)，本發(fā)明提供的光電式谷物產(chǎn)量計(jì)量裝置還可以車(chē)載定位模塊1，用于獲取谷物收割機(jī)的行進(jìn)速度和位置；對(duì)應(yīng)的，所述數(shù)據(jù)處理模塊3還用于對(duì)所述行進(jìn)速度和所述位置進(jìn)行預(yù)處理，并發(fā)送至所述顯示終端2上；所述處理器還用于將所述行進(jìn)速度和所述位置顯示在顯示屏上。

這里，車(chē)載定位模塊1獲取收割機(jī)的行進(jìn)速度、位置，數(shù)據(jù)處理模塊3對(duì)收割機(jī)的行進(jìn)速度和位置進(jìn)行預(yù)處理后發(fā)送給顯示終端2，在顯示終端2上顯示出來(lái)，這樣作業(yè)人員可以實(shí)時(shí)了解當(dāng)前的作業(yè)位置和作業(yè)速度。

在具體實(shí)施時(shí)，車(chē)載定位模塊1可以采用G-503GPS車(chē)載模塊，采用直流+12v的電壓供電，以對(duì)收割機(jī)的行進(jìn)速度和位置進(jìn)行實(shí)時(shí)獲取。

在具體實(shí)施時(shí)，如圖3所示，顯示終端2中的處理器還可以用于在顯示屏上提供參數(shù)設(shè)置界面，所述參數(shù)設(shè)置界面用于使用戶對(duì)谷物種類(lèi)、谷物含水量、谷物密度、收割區(qū)域、割幅寬度和/或作業(yè)人進(jìn)行設(shè)置。

也就是說(shuō)，在顯示終端2的顯示屏上會(huì)提供一個(gè)參數(shù)設(shè)置界面，作業(yè)人員可以在該界面中輸入一些相關(guān)的基本參數(shù)，例如谷物種類(lèi)、谷物含水量、谷物密度、收割區(qū)域、割幅寬度和/或作業(yè)人，以便后續(xù)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、分析和處理等。舉例來(lái)說(shuō)，若某作業(yè)人員在對(duì)某一區(qū)域內(nèi)的谷物進(jìn)行收割過(guò)程中或收割完成后，在界面上輸入所收割谷物的種類(lèi)、收割面積、谷物的含水量、密度等參數(shù)。

在具體實(shí)施時(shí)，顯示終端2還可以包括存儲(chǔ)模塊，以對(duì)所述轉(zhuǎn)速、所述谷物厚度、所述谷物瞬時(shí)產(chǎn)量、所述行進(jìn)速度、所述位置和/或收割時(shí)間進(jìn)行存儲(chǔ)，從而實(shí)現(xiàn)有關(guān)數(shù)據(jù)的保存。

在具體實(shí)施時(shí)，顯示終端2還可以包括無(wú)線傳輸模塊，以將存儲(chǔ)模塊中的數(shù)據(jù)輸出，例如GPRS模塊，從而實(shí)現(xiàn)有關(guān)信息的無(wú)線輸出。

在具體實(shí)施時(shí)，顯示終端2還可以包括用于與外部設(shè)備連接的通信接口，例如RS232接口、RS485接口、CAN接口等，從而實(shí)現(xiàn)有關(guān)信息的有線輸出。

在具體實(shí)施時(shí)，顯示終端2的型號(hào)和種類(lèi)可以自行選擇，例如VMC1000嵌入式終端。其中，處理器之所以能夠?qū)崿F(xiàn)谷物瞬時(shí)產(chǎn)量的計(jì)算、參數(shù)設(shè)置、顯示等過(guò)程，處理器內(nèi)存儲(chǔ)有光電式谷物流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的程序軟件，參考圖4。對(duì)谷物瞬時(shí)產(chǎn)量計(jì)算可以采用其中的谷物產(chǎn)量模型計(jì)算，具體的模型在后續(xù)介紹。該程序軟件可以以Microsoft Visual Studio 2010為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，運(yùn)用C++語(yǔ)言進(jìn)行程序編寫(xiě)，以實(shí)現(xiàn)有關(guān)數(shù)據(jù)的處理計(jì)算、信息的顯示、參數(shù)的設(shè)置、存儲(chǔ)等功能。

