車載式作物長(zhǎng)勢(shì)傳感方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，具體涉及一種車載式作物長(zhǎng)勢(shì)傳感方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是當(dāng)今世界農(nóng)業(yè)發(fā)展的新潮流，其原理是按田間每一操作單元的具體條件，精細(xì)準(zhǔn)確地調(diào)整各項(xiàng)土壤和作物管理措施，最大限度地優(yōu)化各項(xiàng)農(nóng)業(yè)投入，以獲取最高產(chǎn)量和最大經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，以保持農(nóng)業(yè)資源的高效利用與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。
[0003]其中由于農(nóng)田信息受自然條件影響大，時(shí)空變異性強(qiáng)，實(shí)時(shí)采集難度高，且直接進(jìn)行田間大量信息采集和處理耗資費(fèi)時(shí)，因而農(nóng)田信息實(shí)時(shí)采集設(shè)備和技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)已成為精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)和難點(diǎn)。在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，獲取地面農(nóng)作物生長(zhǎng)信息時(shí)，用于測(cè)量的傳感器與地面相對(duì)位置有嚴(yán)格的要求，搭載傳感器的信息采集車常在田間比較狹窄、路面不平、環(huán)境復(fù)雜的情況下工作，會(huì)影響傳感器的采集精度。因此為提高傳感器信息采集的準(zhǔn)確性，需減少并消除地面不平整等原因?qū)鞲衅鳟a(chǎn)生的影響。由于傳感器懸掛臂是弱阻尼的彈性體，當(dāng)拖拉機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)時(shí)會(huì)使得作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器產(chǎn)生相應(yīng)的振動(dòng)，這會(huì)導(dǎo)致作物生長(zhǎng)傳感器的采集信息不準(zhǔn)確。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種車載式作物長(zhǎng)勢(shì)傳感方法及裝置，以減小拖拉機(jī)在田間行走時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)對(duì)傳感器的影響，提高作物傳感器的實(shí)時(shí)信息采集精度。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0006]—種車載式作物長(zhǎng)勢(shì)傳感方法，包括以下步驟:
[0007]采用ANSYS軟件對(duì)作物生長(zhǎng)傳感器減震支架進(jìn)行振動(dòng)有限元分析；
[0008]在分析時(shí)，對(duì)模型施加拖拉機(jī)的振動(dòng)模型作為激勵(lì)輸入，包括拖拉機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)模型以及車輪與農(nóng)田路面的振動(dòng)模型；
[0009]分別對(duì)安裝在懸臂梁不同位置的作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器的振動(dòng)量進(jìn)行分析，得到不同位置的振動(dòng)幅值；
[0010]對(duì)滿足以下兩個(gè)條件的安裝位置取并集:
[0011](I)在振動(dòng)條件下作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器與作物的距離H =作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器安裝高度Hs土振動(dòng)幅值Hv滿足作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器最低監(jiān)測(cè)高度Hl <H<作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器最高監(jiān)測(cè)高度Hh;
[0012](2)作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器的視場(chǎng)直徑RS作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器的安裝距離LS 1.5R。
[0013]—種車載式作物長(zhǎng)勢(shì)傳感裝置，包括減震支座、第一減震彈簧、懸臂梁、減震支架、第二減震彈簧、上下位板和位置可調(diào)連接板，所述懸臂梁通過(guò)上方和下方分別設(shè)置有第二減震彈簧和第一減震彈簧，懸臂梁通過(guò)鉸制方式連接于減震支架，所述減震支架通過(guò)固接的方式連接于作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器，減震支座的一端通過(guò)固連與拖拉機(jī)車架連接，懸臂梁通過(guò)主銷鉸制在減震彈簧上方，減震支架通過(guò)上下位板預(yù)設(shè)減震彈簧的預(yù)緊力的鉸制方式連接于懸臂梁，位置可調(diào)連接板用于作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器的固定安裝以及高度調(diào)節(jié)。
[0014]包括具有減震支座、減震支架和懸臂梁的作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器減震安裝裝置，所述減震支座與拖拉機(jī)車架連接，所述懸臂梁通過(guò)鉸制方式連接于減震支座的減震彈簧上方，所述懸臂梁通過(guò)上下方加裝減震彈簧的鉸制方式連接于減震支架，所述減震支架通過(guò)固接的方式連接于作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器。
