[实用新型]一种耕作参数测量装置

说明书

本实用新型涉及一种耕作参数测量装置，用于测量拖拉机通过三点悬挂机构连接作业机具的工作参数，包括：(1)测量耕作阻力的二维轴销传感器，(2)测量作业速度、作业耕深和倾角参数的GNSS传感器，(3)采集二维轴销传感器和GNSS传感器数据信息的数据采集器，(4)存储数据的存贮器；二维轴销传感器作为轴销安装在三点悬挂机构和作业机具的连接点上，GNSS传感器安装在作业机具上。本实用新型同时测量和计算得到农机具耕作阻力、作业速度、作业耕深和倾角参数，只需要安装在作业农机具上，不改变、破坏作业农机具的自身结构，可以随时装卸，属于精细农业领域。

技术领域

本实用新型涉及精细农业领域，特别涉及一种耕作参数测量装置。

背景技术

随着农业机械化的发展，数据的采集与分析对机械研究和设计越来越多重要，针对农业耕作参数测量方面虽已有相关研究，但大多数是针对农机具而设计的采集方法和装置，如：通过粘贴应变片或者只能在土槽实验室模拟采集农机具的耕作阻力；通过倾角传感器采集实时作业倾角；通过记录路程和时间再计算等方法。但没有系统的进行农机具耕作阻力、倾角、作业速度和作业耕深等参数的同步测量与采集，还可能需要改变农机具的自有结构或是对被测农机具造成破坏，导致操作比较繁琐、数学计算量大、测量效率低下，难以满足简单便捷的测量采集需求。

实用新型内容

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是：提供一种耕作参数测量装置，解决了目前农业耕作参数测量操作繁琐和测量效率低的问题。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种耕作参数测量装置，用于测量拖拉机通过三点悬挂机构连接作业机具的工作参数，包括：(1)测量耕作阻力的二维轴销传感器，(2)测量作业速度、作业耕深和倾角参数的GNSS传感器，(3)采集二维轴销传感器和GNSS传感器数据信息的数据采集器，(4)存储数据的存贮器；二维轴销传感器作为轴销安装在三点悬挂机构和作业机具的连接点上，GNSS传感器安装在作业机具上。

作为一种优选，二维轴销传感器的数量为3台，分别作为轴销安装于作业机具和三点悬挂机构连接处的上连接点、左下连接点和右下连接点，用于检测三个连接点的X向阻力和Y向阻力，其中X向指向作业机具的作业前进方向，Y向垂直于X向指向上方。

作为一种优选，GNSS传感器为主从双天线的GNSS定位定向系统，得到主天线的经纬度、海拔高度、速度信息和主天线指向从天线的倾角，主天线在前、从天线在后依次沿作业机具前进方向安装在作业机具上。

作为一种优选，GNSS传感器获得的海拔高度信息用于测量作业耕深。

作为一种优选，GNSS传感器获得的主天线指向从天线的倾角用于测量作业机具的作业由于田块不平引起的作业机具与运动前进方向的实时俯仰倾角θ。

作为一种优选，GNSS传感器获得的速度信息用于测量作业速度。

作为一种优选，耕作阻力的大小满足：

F＝Fx×cosθ+Fy×sinθ

其中，F为工作阻力，Fx为二维轴销传感器X方向阻力，Fy为二维轴销传感器Y方向阻力，θ为实时俯仰倾角，X向指向作业机具的作业前进方向，Y向垂直于X向指向上方。

农机具作业耕深测量方法，采用一种耕作参数测量装置，包括如下步骤：

a)GNSS传感器主从天线安装于作业机具上，并用直尺测量主天线至作业机具底端的距离H_A；

b)通过采用安装了GNSS传感器主从天线的作业机具在田间选择多点对田面进行测量，测量时作业机具的底端正好接触田面土壤，记录下经纬度和海拔高度信息；