在具體實(shí)施時(shí)，顯示終端2的處理器確定谷物瞬時(shí)產(chǎn)量的過(guò)程可以為根據(jù)接收到的轉(zhuǎn)速和谷物厚度，確定谷物體積，并根據(jù)所述谷物體積和所述谷物密度計(jì)算所述谷物瞬時(shí)產(chǎn)量。具體為：

參見(jiàn)圖5和6，刮板谷物堆積形狀近似模擬為4個(gè)部分，包括下部刮板體積、中部規(guī)則長(zhǎng)方體體積、上部形體體積和升運(yùn)器鏈條體積。收割機(jī)升運(yùn)器與水平地面的傾角為β，漫反射型厚度傳感器5中心線到刮板前沿的垂直距離為d。a、b、c分別為收割機(jī)升運(yùn)器刮板的長(zhǎng)度、寬度和高度，m和n為升運(yùn)器鏈條的長(zhǎng)度和寬度，x為漫反射型厚度傳感器5遮擋探測(cè)點(diǎn)的谷層高度。

谷物的體積V_i為：

V_i＝V_1i+V_2i-V_3i-V_4i (1)

式中，V_i為所述谷物體積，V_1i為圖6中模型下部分的長(zhǎng)方體的體積，V_2i為模型上部分的不規(guī)則形狀的體積，V_3i為升運(yùn)器上每一刮板的體積，V_4i為升運(yùn)器上鏈條的體積，所述模型為刮板和刮板上的谷物形成的形狀模型。谷物瞬時(shí)體積Vi簡(jiǎn)寫(xiě)為：

V_i＝Kx_i+W (3)

谷物體積V_i與谷物厚度x_i呈線性關(guān)系，K和W對(duì)于某一特定收割機(jī)均為常量。在收割作業(yè)過(guò)程中，漫反射型厚度傳感器5輸出的間歇性脈寬信號(hào)t_i，轉(zhuǎn)速傳感器4輸出的轉(zhuǎn)速信號(hào)為n_i，則x_i＝kt_in_i(k為標(biāo)定系數(shù))反映了刮板所載谷堆厚度的變化信息。

為了驗(yàn)證光電式谷物產(chǎn)量計(jì)量裝置的性能，分別開(kāi)展了室內(nèi)臺(tái)架試驗(yàn)和田間動(dòng)態(tài)性能驗(yàn)證試驗(yàn)，臺(tái)架試驗(yàn)表明轉(zhuǎn)速傳感器4測(cè)量誤差小于2.00％，漫反射型厚度傳感器5測(cè)量誤差小于3.50％，兩者的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性均滿足系統(tǒng)要求。田間動(dòng)態(tài)性能驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果表明光電式谷物產(chǎn)量計(jì)量裝置的運(yùn)行穩(wěn)定，檢測(cè)結(jié)果與實(shí)際測(cè)量結(jié)果相關(guān)系數(shù)R2達(dá)到0.8484，測(cè)產(chǎn)誤差最大為-3.51％，因此也滿足田間實(shí)際測(cè)產(chǎn)需要。

性能驗(yàn)證試驗(yàn)于小麥?zhǔn)斋@季節(jié)在北京市小湯山國(guó)家精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)研究示范基地進(jìn)行，試驗(yàn)地地處東經(jīng)116.265466～116.270241，北緯40.111550～40.111161，小麥種植品種為京冬22，小麥面積為70hm²。試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)氣象條件良好：晴，氣溫22～32℃。聯(lián)合收割機(jī)試驗(yàn)機(jī)型為中國(guó)中聯(lián)重科農(nóng)業(yè)機(jī)械責(zé)任有限公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)的自走輪式TB60谷物聯(lián)合收割機(jī)，收割機(jī)的喂入量為6kg/s，割幅寬度為2.51m，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為86.4kw，收割機(jī)的行走速度為2～4km/h，外形尺寸為6600mm×3000mm×3420mm，實(shí)際作業(yè)中割幅寬度為2.36m。田間性能試驗(yàn)分為空載試驗(yàn)和谷物測(cè)產(chǎn)試驗(yàn)2個(gè)階段：首先通過(guò)空載試驗(yàn)，對(duì)刮板厚度的脈寬信號(hào)進(jìn)行差分濾波，以降低干擾；然后通過(guò)谷物測(cè)產(chǎn)試驗(yàn)，進(jìn)行產(chǎn)量計(jì)量系統(tǒng)標(biāo)定和驗(yàn)證。

