论文部分内容阅读
摘 要：一台联合收割机在工作中不出故障，各部位运转正常，不能说是一台性能良好的机车，还应看其在工作中的损失是否在规定允许的范围之内。
关键词：粮食损失；监视装置；技术分析
1 粮食损失监视装置的作用及类型
在JD-1075联合收获机、CK-5型联合收获机、E-514联合收获机、CASE2366联合收获机上装有粮食损失监视装置，用以监视联合收获机粮食损失的情况，来减少联合收获机的粮食损失，以提高联合收获机的工作效率。联合收获机粮食损失监视装置分成两种类型。第一类以JD-1075联合收获机为典型，仅能测量粮食的绝对损失。这样测得的损失率必然受到收获机前进速度的影响，当收获机前进速度改变时，粮食损失监视仪表头的指示数值也发生变化。因此，它是一种简易的粮食损失监视装置。第二类是比较先进的监视仪表，以E514收获机、CASE2366收获机上安装的单片计算机粮食损失监视仪为典型，能反映出单位面积的粮食损失。为此，除逐稿器传感器外，还需要在联合收获机的行走轮上安装一个速度传感器，当收获机割幅一定时，收获机行走速度可以表示面积，若将这两种信号同时输入到监视仪，通过监视仪内部的电子线路使两种信号相除，则可得到单位面积的谷物损失。
2 粮食损失监视装置的组成
借鉴国外先进的收获机粮食损失监视系统技术，自行研制的联合收获机粮食损失监视装置由逐稿器和清洁筛传感器、粮食损失监视仪、显示表头等组成。粮食损失监视仪装置组成框图如图1所示。
图1 粮食损失监视装置组成框图
3 粮食损失监视装置的工作原理
该装置能够分辨粮食与其他杂物的撞击信号，同时对发动机或其他运动部件产生的振动和噪音不敏感。传感器的安装位置，应保证所测得的损失率与联合收获机的总损失率成比例，即能够代表总的损失率。由于联合收获机损失包括夹带损失和清洁损失，因此使用了两个传感器，分别安装于逐穗器和清洁筛的尾部，称为逐穗器传感器和清洁筛传感器，如图2所示。
逐穗器传感器和清洁筛传感器结构相同，采用在长1240mm、宽120mm、厚1mm的铁板上粘上一块压电晶体膜片传感器结构。
分别测量收获机夹带损失和清洁损失。当受到粮食撞击时将产生相应的电脉冲信号，通过导线传给监视仪的输入端。压电式传感器输出电压脉冲信号和幅度决定于粮食对传感器的冲击强度，碎穗对传感器的冲击所引起的信号比粮食信号要弱许多倍。粮食损失是用脉冲信号的密度来表示的。粮食下落的信号特点是频率较高，振幅较大，而穗草、颖壳等轻杂物下落产生的信号频率较低，振幅较小。根据这一特点，可以利用监视仪中的选择放大及鉴幅电路将上述两种信号区分开来。
粮食损失监视仪由前置放大器、鉴幅器、单稳态触发器、单片计算机、AT89C51及数字表头等组成。电路原理框图如图2所示。
前置滤波放大器是一个单独的部件，安装在传感器铁板的下面。传感器输出的电压信号，首先由前置滤波放大器进行滤波放大，然后通过屏蔽导线将信号传送到监视仪中，以提高监视装置的抗干扰能力。粮食下落产生的是高频大振幅信号，穗草和颖壳等下落产生的低频小振幅信号。前置滤波放大器只对粮食信号进行放大，而滤掉了大部分的穗草和颖壳所产生的信号，将粮食信号和穗草及颖壳信号区分开来，把粮食信号送到监视仪中的鉴幅器，进一步滤除振幅小于粮食撞击信号振幅的其他信号，经过单稳态触发器整形变成方波信号，再经过单片计算机处理，把不连续的方波信号变成食量损失数字量，通过安装在驾驶室内的数字式指示表头显示情况。
4 粮食损失监视仪的主要特点
