Объединить зерна монитор выхода представляет собой устройство в сочетании с другими датчиками , чтобы вычислить и записать урожайность или урожай зерна как современный комбайн работает. Мониторы урожайности являются частью продуктов точного земледелия, доступных производителям сегодня, которые предоставляют производителям инструменты для снижения затрат, повышения урожайности и повышения эффективности. Современный монитор урожайности зерна предназначен для измерения массового расхода убранного зерна, содержания влаги и скорости для определения общего убранного зерна. Сегодня в большинстве случаев это сочетается с глобальной системой позиционирования.для записи урожайности и другой пространственно переменной информации по полю. Это позволяет создать карту урожайности зерна, которая предоставляет информацию о пространственной изменчивости и поддерживает управленческие решения для производителей.
Измерение потока зерна [ править ]
Измерение массового расхода на основе удара [ править ]
Массовый поток зерна обычно измеряется с помощью датчика нагрузки с ударной пластиной, прикрепленной к датчику нагрузки, расположенному в верхней части элеватора чистого зерна. Когда лопасти элеватора чистого зерна вращаются вокруг верхней части элеватора чистого зерна, зерно выталкивается из элеватора под действием центробежной силы и вступает в контакт с ударной пластиной, прикрепленной к датчику нагрузки. [2] Сила, прикладываемая зерном, преобразуется в электрический сигнал датчиком нагрузки, который используется для оценки массового расхода зерна. Калибровка датчика для определения отношения амплитуды электрического сигнала к массовому расходу зерна и калибровка на комбайне.специфическая основа с указанием массы зерна на влажной основе. Эта технология была разработана и впервые коммерциализирована компанией Ag Leader Technology. [1] [3] Скорость элеватора чистого зерна также измеряется и используется при калибровке от электрического сигнала к массовому расходу, поскольку элеватор оказывает прямое влияние на величину силы, приложенной к ударной пластине и датчику нагрузки. На сегодняшний день это наиболее распространенный метод измерения потока зерна в комбайнах, который существует в различных вариантах.
Точность и калибровка [ править ]
Датчик массового расхода зерна должен быть откалиброван, чтобы обеспечить точную оценку расхода зерна по электрическому сигналу, производимому датчиком нагрузки. В разных моделях датчика массового расхода зерна используются разные методы калибровки, некоторые из которых столь же просты, как линейная одноточечная калибровка. Усовершенствования в этой области привели к использованию многоточечной калибровки для более точной характеристики отклика весоизмерительного датчика. [4]
Процесс калибровки включает в себя уборку однородного урожая с постоянной скоростью, чтобы обеспечить постоянный массовый расход зерна на датчик массового расхода. Калибровка запускается через датчик урожайности, установленный на комбайне, и оператор начинает уборку зерна. После того, как рекомендованное количество зерна, собранное в соответствии с рекомендациями производителя, будет собрано, зерно выгружается в зернохранилище, оснащенное точными весами для измерения фактического веса собранного зерна. Затем этот вес зерна вводится обратно в монитор урожайности и используется для настройки калибровки, которая связывает электрический сигнал датчика нагрузки с массовым расходом зерна.
На точность калибровки влияют несколько факторов, помимо самой калибровки. Накопление материала на ударной пластине может привести к ослаблению реакции датчика нагрузки на ударное зерно, уменьшая реакцию датчика нагрузки. Износ ударной пластины также может привести к снижению точности калибровки. [4] Натяжение цепи элеватора чистого зерна влияет на скорость, с которой зерно выталкивается из элеватора, что изменяет силу, прилагаемую к ударной пластине. Производители часто советуют правильно натянуть элеватор чистого зерна перед калибровкой монитора урожайности зерна. [5] Чрезмерный износ лопастей элеватора чистого зерна с течением времени также влияет на калибровку массового расхода. Некоторые комбайны используют твердую пластиковую лопасть поверх резиновой лопасти для лучшей однородности с течением времени, поскольку изношенные лопасти изменяют траекторию движения зерна, когда оно покидает элеватор, изменяя место контакта зерна с ударной пластиной.
