[发明专利]一种电容式小麦收获产量实时测量方法及装置

权利要求书

1.一种电容式小麦收获产量实时测量方法，其特征在于，按照如下步骤进行：

a、选取介电常数和密度均已知的一批小麦样品作为样本；

b、通过本发明装置中的电子测量仪提取两个平行极板的初始电容值作为采集信号基准值，按照如下公式：

自动计算得到初始电容值，其中真空介电常数为固定值、极板面积和极板间距为预设值；

c、将小麦样本从本发明装置的小麦输送管进料口输入后，样本经过第一个平行极板时会造成其电容发生变化，产生一个脉冲信号并被电子测量仪采集，按照如下公式：

自动计算得到变化后的电容值，其中相对介电常数为真空与被测样本的复合介电常数；

d、由于两个平行极板完全一样，当样本经过第二个平行极板时会产生一个相同的脉冲信号并被采集，并从小麦输送管出料口输出；

e、本发明装置的电子测量仪根据平行极板电容、样本流速与流量的数学关系，具体按照如下两个公式：

通过所采集到的两个脉冲信号数据运算出样本流量，进而计算出测量样本的产量值。

2.根据权利要求1所述的一种电容式小麦收获产量实时测量方法，其特征在于，所述样本流速摒弃复杂的数学计算方法，采用简单的位移测速方法，具体如下：

（1）样本经过第一个平行极板时产生一个脉冲信号并被电子测量仪采集，开始记录时间；

（2）当电子测量仪采集到第二个相同的脉冲信号时，停止记录时间，采集两个相同脉冲信号的间隔时间；

（3）电子测量仪按照如下公式：

自动计算样本流速，其中两个平行极板中心点距离为预设值。

3.一种电容式小麦收获产量实时测量装置，其特征在于，装置包括一个输送管（3）、两个完全一样的平行极板（1）和（2）、一个电子测量仪（5）。

4.根据权利要求3所述一种电容式小麦收获产量实时测量装置，其特征在于，所述输送管（3）采用半圆柱中空结构，分别预留进料口（8）和出料口（7）。

5.根据权利要求3所述一种电容式小麦收获产量实时测量装置，其特征在于，所述两个完全一样的平行极板（1）和（2）采用铜板电极。

6.根据权利要求3所述一种电容式小麦收获产量实时测量装置，其特征在于，所述电子测量仪（5）包括电子测量仪盒（9）和测量工作电路，电子测量仪盒（9）采用上下两层配合设计，分布液晶显示屏（10）、电源开/关键（11）、密度选择键（12）、开始工作键（13）和锂电池充电接口（14），并预留锂电池电源安装空间；电子测量仪工作电路集成安装在电子测量仪盒（9）内部，采用平行极板式电容传感器（15）和（16），以单片机（19）为控制核心，包括电容信号处理模块（17）、模/数转换模块（18）、键盘输入模块（20）、液晶显示模块（21）、程序下载模块（22）以及可充电锂电池电源模块（23），测量工作电路包括所述平行极板式电容传感器（15）和（16）与电容信号处理模块（17）连接；所述电容信号处理模块（17）与模/数转换模块（18）连接；所述模/数转换模块（18）与单片机（19）连接；所述键盘输入模块（20）与单片机（19）连接；所述液晶显示模块（21）与单片机（19）连接；所述程序下载模块（22）与单片机（19）连接；所述可充电锂电池电源模块（23）为装置给本装置充电及供电。