[0015]進(jìn)一步，采用ANSYS軟件對(duì)作物生長(zhǎng)傳感器減震支架進(jìn)行振動(dòng)有限元分析，結(jié)合傳感器的視場(chǎng)大小確定車載式作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器的數(shù)量以及安裝位置，以達(dá)到最佳的作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)效果。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:
[0017]本發(fā)明的一種車載式作物長(zhǎng)勢(shì)傳感方法及裝置，以減小拖拉機(jī)在田間行走時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)對(duì)傳感器的影響，提高作物傳感器的實(shí)時(shí)信息采集精度。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為本發(fā)明的減震支座及安裝示意圖。
[0020]圖3為本發(fā)明的減震支架及安裝示意圖。
[0021]圖4為本發(fā)明的基于ANSYS的安裝支架振動(dòng)模態(tài)分析結(jié)果示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
[0023]本發(fā)明的車載式作物長(zhǎng)勢(shì)傳感減震裝置如圖1、2、3所示，一種車載式作物長(zhǎng)勢(shì)傳感裝置，包括減震支座2、第一減震彈簧3、懸臂梁5、減震支架6、第二減震彈簧7、上下位板8和位置可調(diào)連接板9，所述懸臂梁5通過(guò)上方和下方分別設(shè)置有第二減震彈簧7和第一減震彈簧3，懸臂梁5通過(guò)鉸制方式連接于減震支架6，所述減震支架6通過(guò)固接的方式連接于作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器，減震支座2的一端通過(guò)固連與拖拉機(jī)車架I連接，懸臂梁5通過(guò)主銷4鉸制在減震彈簧3上方，減震支架6通過(guò)上下位板8預(yù)設(shè)減震彈簧7的預(yù)緊力的鉸制方式連接于懸臂梁6，位置可調(diào)連接板9用于作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器的固定安裝以及高度調(diào)節(jié)。
[0024]—種車載式作物長(zhǎng)勢(shì)傳感方法，包括以下步驟:
[0025]采用ANSYS軟件對(duì)作物生長(zhǎng)傳感器減震支架進(jìn)行振動(dòng)有限元分析；
[0026]在分析時(shí)，對(duì)模型施加拖拉機(jī)的振動(dòng)模型作為激勵(lì)輸入，包括拖拉機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)模型以及車輪與農(nóng)田路面的振動(dòng)模型；
[0027]分別對(duì)安裝在懸臂梁不同位置的作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器的振動(dòng)量進(jìn)行分析，得到不同位置的振動(dòng)幅值；
[0028]對(duì)滿足以下兩個(gè)條件的安裝位置取并集:
[0029]I在振動(dòng)條件下作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器與作物的距離H =作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器安裝高度Hs土振動(dòng)幅值Hv滿足作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器最低監(jiān)測(cè)高度Hl <H<作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器最高監(jiān)測(cè)高度Hh;
[0030]2作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器的視場(chǎng)直徑R <作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器的安裝距離L <1.5R0
[0031]在確定車載式作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器的數(shù)量以及安裝位置時(shí)，采用ANSYS軟件對(duì)作物生長(zhǎng)傳感器減震支架進(jìn)行振動(dòng)有限元分析。在分析時(shí)，對(duì)模型施加拖拉機(jī)的振動(dòng)模型作為激勵(lì)輸入，包括拖拉機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)模型以及車輪與農(nóng)田路面的振動(dòng)模型。分別對(duì)安裝在懸臂梁不同位置的作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器的振動(dòng)量進(jìn)行分析，得到不同位置的振動(dòng)幅值;對(duì)滿足以下兩個(gè)條件的安裝位置取并集:I在振動(dòng)條件下作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器與作物的距離H=作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器安裝高度Hs 土振動(dòng)幅值Hv滿足作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器最低監(jiān)測(cè)高度Hl <H<作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器最高監(jiān)測(cè)高度Hh; 2作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器的視場(chǎng)直徑R <作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器的安裝距離L <1.5R0