Сбор урожая на склонах в большинстве случаев снижает точность системы измерения массового расхода. Из-за различий в размещении ударных пластин у разных производителей реакция на изменение угла наклона и крена может незначительно отличаться. В случаях, когда ударная пластина расположена так же, как на изображении «Датчик массового расхода на основе ударов и элеватор чистого зерна», если машину наклонить вперед, массовый расход будет увеличиваться, поскольку сила тяжести будет способствовать приложению дополнительной силы к массовому расходу. датчик. Когда харвестер наклонен на корму, реакция датчика снижается, поскольку сила тяжести уменьшает силу, приложенную к датчику массового расхода. Крен вызывает аналогичную ошибку, но меньшую величину, чем шаг харвестера. [6]
Альтернативные измерения [ править ]
Радиометрический [ править ]
Скорость прохождения гамма-излучения измеряется через поток зерна в верхней части элеватора чистого зерна с помощью детектора на противоположной стороне потока зерна. Поглощение излучения пропорционально потоку зерна. Этот метод измерения обеспечивает высокую точность с точностью до 2% при калибровке, но подвергает операторов возможному радиационному облучению. [7]
Фотоэлектрическое зондирование [ править ]
Источник излучения света, соединенный с приемником, размещается напротив друг друга в верхней части элеватора чистого зерна. Величина сигнала светового рецептора используется для определения скорости потока зерна. Измерения должны быть синхронизированы с лопастями элеватора для чистого зерна, поэтому измерения проводятся только для зерна. [2] Трудности этой системы заключаются в более низкой точности при более высоких скоростях потока зерна и неравномерной загрузке лопастей элеватора.
Измерение влажности [ править ]
Влажность зерна при уборке урожая - важная часть процесса мониторинга урожайности. Он используется во многих случаях, в зависимости от производителя, при калибровке датчика массового расхода зерна и предоставляет производителям дополнительную информацию о пространственной изменчивости в пределах поля. Влажность зерна определяется путем измерения емкости зерна путем пропускания известного объема зерна между двумя электропроводящими пластинами. Обычно этот датчик устанавливается на элеваторе чистого зерна, и образец дозируется в датчик и обратно в элеватор чистого зерна после его обработки. [7] Такая ориентация датчика позволяет измерять влажность зерна по всему полю во время уборки урожая.
Измерение урожайности зерна [ править ]
Урожайность зерна измеряется по измеренному массовому потоку зерна, скорости комбайна и ширине жатки. Влажность зерна, определенная датчиком влажности или вводом оператора в монитор урожайности, также может быть включена для оценки массы сухого зерна. В Соединенных Штатах урожай зерна обычно указывается в бушелях с акра . Единицы СИ для измерения урожайности зерна обычно указываются в тоннах с гектара или, в некоторых случаях, м 3.. Скорость комбайна может быть получена путем измерения путевой скорости путем измерения скорости колес комбайна, радара, установленного на комбайне, или с помощью GPS. Головка, как ее называют, - это устройство, установленное на передней части комбайна, с помощью которого урожай собирается в комбайн. Ширина жатки определяется эффективной шириной скота, которую можно убрать, когда комбайн движется вперед.
| Переменная | Единицы СИ | Императорский | Описание |
|---|---|---|---|
| кг / с | фунт / с | Массовый расход зерна | |
| Скорость комбайна | |||
| м | футов | Ширина головы | |
| Урожай | Урожайность зерна, как чаще всего сообщается |
Урожайность зерна рассчитана для кукурузы из расчета 56 фунтов / бушель в британских единицах измерения.
Урожайность зерна, рассчитанная в единицах СИ.
Монитор урожайности [ править ]
Монитор урожайности - это устройство, которое записывает данные, определяющие урожай зерна и сам урожай зерна. Современные мониторы урожайности предоставляют операторам пользовательский интерфейс, который отображает урожай зерна, влажность зерна и пространственную карту с цветовой кодировкой, которая отображает урожай зерна на убранных участках поля. Оператор может ввести дополнительную информацию для разделения и идентификации данных урожайности с разных полей и ферм. Данные об урожайности могут быть загружены из монитора урожайности с помощью метода хранения в памяти, используемого производителем, и загружены в систему управления пространственными данными. Эти программные пакеты позволяют просматривать карты урожайности и выполнять другой анализ данных.
Карта урожайности [ править ]
Карты урожайности зерна могут отображаться на мониторе урожайности или с помощью программного обеспечения для управления пространственными данными, такого как SMS или Apex . Карты урожайности используются при принятии управленческих решений, таких как нормы внесения удобрений и нормы высева, для поддержки ведения сельского хозяйства на конкретном участке. [8] Карты урожайности также используются для принятия решений о передовых методах управления с точки зрения сравнения сортов сельскохозяйственных культур, типов удобрений и норм внесения, а также применения пестицидов. Эти другие методы точного земледелия могут быть записаны в виде пространственных карт и наложены на карты урожайности зерна для дальнейшего анализа и принятия решений.
Мониторы урожайности зерна используются в производстве с тех пор, как мониторы урожайности были представлены в начале 1990-х годов, и постепенно обновлялись с помощью более совершенного оборудования, которое предоставляет оператору комбайна лучший пользовательский интерфейс и делает зарегистрированные данные более доступными. Эти мониторы обычно называют дисплеями, поскольку во многих случаях их назначение - отображать информацию об урожайности на карте с пространственной цветовой кодировкой.
