【摘要】：青飼機(jī)在青飼料收獲過(guò)程中,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)金屬異物損壞切碎切刀,影響機(jī)械使用壽命,降低收獲效率等情況,而且在已收獲的青儲(chǔ)飼料中夾雜的金屬異物易損傷食草獸類(lèi)腸胃,因此,國(guó)外先進(jìn)青飼料收獲機(jī)一般均配有金屬檢測(cè)裝置,但其價(jià)格相對(duì)比較昂貴。目前國(guó)內(nèi)在該領(lǐng)域尚處于起步階段,沒(méi)有成熟的商業(yè)化產(chǎn)品。針對(duì)上述問(wèn)題,本文在分析對(duì)比了金屬檢測(cè)常用方法的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了青飼機(jī)金屬檢測(cè)系統(tǒng),并進(jìn)行了臺(tái)架試驗(yàn)。主要研究?jī)?nèi)容如下:1.金屬檢測(cè)原理分析與檢測(cè)電路設(shè)計(jì)。依據(jù)電磁感應(yīng)與渦流效應(yīng)原理,分析對(duì)比了差拍式、自激振蕩式、耗能式和平衡式四種檢測(cè)方案的優(yōu)缺點(diǎn),最終確定使用改進(jìn)的自激振蕩式金屬檢測(cè)方案。采用模塊化設(shè)計(jì)方法,設(shè)計(jì)了檢測(cè)線(xiàn)圈模塊、LDC檢測(cè)模塊、控制及傳輸模塊、電源模塊。選用STM32F103系列芯片作為主要控制芯片,VP230作為CAN傳輸模塊收發(fā)器,電感檢測(cè)芯片LDC1000作為線(xiàn)圈數(shù)據(jù)采集芯片,在主控單元協(xié)調(diào)下將LDC檢測(cè)模塊檢測(cè)的數(shù)據(jù)通過(guò)CAN收發(fā)器發(fā)送給上位機(jī)。2.金屬傳感裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)�；谇囡暀C(jī)滾筒結(jié)構(gòu)以及安全檢測(cè)距離的要求,設(shè)計(jì)了檢測(cè)線(xiàn)圈位置、數(shù)量、尺寸、纏繞方式以及傳感器機(jī)械結(jié)構(gòu),其中,在檢測(cè)線(xiàn)圈內(nèi)部增加了強(qiáng)磁結(jié)構(gòu),有效地提高了檢測(cè)距離和檢測(cè)精度。3.軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)。下位機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)了 LDC檢測(cè)模塊數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換、主控單元的數(shù)字濾波處理與CAN通信的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸,其中數(shù)字濾波選用具有抗外部振動(dòng)干擾、無(wú)延時(shí)等特點(diǎn)的卡爾曼濾波算法,提高了青飼機(jī)金屬探測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)靈敏度和準(zhǔn)確性�；贚abVIEW設(shè)計(jì)了金屬檢測(cè)系統(tǒng)的上位機(jī)軟件,駕駛員可根據(jù)實(shí)時(shí)報(bào)警信息進(jìn)行金屬異物處理。4.金屬檢測(cè)系統(tǒng)模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)搭建與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。搭建了模擬秸稈喂入的金屬檢測(cè)系統(tǒng)模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái),其包括機(jī)架、不銹鋼喂入滾筒、傳送裝置與轉(zhuǎn)速調(diào)控裝置。在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行了檢測(cè)靈敏度、預(yù)警準(zhǔn)確度、反應(yīng)時(shí)間等大量驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該系統(tǒng)在最大安全檢測(cè)距離為100mm(安全傳輸時(shí)間為0.23s)的前提下,對(duì)金屬鐵絲的檢測(cè)極限為直徑0.6mm,長(zhǎng)度12mm,報(bào)警準(zhǔn)確率達(dá)90%,系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間為0.16s,短于安全傳輸時(shí)間,滿(mǎn)足青飼機(jī)金屬檢測(cè)預(yù)警的要求。
【圖文】：

