本發(fā)明屬于聯(lián)合收獲機性能參數(shù)監(jiān)控領域，具體涉及一種聯(lián)合收獲機用糧箱籽粒含雜率、破碎率監(jiān)測裝置。

背景技術：

將先進的信息技術和智能控制技術應用到聯(lián)合收獲機上，是聯(lián)合收獲機自動控制發(fā)展的必然趨勢。近年來，國內(nèi)外學者在聯(lián)合收獲機智能化技術方面開展的研究工作試圖改善聯(lián)合收獲機的收獲適應性較差。對清選裝置作業(yè)性能的監(jiān)測而言，相關智能化技術研究主要集中在籽粒清選損失的監(jiān)測上，而沒有考慮另一個重要的性能指標——籽粒含雜率。對脫粒分離裝置而言，相關智能化技術研究主要集中在籽粒夾帶損失監(jiān)測、脫粒滾筒負荷反饋調(diào)節(jié)上，而沒有考慮另一個重要的性能指標——籽粒破碎率。因此性能良好的聯(lián)合收獲機籽粒含雜率、破碎率自動監(jiān)測裝置是實現(xiàn)聯(lián)合收獲機作業(yè)參數(shù)自適應控制的前提， 本團隊曾提出在糧箱出糧口安裝圖像采集設備，試圖通過圖像處理的方法來識別糧箱中雜質(zhì)的成分（CN201410321413.X，CN201610173831.8）。但是田間試驗發(fā)現(xiàn)，經(jīng)清選后進入糧箱時，籽粒線速度很高，而且籽粒中往往夾雜著其他細小、潮濕的成分， 這些細小、潮濕的成分很容易吸附在圖像采集設備的鏡頭表面，導致圖像模糊，長時間工作時，圖像采集設備甚至不能得到糧箱內(nèi)籽粒圖像。

由于聯(lián)合收獲機工作過程中，垂直輸糧攪龍內(nèi)多被籽粒充滿，揚塵較小，環(huán)境穩(wěn)定，為解決糧箱內(nèi)細小、潮濕成分對籽粒含雜率、破碎率監(jiān)測干擾大的難題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服因外界環(huán)境對聯(lián)合收割機的糧箱籽粒含雜率、破碎率的監(jiān)測造成影響的缺陷，提供一種新型的糧箱籽粒含雜率、破碎率監(jiān)測裝置及其監(jiān)測方法。

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取的技術方案如下：一種糧箱籽粒含雜率、破碎率監(jiān)測裝置，包括護罩、取樣槽、取樣槽驅(qū)動軸、限位板、斜滑板、激振器、傳送帶、監(jiān)測槽、隔塵玻璃、光譜儀、安裝架、信號線和取樣槽驅(qū)動電機；護罩焊接在籽粒垂直攪龍外壁上， 取樣槽利用取樣槽驅(qū)動軸并通過軸承安裝到護罩上；取樣槽驅(qū)動軸一端軸頭伸出護罩外部，通過聯(lián)軸器與取樣槽驅(qū)動電機相連，取樣槽驅(qū)動電機通過連接支架固定在護罩上，斜滑板位于取樣槽下方，并固定在籽粒垂直攪龍外壁上，斜滑板上設有限位板和激振器；傳送帶輸入端位于斜滑板下方，傳送帶輸出端位于監(jiān)測槽上方，監(jiān)測槽與護罩相連，監(jiān)測槽貼合護罩的一側(cè)開孔并嵌入鋼化玻璃，光譜儀通過安裝架安裝在護罩上，光譜儀的鏡頭透過鋼化玻璃檢測流入監(jiān)測槽中的谷物成分，并通過信號線把采集的信息傳入到測控系統(tǒng)內(nèi)。

本發(fā)明還提供了一種利用上述糧箱籽粒含雜率、破碎率監(jiān)測裝置準確監(jiān)測籽粒含雜率、破碎率的方法，包括如下步驟：第一步：針對垂直輸糧攪龍內(nèi)各成分的特性，運用神經(jīng)網(wǎng)絡并結(jié)合改進型非劣分類遺傳算法篩選出能有效識別出各成分的最優(yōu)波段光譜。 第二部：分別建立籽粒含雜率、破碎率計算模型并嵌入測控系統(tǒng)；第三步：通過嵌入在測控系統(tǒng)內(nèi)的相關計算模型實時計算出垂直輸糧攪龍內(nèi)籽粒的含雜率和破碎率。