Вариативность монитора урожайности зерна [ править ]
Монитор урожайности зерна - отличный инструмент, который предоставляет производителям эффективный инструмент оценки на поле и в хозяйстве. Точность монитора урожайности составляет приблизительно 1-3% при правильной калибровке, но это усреднение для этой точности. [9] При переходе от прохода к проходу точность значительно снижается с диапазоном погрешности 0-10% в большинстве исследований. [10] [11] [12] Среднее значение множественных нагрузок остается в пределах прогнозируемых 1-3%, но индивидуальные нагрузки имеют гораздо более высокую изменчивость. Эти ошибки возникают из-за проблем, перечисленных в разделе «Измерение массового расхода на основе удара» на этой странице. Влияние изменчивости индивидуальной нагрузки ограничивает его возможность использования для сравнения в меньшем масштабе, например, для сравнения тестовых участков. Испытательные делянки обычно представляют собой отдельные посаженные полосы гибрида одного урожая примерно на ширину комбайна. Сбор тестового участка приводит к оценке нагрузки и урожайности одного гибрида. Сравнение одного гибрида с другим на основе единичных нагрузок может быть затруднительным, поскольку нагрузка является, по сути, подвыборкой более крупного среднего. [13]
Ссылки [ править ]
- ^ a b Патент США 5343761 , Аллен Майерс, «Метод и устройство для измерения массового расхода зерна в комбайнах», опубликовано 6 сентября 1994 г.
- ^ a b Shearer, SA; JP Fulton; С.Г. Макнил; С.Ф. Хиггинс; Т.Г. Мюллер (1999). «Элементы точного земледелия: основы установки и эксплуатации монитора урожайности». Кооперативная служба распространения знаний Университета Кентукки. Cite journal requires
|journal=(help) - ^ «История технологии Ag Leader» . Ag Leader Technology. Архивировано из оригинального 25 марта 2013 года . Проверено 1 апреля 2013 года . CS1 maint: discouraged parameter (link)
- ^ a b «Руководство оператора Ag Leader Integra». Ag Leader Technology. 2013.
- ^ «S660, S670, S680, S690 объединяет руководство оператора». Дир и компания. 2012 г.
- ^ Фултон, JP; CJ Соболик; С. А. Ширер; С.Ф. Хиггинс; Т.Ф. Беркс (2009). «Датчик потока монитора урожайности зерна для точности моделирования изменяющихся уклонов поля». 25 (1). Применяется в технике в сельском хозяйстве: 15–21. Cite journal requires
|journal=(help) - ^ a b Reyns, P .; Б. Миссоттен; Х. Рамон; J. DE Baerdemaerker (2002). «Обзор комбайновых датчиков для точного земледелия». Точное земледелие . 3 (2): 169–182. DOI : 10,1023 / A: 1013823603735 .
- ^ Атертон, Британская Колумбия; М. Т. Морган; С. А. Ширер; TS Stombaugh; А. Д. Уорд (1999). «Земледелие с учетом специфики участка: взгляд на информационные потребности, выгоды и ограничения». Общество охраны почвы и воды . 54 (Вторая четверть): 455–461.
- ^ Технология Ag Leader. "Часто задаваемые вопросы по монитору доходности" . Архивировано из оригинального 10 сентября 2011 года . Проверено 1 апреля 2013 года . CS1 maint: discouraged parameter (link)
- ^ Аль-Mahasneh, Массачусетс; Т. С. Колвин (2000). «Проверка работоспособности монитора урожайности для оперативного измерения урожайности с помощью встроенных электронных весов». Сделки ASAE . 43 (4): 801–807. DOI : 10.13031 / 2013.2974 .
- ^ Grisso, RD; PJ Jasa; М.А. Шредер; Дж. К. Уилкокс (2002). «Точность монитора урожайности: пример успешного ведения сельского хозяйства». Прикладная инженерия в сельском хозяйстве . 18 (2): 147–151. DOI : 10.13031 / 2013.7775 .
- ^ Криль, TL (1995). «Эффективность монитора урожайности AgLeader для оценки сортовых полос». Труды 3-й Международной конференции по точному земледелию : 819–825.
- ^ Тейлор, Рэндал; Дж. Фултон; Д. Малленикс; М. Дарр; Р. МакНолл; Л. Хааг; С. Стэггенборг (2011), «Использование мониторов урожайности для оценки тестовых участков на ферме», презентация на совещании ASABE, номер статьи: 1110690
Патент США 6899616 , Дэвид Л. Мюррей, «Монитор и метод измерения массового расхода зерна», опубликованный 31 мая 2005 г., переуступлен ACOO Coroporation, Дулут, Джорджия (США).
Патент США 5686671 , FW Nelson; WF Smith & KR Hawk et al., "Датчик массового расхода зерна для сельскохозяйственного комбината", опубликовано 11 ноября 1997 г., передано компании Deere & Company, Молайн, Иллинойс (США)
