Устройство для измерения количества зерна

 

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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

0% (И) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГМ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н *ВТОРСНОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВ (21) 3641005/30-15 (22) 15.06.83 (46) 15.01 85. Бюл. У 2 (72) В.С.Козаченко, А.И.Штанько, В.П.Демидов, Г.Е.Чепурин, П.П.Шибильбейн, И.А.Ильин, Т.Т.Вольф и Е.И;Павлов (71) Сибирскии научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства (53) 63).354.2(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

11 261727, кл. G 01 F 3/36, 1970.

2. Колесов Л.В.Дискретно-непрерывный расходомер зерна. — "Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства", 1-976, Ф 9, с. 53-55 (прототип) . (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

КОЛИЧЕСТВА ЗЕРНА, намолачиваемого зернокомбайном, содержащее генератор электрических колебаний, измеритель4(51) А 01 D 41/12; С 01 F 1/56 ную и компенсационную цепи, имеющие соответственно измерительный и . компенсационный емкостиые датчики, и отсчитывающее устройство, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения путем компенсации изменяющихся электрических cBQHcTB 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 злектричес— ких колебаний, а выходами через усилители, детекторы и селекторы постоянной составляющей — с входами блока отношений.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что датчики установлены в месте схода зерновогс потока с решетного стана.

1134133

15 датчиков

Цель изобретения — повышение точности измерения путем компенсации чзменяющихся электрических свойств: зерна, Ноставленная цель достигается тем, что устройство для измерения количест ва зерна, намолачиваемого зерноком-:." байном содержащее генератор электриЭ ческих колебаний, измерительную и компенсационную цепи, имеющие соответственно измерительный и компенсационный емкостные датчики и отсчитывающее устройство, содержит блок отношений, выходом подключенный к отсчетному устройству, а каждая цепь содержит усилитель, детектор и селектор постоянчой составляющей модулирующего сигнала, причем емкост 50 ные датчики входами соединены с генератором электрических колебаний, а выходами через усилители, детекто". ры и селекторы постоянной составляющей — с входами блока отношений. 55

Емкостные датчики установлены в месте схода зернового потока с решетного стана.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, конкретно — измерителям количества зерна, намолачиваемого зерноуборочны» ми комбайнами.

Известно устройство для контроля . расхода сыпучих материалов, которое содержит емкостной датчик, измерительную схему, регистрирующий прибор и механический прерыватель, 10 создающий искусственную модуляцию потока (1) .

Однако известное устройство обладает низкой точностью вследствие того, что при измерении расхода зерна не учитываются изменяющиеся физико-механические свойства сыпучих материалов.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для определения количества. зерна, содержащее генератор электрических колебаний, измерительную и компенсационную цепи, имеющие соответственно измерительный и компенсационный емкостные датчики и отсчитывающее устройство (2j

Недостатком данного устройства является то, что в процессе измерения расхода зерна с изменяющимися физикомеханическими свойствами не учитываются изменения начальных емкостей онном 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 нормалиэатора частоты 18, предназначен для преобразоваг ния отношения напряжений измеритель. ного U<(<) и компенсационного 0 {ф каналов в частоту. Напряжения 11 (Ц и и 0 (t) имеют форму, показанную на фиг. 5, На выходе компаратора 17 действует импульсная последовательность, частота которой определяется соотношением

Т,Ц

U„() 3, (,)

F=

0„И) время интегрирования. где Чгг

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для определе ния 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 селекто" ра постоянной составляющей в точках

a,E o,) (фиг. 4); на фиг. 6— функциональная схема блока отношений.

Устройство(фиг. 1)состоит из гене. ратора 1 электрических колебаний, измерительной и компенсационной цепей, включающих соответственно измерительный датчик 2 и коменсационный датчик 3, подключенные последо. вательно с ними усилители 4, детекторы 5,селекторы 6 постоянной составляющей модулирующих сигналов, блока 7 отношения и отсчетного устройства 8..