達(dá)國(guó)家引進(jìn)過(guò)先進(jìn)的金屬檢測(cè)裝置，經(jīng)過(guò)技術(shù)追蹤和研發(fā)，在探測(cè)精度、靈敏度等方面得到了很逡逑大的發(fā)展，但在探索檢測(cè)方法和原理方面還存在一定的差距目前，國(guó)內(nèi)金屬探測(cè)器在安檢、逡逑軍事、地質(zhì)勘察等各行業(yè)中均得到廣泛應(yīng)用，如圖１－３所示。在軍事方面，金屬探測(cè)常用來(lái)探測(cè)逡逑金屬地雷，例如在我國(guó)中越邊境地帶仍然有常年使用金屬探測(cè)器進(jìn)行排雷任務(wù)的專(zhuān)業(yè)排：部隊(duì)：逡逑在考古方面，考古隊(duì)員可以探測(cè)古墓中的金屬制品，例如墓葬中的金銀制品、首飾、錢(qián)幣等；在逡逑工程勘察方面，施工人員應(yīng)用金屬探測(cè)T有效地檢測(cè)到地下的金Ｍ管道和線(xiàn)纜，＂Ｈｉ＇效地預(yù)防管逡逑道、電纜被挖斷等情況；在工業(yè)領(lǐng)域，可用來(lái)檢測(cè)自動(dòng)傳送生產(chǎn)加工線(xiàn)丨：的金；，＿４雜物，以防止金逡逑屬異物混入生產(chǎn)物料之中，從而影響工、丨ｋ制品的品質(zhì)，其？中Ｍ常見(jiàn)的！川行業(yè)為玻璃生產(chǎn)、水泥逡逑生產(chǎn)、煤炭加工等；在教育領(lǐng)域，金屬探測(cè)生要作為Ｗ少年國(guó)防教育和科普的工具：在公共場(chǎng)所，逡逑金屬檢測(cè)主要用于安保工作，，如機(jī)場(chǎng)和乍站等進(jìn)站安檢丨＇邋ｊ，邋＂Ｊ

在農(nóng)業(yè)青儲(chǔ)飼料收獲中，國(guó)外研發(fā)的自走式青貯飼料收獲機(jī)均配有先進(jìn)的金屬探測(cè)、籽粒破逡逑碎和智能控制系統(tǒng)。例如，德國(guó)ＣＬＡＡＳ公司的８３０－９５０系列自走式青貯飼料收獲銷(xiāo)往世界＆地逡逑機(jī)，其銷(xiāo)售額占全球總銷(xiāo)售額的５０％以上，如圖１－４所示。Ｎｅｗ邋Ｈｏｌｌａｎｄ的ＦＲ系列青貯飼料收逡逑獲機(jī)，割臺(tái)自主獨(dú)立研發(fā)，性?xún)r(jià)比較氋【ＩＱ］。美國(guó)Ｊｏｈｎ邋Ｄｅｅｒｅ公司的青貯飼料收獲機(jī)切割ｆ臺(tái)配備逡逑了德國(guó)Ｋｅｍｐｅｒ公司的玉米Ｗ別臺(tái)，ｊ丨V打Ｄ動(dòng)Ａ＇度控制系統(tǒng)，T以在斜坡或的地面條件逡逑下工作。德國(guó)Ｋｒｏｎｅ邋ＢＩＧＸ邋１１００型收獲機(jī)配備了大功率發(fā)動(dòng)機(jī)和寬幅割臺(tái)，集石頭監(jiān)測(cè)、金屬探逡逑測(cè)、自動(dòng)磨刀、切段長(zhǎng)度Ｕ調(diào)和籽粒破碎等功能？？分，如圖１－５所小，代表了抨貯飼料收獲機(jī)逡逑的最高技術(shù)水平和未O喎⒄骨魘疲郟梗薄６礪匏�、尔欧和叫帕P渭業(yè)模沃橇鮮棧窕際跛較嘍越襄義系停釤ㄊ棧袼鶚Ы洗�，切祪蹲锁帗�(dān)保鶴骺煽啃雜寫(xiě)岣擼鄹襝嘍員鬩�。辶x希沖義

本文編號(hào)：2603795