(1)空載試驗(yàn)

空載試驗(yàn)在小麥實(shí)驗(yàn)田相鄰空置實(shí)驗(yàn)田進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)田地形特征和土壤性能與小麥種植田均相似。在空載試驗(yàn)中，調(diào)節(jié)收割機(jī)的升運(yùn)器轉(zhuǎn)速?gòu)?00r/min至1500r/min空載運(yùn)行，對(duì)升運(yùn)器刮板厚度輸出脈寬時(shí)間進(jìn)行標(biāo)定。

圖7是刮板空載數(shù)據(jù)輸出特性曲線，從圖7可見(jiàn)，隨著升運(yùn)器速度增加，空載刮板脈寬時(shí)間逐漸降低?？蛰d特性擬合曲線相關(guān)系數(shù)R2達(dá)到0.9871。升運(yùn)器轉(zhuǎn)速為田間工況水平750r/min和850r/min時(shí)，谷物計(jì)量系統(tǒng)測(cè)得升運(yùn)器轉(zhuǎn)速平均值分別為734r/min和836r/min，測(cè)量誤差為2.13％和1.65％，此時(shí)升運(yùn)器刮板厚度測(cè)量值分別為11.74mm和11.65mm，與刮板實(shí)際厚度比較，誤差為2.16％和2.91％，光電式谷物產(chǎn)量計(jì)量系統(tǒng)在田間動(dòng)態(tài)空載運(yùn)行時(shí)穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性均滿足系統(tǒng)要求。

(2)田間動(dòng)態(tài)性能標(biāo)定和驗(yàn)證試驗(yàn)

為驗(yàn)證光電式谷物產(chǎn)量計(jì)量系統(tǒng)田間動(dòng)態(tài)性能，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了標(biāo)定和驗(yàn)證。標(biāo)定試驗(yàn)共進(jìn)行了3次，獲得標(biāo)定系數(shù)0.071，代入上式中獲得光電漫反射谷物產(chǎn)量計(jì)量模型公式：

V_i＝5.71t_in_i-229.36 (4)

式中，V_i為表示谷物實(shí)時(shí)體積，cm³，t_i為表示谷物脈寬時(shí)間，s，n_i為表示升運(yùn)器轉(zhuǎn)速，r/min，進(jìn)而計(jì)算得到實(shí)時(shí)谷物體積，再結(jié)合谷物密度即可計(jì)算得到谷物產(chǎn)量，本次試驗(yàn)中測(cè)得的谷物密度為730.5kg/m3。

田間驗(yàn)證試驗(yàn)共進(jìn)行6個(gè)車(chē)次，每個(gè)車(chē)次分別代表不同面積的小麥?zhǔn)崭顓^(qū)域，由谷物產(chǎn)量計(jì)算模型公式計(jì)算獲得谷物產(chǎn)量值，人工采樣稱(chēng)重獲得谷物實(shí)際產(chǎn)量。表1是田間驗(yàn)證試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

表1光電式谷物產(chǎn)量計(jì)量裝置的田間驗(yàn)證試驗(yàn)數(shù)據(jù)表

獲得的谷物產(chǎn)量和實(shí)際測(cè)得的谷物產(chǎn)量相關(guān)系數(shù)R2達(dá)到0.8484，誤差范圍在-3.51％～3.36％，整體小于4.00％，且誤差波動(dòng)較小，說(shuō)明系統(tǒng)具有較好的準(zhǔn)確性和魯棒性。完全滿足田間實(shí)際測(cè)產(chǎn)需要。試驗(yàn)中最大誤差為-3.51％，對(duì)收割機(jī)田間工作狀況和系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行情況分析主要是由于收獲區(qū)域地面起伏不平、地塊不規(guī)則導(dǎo)致收割機(jī)行走路線變化，割幅未達(dá)到2.36m的正常工作幅寬等所造成的。此外，由于田間試驗(yàn)時(shí)谷物水分、溫度等參數(shù)也存在差異，也會(huì)造成誤差的產(chǎn)生。

本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)中，說(shuō)明了大量具體細(xì)節(jié)。然而，能夠理解，本發(fā)明的實(shí)施例可以在沒(méi)有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐。在一些實(shí)例中，并未詳細(xì)示出公知的方法、結(jié)構(gòu)和技術(shù)，以便不模糊對(duì)本說(shuō)明書(shū)的理解。

以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解；其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。