（1）自行研制的联合收获机粮食损失监视仪可以减少清洁筛清洁损失、逐穗器夹带损失、综合损失。（2）减少粮食损失精确度高。经田间作业实测数据表明，精确度在95%以上。（3）当每公顷损失量超过1%时，粮食损失监视仪发出报警信号，提醒驾驶员采取相应措施。（4）采用单片计算机处理技术，公顷损失量、行走速度全部采用数字显示。（5）监视系统采用有滤波电路，可有效地滤除石块、茎秆等杂物信号，通过选择开关对小麦、大豆等作物的亩损失量进行监测。（6）额定电源电压为直流12v，实际工作电压为12-15v。（7）在粮食损失监视仪内部还装有直流电源稳压电路，以保证监视仪对粮食损失测定的准确性和稳定性。（8）在监视仪内部装有电源极性接反保护电路，防止由于疏忽将电源极性接反使监视仪烧坏。（9）自行研制的联合收获机粮食损失监视仪电路比较先进，调整简便，使用比较可靠。
5 粮食损失监视仪的调整
使用粮食损失监视装置后，可以提高收获机的工作效率和降低粮食损失。当监视仪表显示损失低于正常范围，可以提高收获机前进速度，以提高收获机工作效率。当监视仪显示粮食损失高于正常范围时，应降低收获机前进速度或对收获机进行调整，以减少粮食损失。粮食损失监视仪的检查调整对监视仪的使用有很大的影响。对监视仪及传感器检查时，应接通监视仪的电源，但不启动发动机，用螺丝刀轻轻敲击传感器铁板表面，监视仪表指针应有摆动，说明监视仪及传感器能正常工作。否则，说明监视仪及传感器有故障。
在收获机正常收获作业时，应对粮食损失监视仪进行调整和校核，以保证监视仪的准确性。校对时，应把监视仪的灵敏度粗调旋钮及细调旋钮，旋到适当位置，然后对收获机进行收获试验，检查实际损失情况，用实际损失校对监视仪，使监视仪的损失范围与实际损失一致。
总之，该粮食损失监视仪经过田间作业应用，表明各项指标均已达到设计要求。由于采用单片计算机作为运算和处理单元，终端采用数字显示，使得监测更准确，读数更直观；此外，由于采用了RC有源滤波器，可以有效地滤除茎秆、土块、石子等杂物产生的信号，是提高该仪器准确度的关键技术。粮食损失监视仪的研制，为国产收获机电子技术应用创造了良好的基础。
参考文献
[1]王熙，王新忠，董玉坤. JD-1075联合收割机谷粒损失监视装置及使用调整[J].现代化农业，2002（07）.
[2]王熙，王新忠.电子技术在拖拉机上的应用研究[J].拖拉机与农用运输车，2007，（01）.
关键词：粮食损失；监视装置；技术分析
1 粮食损失监视装置的作用及类型
在JD-1075联合收获机、CK-5型联合收获机、E-514联合收获机、CASE2366联合收获机上装有粮食损失监视装置，用以监视联合收获机粮食损失的情况，来减少联合收获机的粮食损失，以提高联合收获机的工作效率。联合收获机粮食损失监视装置分成两种类型。第一类以JD-1075联合收获机为典型，仅能测量粮食的绝对损失。这样测得的损失率必然受到收获机前进速度的影响，当收获机前进速度改变时，粮食损失监视仪表头的指示数值也发生变化。因此，它是一种简易的粮食损失监视装置。第二类是比较先进的监视仪表，以E514收获机、CASE2366收获机上安装的单片计算机粮食损失监视仪为典型，能反映出单位面积的粮食损失。为此，除逐稿器传感器外，还需要在联合收获机的行走轮上安装一个速度传感器，当收获机割幅一定时，收获机行走速度可以表示面积，若将这两种信号同时输入到监视仪，通过监视仪内部的电子线路使两种信号相除，则可得到单位面积的谷物损失。
2 粮食损失监视装置的组成
借鉴国外先进的收获机粮食损失监视系统技术，自行研制的联合收获机粮食损失监视装置由逐稿器和清洁筛传感器、粮食损失监视仪、显示表头等组成。粮食损失监视仪装置组成框图如图1所示。
图1 粮食损失监视装置组成框图
3 粮食损失监视装置的工作原理
该装置能够分辨粮食与其他杂物的撞击信号，同时对发动机或其他运动部件产生的振动和噪音不敏感。传感器的安装位置，应保证所测得的损失率与联合收获机的总损失率成比例，即能够代表总的损失率。由于联合收获机损失包括夹带损失和清洁损失，因此使用了两个传感器，分别安装于逐穗器和清洁筛的尾部，称为逐穗器传感器和清洁筛传感器，如图2所示。
逐穗器传感器和清洁筛传感器结构相同，采用在长1240mm、宽120mm、厚1mm的铁板上粘上一块压电晶体膜片传感器结构。
