Устройство для измерения количества зерна Советский патент 1985 года по МПК A01D41/127 G01F1/56 

Фаг. fll Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, конкретно - измерителям количества зерна, намолачиваемого зерноуборочн ми комбайнами. Известно устройство для контроля расхода сыпучих материалов, которо содержит емкостной датчик, измерительную схему, регистрирующий прибор и механический прерыватель, создающий искусственную модуляцию потока PJ .. Однако известное устройство обла дает низкой точностью вследствие того, что при измерении расхода зерна не учитываются изменяющиеся физико-механические свойства сьтучих материалов. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для определения количества.зерна, содержащее генератор электрических колебаний, измерительную и компенсационную цепи, имею щие соответственно измерительный и компенсационный емкостные датчики и отсчитывающее устройство . Недостатком данного устройства является то, что в процессе измерен расхода зерна с изменяющимися физик механическими свойствами не учитыва : ютея изменения начальных емкостей датчиков, - Цель изобретения - повышение точ ности измерения путем компенсации изменяющихся электрических свойств зерна. Поставленная цель достигается тем что устройство для из.мерения количе ва зерна, намолачиваемого зернокомг байном содержащее генератор электри ческих колебаний, измерительную и компенсационную цепи, имеющие соответственно измерительный и компенса ционный емкостные датчики и отсчиты вающее устройство, содержит блок отношений, выходом подключенный к расчетному устройству, а каждая цепь содержит усилитель, детектор и селектор постоянной составляющей модулирующего сигнала, причем емкос ныв датчики входами соединены с генерс тором электрических колебаний а выходами через усилители , -детект ры и селекторы постоянной составляю щей - с входами блока отношений. Емкостные датчики установлены в месте схода зернового потока с решетного стана. 32 На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для определения количества зерна; на фиг. 2 временная диаграмма сигналов на выходе усилителей; на фиг. 3 - временная диаграмма модулирующего сигнала, деуствующего на, выходе детектора; на фиг. 4 - функциональная схема селектора постоянной составляющей модулирующего сигнала; на фиг.5временные диаграммы работы селектора постоянной составляющей в точках a., ( фиг. 4) ; на фиг. 6 функциональная схема блока отношений. Устройство(фиг. l)состоит из генератора 1 электрических колебаний, измерительной и компенсационной цепей, включающих соответственно измерительный датчик 2 и коменсационный датчик 3, подключенные последовательно с ними усилители 4, детекторы 5,селекторы 6 постоянной составля ющей модулирующих сигналов, блока 7 от ношения иотсчетного устройства 8,, Селектор содержит детектор 9, активный фильтр 10, сумматор II и активный фильтр 12, на выходе которого действует постоянное напряжение (фиг. 5). При измершющемся расходе зерна через измерительный датчик это напряжение является медленно изменяющимся и его спектр определяется постоянной времени фильтра 12, которая выбрана намного больше периода модулирующего сигнала прямо пропорциональное расходу и свойствам зерна в измерительном датчике и только свойствамзерна в компенсационном датчике. Блок 7 отношения, состоящий из интегратора 13, включающего в себя резистор 14, конденсатор 15 и элемент 16, работающий в режиме ключа, компаратора 17 и нормализатора частоты Г8, предназначен для преобразоваг ния отношения напряжений измерительного U(j (-fc и компенсационного (JicCt) каналов в частоту. Напряжения .l/uCt) и ) имеют форму, показанную на фиг. 5. На выходе компаратора 17 действует импульсная последовательность, частота которой определяется соотношением; |UuWc t , где - время интегрирования. 3 В течение периода преобразования отношения напряжений в частоту(в течение времени ,( а также в установившемся режиме измерения намолота напря жения (i и как отмечалось вьппе, являются постоянными и соотношение (1) приним ет вид « т.е. частота импульсной последовательности прямо пропорциональна кол честву зерна, проходящему через измерительный датчик, причем частота не зависит от свойств зерна. Для приведения в соответствие единицы младшего разряда отсчетного устройства одному килограмму намоло та зерна импульсная последовательность подана на нормализатор частот 18с коэффициентом деления 200, т.