基于甘蔗收獲機刀盤振動的切割質量評估方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及甘蔗收獲機械技術領域，特別涉及一種基于甘蔗收獲機刀盤振動的切 割質量評估方法及裝置。
【背景技術】
[0002] 近幾年，我國甘蔗機械化收獲試驗結果表明：機械收割甘蔗后，甘蔗宿根損傷嚴 重，切割質量差，導致翌年宿根發(fā)芽減少或不能發(fā)芽，影響來年的生長發(fā)育，極大的影響了 甘蔗產量和經濟效益。破頭率是切割質量的一個重要指標，在國內應用的各型號甘蔗收割 機中，無論是國外機型還是國內機型，切割甘蔗時的破頭率一般高達20%以上，有的機型非 入土切割甚至高達90%，過高的破頭率意味著農民的種植成本的翻倍提高。目前農民難以 接受機械化收割造成的甘蔗損失，所以當前推廣應用甘蔗收獲機，提高收獲后切割質量、降 低破頭率是亟待解決的問題。
[0003] 切割質量作為甘蔗收獲機的一項重要性能指標，同時也是判斷甘蔗來年是否能連 續(xù)生長的重要指標，如何在收獲時對切割質量進行快速有效的評價，是目前甘蔗收獲機研 究的一個技術問題。
[0004] 公開于該【背景技術】部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不應 當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現(xiàn)有技術。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種基于甘蔗收獲機刀盤振動的切割質量評估方法及裝 置，其能夠準確在線評估切割質量。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種基于甘蔗收獲機刀盤振動的 切割質量評估方法，包括以下步驟:步驟一，設定多個采樣時間t，并設定每個采樣時間t內 甘蔗收獲機的刀盤的轉速不同；步驟二;利用激光位移傳感器在多個采樣時間t內分別實時 采集甘蔗收獲機的刀盤在進行甘蔗收割時的多個振動位移數(shù)據(jù)，根據(jù)多個所述振動位移數(shù) 據(jù)得到所述刀盤的多個振動峰峰值h;步驟三，采集每個采樣時間t內被切割甘蔗留土部分 的評估參數(shù)，根據(jù)多個所述評估參數(shù)獲取被切割甘蔗留土部分的多個第一綜合評分Y;步驟 四，根據(jù)多個所述振動峰峰值h以及對應的多個所述第一綜合評分Y得到切割質量評估曲 線;步驟五，根據(jù)所述切割質量評估曲線獲取甘蔗切割質量的評估指標。
[0007] 優(yōu)選地，上述技術方案中，所述激光位移傳感器安裝在所述刀盤的正上方。
[0008] 優(yōu)選地，上述技術方案中，所述評估參數(shù)包括:裂紋數(shù)，裂紋寬度，裂紋長度以及是 否過節(jié)。
[0009] 優(yōu)選地，上述技術方案中，根據(jù)所述裂紋數(shù)，所述裂紋寬度，所述裂紋長度以及所 述是否過節(jié)的平均值通過歸一算法獲取評估參數(shù)。
[0010] 優(yōu)選地，上述技術方案中，根據(jù)所述評估參數(shù)獲取綜合評分Y:
[0012]其中，Xj為第j個評估參數(shù)，ω j為第j個評估參數(shù)的權值。
[0013]為實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種基于甘蔗收獲機刀盤振動 的切割質量評估裝置，包括:設定模塊，用于設定多個采樣時間t，并設定每個采樣時間t內 甘蔗收獲機的刀盤的轉速不同；峰值采集模塊，用于利用激光位移傳感器在多個采樣時間t 內分別實時采集甘蔗收獲機的刀盤在進行甘蔗收割時的多個振動位移數(shù)據(jù)，根據(jù)多個所述 振動位移數(shù)據(jù)得到所述刀盤的多個振動峰峰值h;綜合評分模塊，用于采集每個采樣時間t 內被切割甘蔗留土部分的評估參數(shù)，根據(jù)多個所述評估參數(shù)獲取被切割甘蔗留土部分的多 個第一綜合評分Y;評估曲線模塊，用于根據(jù)多個所述振動峰峰值h以及對應的多個所述第 一綜合評分Y得到切割質量評估曲線;評估指標模塊，用于根據(jù)所述切割質量評估曲線獲取 甘蔗切割質量的評估指標。
[0014] 優(yōu)選地，上述技術方案中，所述激光位移傳感器安裝在所述刀盤的正上方。
[0015] 優(yōu)選地，上述技術方案中，所述評估參數(shù)包括:裂紋數(shù)，裂紋寬度，裂紋長度以及是 否過節(jié)。