[0032]本發(fā)明具有有益效果:本發(fā)明的減震支架以及通過(guò)分析振動(dòng)分析來(lái)確立車載式作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器的數(shù)量以及安裝位置，可提高作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器監(jiān)測(cè)信息的準(zhǔn)確性，避免由于拖拉機(jī)振動(dòng)引起的作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器監(jiān)測(cè)效果差的問(wèn)題。而本發(fā)明所提出的確立車載式作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器的數(shù)量以及安裝位置方法則有利于找出作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器在懸臂梁上的最佳安裝位置。所以本發(fā)明所提出的一種車載式作物長(zhǎng)勢(shì)傳感方法及裝置對(duì)抑制拖拉機(jī)振動(dòng)對(duì)作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器的影響、提升作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器的監(jiān)測(cè)信息有重要幫助。
[0033]上面所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)構(gòu)思前提下，本領(lǐng)域中普通工程技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍，本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書(shū)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種車載式作物長(zhǎng)勢(shì)傳感方法，其特征在于包括以下步驟: 采用ANSYS軟件對(duì)作物生長(zhǎng)傳感器減震支架進(jìn)行振動(dòng)有限元分析； 在分析時(shí)，對(duì)模型施加拖拉機(jī)的振動(dòng)模型作為激勵(lì)輸入，包括拖拉機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)模型以及車輪與農(nóng)田路面的振動(dòng)模型； 分別對(duì)安裝在懸臂梁不同位置的作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器的振動(dòng)量進(jìn)行分析，得到不同位置的振動(dòng)幅值； 對(duì)滿足以下兩個(gè)條件的安裝位置取并集: (1)在振動(dòng)條件下作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器與作物的距離H=作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器安裝高度Hs±振動(dòng)幅值Hv滿足作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器最低監(jiān)測(cè)高度Hl <H<作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器最高監(jiān)測(cè)高度Hh; (2)作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器的視場(chǎng)直徑R<作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器的安裝距離L <1.5R02.—種車載式作物長(zhǎng)勢(shì)傳感裝置，其特征在于包括減震支座(2)、第一減震彈簧(3)、懸臂梁(5)、減震支架(6)、第二減震彈簧(7)、上下位板(8)和位置可調(diào)連接板(9)，所述懸臂梁(5)通過(guò)上方和下方分別設(shè)置有第二減震彈簧(7)和第一減震彈簧(3)，懸臂梁(5)通過(guò)鉸制方式連接于減震支架(6)，所述減震支架(6)通過(guò)固接的方式連接于作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器，減震支座(2)的一端通過(guò)固連與拖拉機(jī)車架(I)連接，懸臂梁(5)通過(guò)主銷(4)鉸制在減震彈簧(3)上方，減震支架(6)通過(guò)上下位板(8)預(yù)設(shè)減震彈簧(7)的預(yù)緊力的鉸制方式連接于懸臂梁(6)，位置可調(diào)連接板(9)用于作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器的固定安裝以及高度調(diào)節(jié)。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種車載式作物長(zhǎng)勢(shì)傳感方法及裝置，屬于精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。該發(fā)明包括一種車載式作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器減震裝置，具有減震支座、減震支架和懸臂梁的作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器減震安裝裝置，減震支座與拖拉機(jī)車架連接，懸臂梁通過(guò)鉸制方式連接于減震支座的減震彈簧上方，懸臂梁通過(guò)上下方加裝減震彈簧的鉸制方式連接于減震支架，減震支架通過(guò)固接的方式連接于作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器。一種車載式作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器的數(shù)量以及安裝位置的方法，采用拖拉機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)模型以及車輪與農(nóng)田路面的振動(dòng)模型作為激勵(lì)分析車載式作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器減震裝置的振動(dòng)，用于確定車載式作物長(zhǎng)勢(shì)傳感器的數(shù)量以及安裝位置。
【IPC分類】G06F17/50, G01D11/30, G01H17/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105606145
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201511008338
【發(fā)明人】曹衛(wèi)星, 余山山, 倪軍, 朱艷, 龐方榮, 劉芳
【申請(qǐng)人】南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年5月25日
【申請(qǐng)日】2015年12月28日