е. при наибольшем расходе зерна, когда ()ямаг частота на выход компаратора достигает 200 Гц. При измерении намолота зерна с нарастаю щим итогом в качестве отсчетного у ройства 8 используется электромехан ческий счетчик импульсов СИ 206 , ТУ 25-04.888-78. Для отображения ; интенсивности намолачивания зерна используют микроамперметр № 4260 /ГОСТ 5.1530-72. Для измерения намолота зерна на зерноуборочном комбайне емкостные измерительный и компенсационный ) датчикиГплоско-параллельные конденс торы устанавливают с я в зоне пуль сир ющаго потока, например на торце решетного стана нижнего решета, и вместе с ним совершают возвратнопоступательные движения (с частотой ,порядка 5 Гц. При движении решетно стана вперед зерно, поступающее с /решета очистки, задерживается накап ливается на нем, а при движении назад ссыпается с него и проходит через датчик, т.е. при движении :решетного стана вперед поток зерна через датчики .прерывается и этот момент используется для измерения переменных начальных емкостей пусты датчиков. Емкость датчиков с зерном измеряется в момент нахождения реше ного стана в крайнем зяднем положении, когда зерно сыплется с него через датчики. 4 При этом электроды измерительного датчика выступают за гранищ.1 измеряемого потока зернп и поэтому с изменением потока, проходящего через .датчик зерна, соответственно меняется его емкость. Электроды компенсационного датчика не выступают за границы потока(компенсационный датчик находится внутри потока)в момент измерения его емкости с зерном, поэтому его емкость не зависит от изменения потока зерна, а определяется только электрическими свойствами зерна(ди электрической проницаемостью). Устройство работает следующим образом. Емкостные датчики 2 и 3 питаются от генератора 1 высокой частоты и . на их выходах появляется амплитудномодулированные сигналы (фиг. 4), несущие информацию о емкости датчиков 2 и 3, в моменты отсутствии в них зерна и в моменты прохождения через них зерна. При этом сигнал с измерительного датчика 2.пропорционален как расходу зерна, так и его свойствам, а сигнал с компенсационного датчика 3 - только его свойствам. Амплитудно-модулированные сигналы с датчиков 2 и 3 поступают на входы усилителей 4, с выходов которых сигналы поступают в детекторы 5. В детекторах 5 высокая частота(частота генератора отфильтровывается и на их выходах появляется сигнал низкочастотного спектра передаваемой информации с постоянной составляющей, равной . З. Так как постоянная составляющая модулирующего сигнала характеризует начальную емкость датчиков 2 и 3, то в детекторах 5 происходит вычитание сигнала, соответствующего этим емкостям. Изменение начальных емкостей датчиков 2 и.З вызывает изменение постоянной составляющей моду-. лирующего сигнала и автоматическую их коррекцию в детекторах 5. Сигналы с детекторов 5 поступают на селекторы 6 постоянной составляю щей модулирующих сигналов. 15 них переменный низкочастотный сигнал преобразуется в постоянное напряжение. На выходе селектора 6 постоянной составляющей модулирующего сигнала в измерительной цепи появляется напряжение, амплитуда которого прямо пропорциональна расходу зерна и его свойствам, а на выходе селектора 6 в компенсационной- цепи появляется постоянное напряжение, амплитуда I которого прямо пропорциональна свойствам зерна. Эти напряжения поступают в блок 7 отношения, где сигнал измерительной цепи делится на сигнал компенсационной цепи и, таким образом, ос5га1ествляется компе .сация свойств зерна. На выходе блок 7 отношения сигнал пропорционален расходу зерна в комбайне(интенсивно ти намолачивания). Этот сигнал, подается на отсчетное устройство 8 которое может вьщавать результат в аналоговой форме(например, на стре36лочный прибор)для определения интен сивности намолачивания или в цифровом виде для определения суммарного намолота зерна. Предлагаемое устройство повышает точность измерения расхода сыпучих материалов, обеспечнвает точный учет выработки уборочной техники, способствует появлению уверенности у комбайнеров в правильности оценки их труда, что создает предпосылки для повышения производительности и создания новых, более прогрессивных форм организации труда.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА ЗЕРНА, намолачиваемого зернокомбайном, содержащее генератор электрических колебаний, измерительную и компенсационную цепи, имеющие соответственно измерительный и . компенсационный емкостные датчики, и отсчитывающее устройство, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения путем компенсации изменяю1цихся электрических свойств зерна, устройство содержит блок отношений, выходом подключенный к отсчетному устройству, а каждая цепь содержит усилитель, детектор и селектор постоянной составляющей модулирующего сигнала, причем емкостные датчики входами соединены с генератором электричесi ких колебаний, а выходами через усилители, детекторы и селекторы (/ постоянной составляющей - с входами блока отношений. с 2. Устройство по п. , о т л ичающееся тем, что датчики установлены в месте схода зернового потока с решетного стана. : :о :о

u.fUy

Фиг. 2