[0016] 優(yōu)選地，上述技術方案中，根據(jù)所述裂紋數(shù)，所述裂紋寬度，所述裂紋長度以及所 述是否過節(jié)的平均值通過歸一算法獲取評估參數(shù)。
[0017] 優(yōu)選地，上述技術方案中，根據(jù)所述評估參數(shù)獲取綜合評分Y:
[0019] 其中，Xj為第j個評估參數(shù)，ω」為第j個評估參數(shù)的權值。
[0020] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果：
[0021] 1、本發(fā)明能夠實現(xiàn)對切割質量的實時在線評估，為甘蔗收獲機檢修和農民種植提 供大量的參考數(shù)據(jù)，相對于純人工檢修和農民測量節(jié)省大量的人力物力。
[0022] 2、振動數(shù)據(jù)和評估數(shù)據(jù)都可以存儲在數(shù)據(jù)庫中，便于數(shù)據(jù)的后期保存、分析和整 理。
【附圖說明】
[0023] 圖1是根據(jù)本發(fā)明基于甘蔗收獲機刀盤振動的切割質量評估方法的流程圖。
[0024] 圖2是根據(jù)本發(fā)明激光位移傳感器的設置狀態(tài)圖。
[0025] 圖3是根據(jù)本發(fā)明振動位移時域波形信號圖。
[0026] 圖4是根據(jù)本發(fā)明振動峰峰值與綜合評分擬合圖。
[0027] 圖5是根據(jù)本發(fā)明基于甘蔗收獲機刀盤振動的切割質量評估裝置的結構圖。
【具體實施方式】
[0028] 下面結合附圖，對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細描述，但應當理解本發(fā)明的保 護范圍并不受【具體實施方式】的限制。
[0029] 除非另有其它明確表示，否則在整個說明書和權利要求書中，術語"包括"或其變 換如"包含"或"包括有"等等將被理解為包括所陳述的元件或組成部分，而并未排除其它元 件或其它組成部分。
[0030] 圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施方式的基于甘蔗收獲機刀盤振動的切割質量評估 方法，其包括以下步驟：
[0031] 步驟一，設定多個采樣時間t，并設定每個采樣時間t內甘蔗收獲機的刀盤的轉速 不同；
[0032] 步驟二;利用激光位移傳感器在多個采樣時間t內分別實時采集甘蔗收獲機的刀 盤在進行甘蔗收割時的多個振動位移數(shù)據(jù)，根據(jù)多個振動位移數(shù)據(jù)得到刀盤的多個振動峰 峰值h;
[0033] 具體地，激光位移傳感器的設置方式如圖2所示，激光位移傳感器安裝在刀盤的正 上方，可精確的非接觸測量刀盤的位置，采集刀盤振動位移的時域波形，然后進行統(tǒng)計處 理，得出該采樣時間t內的振動峰峰值h(即波峰減波谷的值）。
[0034]步驟三，采集每個采樣時間t內被切割甘蔗留土部分的評估參數(shù)，根據(jù)多個評估參 數(shù)獲取被切割甘蔗留土部分的多個第一綜合評分Y;
[0035]該步驟中，評估參數(shù)是經過人工測量得到的對應于某一振動峰峰值h的一系列數(shù) 據(jù)，評估參數(shù)包括:裂紋數(shù)，裂紋寬度，裂紋長度以及是否過節(jié)，然后分別獲取裂紋數(shù)，裂紋 寬度，裂紋長度以及是否過節(jié)的平均值，例如t時間砍了 m根甘蔗，裂紋數(shù)為n，所得平均值為 n/m;將4個指標的平均值通過歸一算法歸一化成評估參數(shù)XV根據(jù)評估參數(shù)獲取綜合評分 Y：
[0037]式中，xj為第j個評估參數(shù)，ω」為第j個評估參數(shù)的權值，其中，評估參數(shù)Xj越低，對 應的綜合評分Y越低，即甘蔗切割質量越好。
[0038]步驟四，根據(jù)多個振動峰峰值h以及對應的多個第一綜合評分Y得到切割質量評估 曲線；
[0039]該步驟中的質量評估曲線是根據(jù)多個(h，Y)數(shù)據(jù)點線性回歸得到的一次函數(shù)曲 線，g卩 Υ = α]ι+β。
[0040] 步驟五，根據(jù)切割質量評估曲線獲取甘蔗切割質量的評估指標。
[0041] 其中，以線性方程式Y = ah+i3對甘蔗收獲機正常工作狀態(tài)下的甘蔗切割質量進行 評估，每工作單位時間t之后，系統(tǒng)輸入一個h值，輸出一個評估指標Y值。
[0042] 下面，通過一具體應用實施例對切割質量的實時在線評估：
[0043] 實施例1:
[0044] 如圖2所示，在甘蔗收獲機的刀盤1正上方安裝日本基恩士公司生產的LK