本發(fā)明的有益效果：（1）本發(fā)明提出通過在垂直輸糧攪龍的管壁上安裝光譜儀，可以用來來實時監(jiān)測進入糧箱內(nèi)籽粒的含雜率、破碎率。（2）本發(fā)明提出的籽粒含雜率、破碎率監(jiān)測裝置可以避免外界環(huán)境對監(jiān)測精度的干擾，對提高聯(lián)合收獲機收獲適應性具有重要意義。

附圖說明

圖1 是籽粒含雜率、破碎率監(jiān)測裝置主視圖。

圖中： 1-01-籽粒垂直攪龍螺旋葉片， 1-02-籽粒垂直攪龍外壁； 2-01護罩, 2-02-取樣槽， 2-03-取樣槽驅(qū)動軸， 2-04-限位板， 2-05-斜滑板， 2-06-激振器， 2-07-傳送帶， 2-08-監(jiān)測槽， 2-09-隔塵玻璃， 2-10-安裝架， 2-11-光譜儀， 2-12-信號線, 3-測控系統(tǒng)。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖以及具體實施例對本發(fā)明作進一步的說明，但本發(fā)明的保護范圍并不限于此。

如圖1所示，糧箱含雜率、破碎率監(jiān)測裝置 2由護罩2-01，取樣槽2-02取樣槽驅(qū)動軸2-03，限位板2-04，斜滑板2-05，激振器2-06， 傳送帶2-07，監(jiān)測槽2-08，隔塵玻璃2-09，安裝架2-10、光譜儀2-11、信號線2-12和取樣槽驅(qū)動電機組成。護罩2-01焊接在籽粒垂直攪龍外壁1-02上， 取樣槽2-02利用取樣槽驅(qū)動軸2-03并通過軸承安裝到護罩12-01上；取樣槽驅(qū)動軸2-03一端軸頭伸出護罩2-01外部，通過聯(lián)軸器與取樣槽驅(qū)動電機相連。取樣槽驅(qū)動電機通過連接支架固定在護罩2-01上；取樣槽驅(qū)動電機在測控系統(tǒng)13的控制下帶動取樣槽2-02轉(zhuǎn)動，取樣槽2-02利用本身的凹槽刮取垂直輸糧攪龍內(nèi)籽粒垂直攪龍螺旋葉片1-01提升的谷物，并使取樣槽2-02的一次刮取物逐漸落到斜滑板2-05上。在激振器2-06的振動和限位板2-04的聯(lián)合作用下，單層谷物到達傳送帶2-07上方，并防止脫出物的細小成分進入監(jiān)測槽2-08干擾測量精度。在傳送帶2-07的帶動下，單層谷物整齊落入監(jiān)測槽2-08中。監(jiān)測槽2-08與護罩2-01相連，監(jiān)測槽2-08貼合護罩2-01的一側(cè)開孔并嵌入鋼化玻璃。光譜儀2-11通過安裝架2-10安裝在護罩2-01上，光譜儀2-11的鏡頭透過鋼化玻璃檢測流入監(jiān)測槽2-08中的谷物成分，并通過信號線2-12把采集的信息傳入到測控系統(tǒng)3內(nèi)。

通過前期準備試驗，針對垂直輸糧攪龍內(nèi)各成分的特性，運用神經(jīng)網(wǎng)絡并結(jié)合改進型非劣分類遺傳算法篩選出能有效識別出各成分的最優(yōu)波段光譜，并通過嵌入在測控系統(tǒng)3內(nèi)的相關計算模型實時計算出垂直輸糧攪龍內(nèi)籽粒的含雜率和破碎率。

所述實施例為本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式，但本發(fā)明并不限于上述實施方式，在不背離本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領域技術人員能夠做出的任何顯而易見的改進、替換或變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。