Селектор содержит детектор 9, активный фильтр 10, сумматор 1) и активный фильтр 12, на выходе которого действует постоянное напряжение (фиг. 5) . При изменяющемся расходе зерна через измерительный датчик это напряжение является медленно изменяющимся и его спектр определяется постоянной времени фильтра 12, которая выбрана намного больше периода модулирующего "игнала (прямо пропорциональное расходу и свойствам зерна в измерительном датчике и только свойствам зерна в компенсаци3 1134133

его емкость. Электроды компенсационного датчика не выступают sa границы потока (компенсационный датчик находится внутри потока) в момент измере10 ния его емкости с зерном, поэтому его емкость не зависит от изменения потока зерна, а определяется только электрическими свойствами зерна(диэлектрической проницаемостью) .

Устройство работает следующим образом.

Емкостные датчики 2 и 3 питаются от генератора 1 высокой частоты и на их выходах появляется амплитудномодулированные сигналы(фнг. 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 нулю(фиг. 3) .

Так как постоянная составляющая модулирующего сигнала характеризует начальную емкость датчиков 2 и 3, то в детекторах 5 происходит вычитание сигнала, соответствующего этим

1 емкостям. Изменение начальных емкостей датчиков 2 и 3 вызывает изменение постоянной составляющей моду-. лирующего сигнала и автоматическую их коррекцию в детекторах 5.

Сигналы с детекторов 5 пос:тупают на селекторы 6 постоянной. составляю-. щей модулирующих сигналов. В 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

NUN

R,co

Для измерения намолота зерна на

35 зерноуборочном комбайне емкостные (измерительный и компенсационный 1 датчики(плоско-параллельные конденсаторы)устанавливаются в зоне пульсиру» ющего потока, например на торце решетиого стана нижнего решета, и вместе с ним совершают возвратнопоступательные движения (с частотой ,порядка 5 Гц). При движении решетного 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 пустых датчиков. Емкость датчиков с зерном измеряется в момент нахождения решет- 55 ного стана в крайнем заднем положении, когда зерно сыплется с него через датчики.

В течение периода преобразования отношения напряжений в частоту(в течение времени 1 ), а также в установившемся режиме измерения намолота напряжения 0<(t) и 0<(tj как отмечалось выше, являются постоянными и соотношение (1)принима ет вид т.е. частота импульсной последовательности прямо пропорциональна количеству зерна, проходящему через измерительный датчик, причем частота не зависит от свойств верна.

Для приведения в соответствие единицы младшего разряда отсчетного устройства одному килограмму намолота зерна импульсная. последовательность подана на нормализатор частоты

18 с коэффициентом деления 200, т.е. при наибольшем расходе зерна, когда 11д,1 -108, а частота на выходе компаратора достигает 200 Гц. При измерении намолота зерна с нарастающим итогом в качестве отсчетного устройства 8 используется электромеханический счетчик импульсов СИ 206, ТУ 25-04.888-78. Для отображения

; интенсивности намолачивания зерна используют микроамперметр 9 4260

rOCT 5.1530-72.

При этом электроды измерительного датчика выступают за границы измеряемого потока зерна и поэтому с изменением потока, проходящего через датчик зерна, соответственно меняется

1134133, в компенсационной. цепи появляется постоянное напряжение, амплитуда

I которого прямо пропорциональна свойствам зерна. Эти напряжения поступают в блок 7 отношения, где 5 сигнал измерительной цепи делится на сигнал компенсационной цепи и, таким образом, осуществляется компен-. .сация свойств зерна. На выходе блока

7 отношения сигнал пропорционален 1О расходу зерна в комбайне(интенсивнос. ти намолачивания) . Этот сигнал подается на отсчетное устройство 8, которое может выдавать результат в аналоговой форме,(например, на стрелочный прибор)для определения интен. сивности намолачивания или в цифровом виде для определения суммарного намолота зерна.

Предлагаемое устройство повышает точность измерения расхода сыпучих материалов, обеспечивает 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.

1134133

V8, Составитель Б.Кузьмич

Редактор Р..Ревин Техред С.Легеза Корректор В.Гирняк

Заказ 9974/1 Тираж 743 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4