谷物联合收获机水分在线检测装置设计与标定

来源：中国农机化学报杂志2019年第6期北京时间：

作者：李泽峰;金诚谦;刘政;杨腾祥;陈满;蔡泽宇;

单位：农业农村部南京农业机械化研究所;

摘要：为给联合收获机谷物含水率在线检测提供一种简单、高速且精度高的方法和设备,基于电容法检测原理,设计一种谷物水分在线检测装置,该装置以STM32103单片机为控制器,利用平行板式电容传感器和DS18B20温度传感器分别测量待测谷物电容和温度。所测得的数据由组态显示屏显示并存储到SD卡,同时将数据上传到云端数据库;通过试验验证电容检测和温度检测电路的可靠性。选取小麦为试验对象,研究小麦含水率(10%～32%)和温度(30℃～45℃)对输出电容的影响;参考"模糊思想",建立"特征编码"处理方法,将输出电容所对应频率值编码,解决数据漂移问题;建立频率编码值与小麦含水率、温度的关系模型,并对模型可靠性以及含水率预测精度进行了检验。试验结果表明,对于含水率10%～25%的小麦样品,测量值与实际含水率平均相对误差小于1%,灵敏度为0.2%,检测周期为17 s;含水率25%～32%的小麦样品,测量值与实际含水率平均相对误差小于3.5%,灵敏度小于0.5%。

关键词：联合收获机,含水率,谷物,电容法,特征编码

基金资助：国家重点研发计划稻麦联合收获机智能化试验验证系统(2017YFD070030501)