分别测量收获机夹带损失和清洁损失。当受到粮食撞击时将产生相应的电脉冲信号，通过导线传给监视仪的输入端。压电式传感器输出电压脉冲信号和幅度决定于粮食对传感器的冲击强度，碎穗对传感器的冲击所引起的信号比粮食信号要弱许多倍。粮食损失是用脉冲信号的密度来表示的。粮食下落的信号特点是频率较高，振幅较大，而穗草、颖壳等轻杂物下落产生的信号频率较低，振幅较小。根据这一特点，可以利用监视仪中的选择放大及鉴幅电路将上述两种信号区分开来。
粮食损失监视仪由前置放大器、鉴幅器、单稳态触发器、单片计算机、AT89C51及数字表头等组成。电路原理框图如图2所示。
前置滤波放大器是一个单独的部件，安装在传感器铁板的下面。传感器输出的电压信号，首先由前置滤波放大器进行滤波放大，然后通过屏蔽导线将信号传送到监视仪中，以提高监视装置的抗干扰能力。粮食下落产生的是高频大振幅信号，穗草和颖壳等下落产生的低频小振幅信号。前置滤波放大器只对粮食信号进行放大，而滤掉了大部分的穗草和颖壳所产生的信号，将粮食信号和穗草及颖壳信号区分开来，把粮食信号送到监视仪中的鉴幅器，进一步滤除振幅小于粮食撞击信号振幅的其他信号，经过单稳态触发器整形变成方波信号，再经过单片计算机处理，把不连续的方波信号变成食量损失数字量，通过安装在驾驶室内的数字式指示表头显示情况。
4 粮食损失监视仪的主要特点
（1）自行研制的联合收获机粮食损失监视仪可以减少清洁筛清洁损失、逐穗器夹带损失、综合损失。（2）减少粮食损失精确度高。经田间作业实测数据表明，精确度在95%以上。（3）当每公顷损失量超过1%时，粮食损失监视仪发出报警信号，提醒驾驶员采取相应措施。（4）采用单片计算机处理技术，公顷损失量、行走速度全部采用数字显示。（5）监视系统采用有滤波电路，可有效地滤除石块、茎秆等杂物信号，通过选择开关对小麦、大豆等作物的亩损失量进行监测。（6）额定电源电压为直流12v，实际工作电压为12-15v。（7）在粮食损失监视仪内部还装有直流电源稳压电路，以保证监视仪对粮食损失测定的准确性和稳定性。（8）在监视仪内部装有电源极性接反保护电路，防止由于疏忽将电源极性接反使监视仪烧坏。（9）自行研制的联合收获机粮食损失监视仪电路比较先进，调整简便，使用比较可靠。
5 粮食损失监视仪的调整
使用粮食损失监视装置后，可以提高收获机的工作效率和降低粮食损失。当监视仪表显示损失低于正常范围，可以提高收获机前进速度，以提高收获机工作效率。当监视仪显示粮食损失高于正常范围时，应降低收获机前进速度或对收获机进行调整，以减少粮食损失。粮食损失监视仪的检查调整对监视仪的使用有很大的影响。对监视仪及传感器检查时，应接通监视仪的电源，但不启动发动机，用螺丝刀轻轻敲击传感器铁板表面，监视仪表指针应有摆动，说明监视仪及传感器能正常工作。否则，说明监视仪及传感器有故障。
在收获机正常收获作业时，应对粮食损失监视仪进行调整和校核，以保证监视仪的准确性。校对时，应把监视仪的灵敏度粗调旋钮及细调旋钮，旋到适当位置，然后对收获机进行收获试验，检查实际损失情况，用实际损失校对监视仪，使监视仪的损失范围与实际损失一致。
总之，该粮食损失监视仪经过田间作业应用，表明各项指标均已达到设计要求。由于采用单片计算机作为运算和处理单元，终端采用数字显示，使得监测更准确，读数更直观；此外，由于采用了RC有源滤波器，可以有效地滤除茎秆、土块、石子等杂物产生的信号，是提高该仪器准确度的关键技术。粮食损失监视仪的研制，为国产收获机电子技术应用创造了良好的基础。
参考文献
[1]王熙，王新忠，董玉坤. JD-1075联合收割机谷粒损失监视装置及使用调整[J].现代化农业，2002（07）.
[2]王熙，王新忠.电子技术在拖拉机上的应用研究[J].拖拉机与农用运输车，2007，（01）.