CN109931895A - 一种农机用割台高度测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种农机用割台高度测量装置，包括驾驶室、集成控制器、发射探头和接收探头，所述驾驶室内部设置有座椅，所述座椅一侧设置有转向盘。有益效果在于：通过设置两组发射探头和接收探头，可以同时测量两组割台高度数据，便于对测量数据进行分析比较，提高测量数据的精准度，通过设置温度补偿电路和抗干扰模块，可以对温度和噪声对检测结果的影响进行补偿，计算处理过程简单，进一步提高数据测量的精度，可以通过单片机自由的设定割台高度检测过程的测量频率，减小测量数据的误差，进一步提高测量数据的精度，本发明可根据实际使用情况，广泛应用于其他需要测定高度或距离的机械设备，市场前景广阔。
Description
技术领域
本发明涉及高度测量装置技术领域，本发明涉及一种农机用割台高度测量装置。
背景技术
随着我国农业机械化进程，以及对精细化农业的要求，收获机械的各种参数需要直观的显示在显示器上，其中包括收获机械割台高度。
目前收获机械上采用的割台高度测量系统是利用舌簧开关原理的传感器绑缚在割台油缸上，通过割台油缸的伸缩，经过计算，反映出割台离地高度。其缺陷在于，该装置不能直观反映割台高度，且准确度低，误差较大；并且初始位置需要标定，操作繁琐。首先，该装置安装在割台油缸上，并不是直接反映割台实际离地间隙，另外舌簧开关的数量及分布程度直接影响数据的准确性，只能大概反映割台的大概位置，误差在几十厘米甚至上百厘米。其次，各厂家割台油缸在零位时，与水平面的角度不同，计算割台高度时的比例参数不同，所以安装时需要对初始位置进行标定和校对，比较麻烦。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种农机用割台高度测量装置。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种农机用割台高度测量装置，包括驾驶室、集成控制器、发射探头和接收探头，所述驾驶室内部设置有座椅，所述座椅一侧设置有转向盘，所述转向盘一侧设置有操纵箱，所述操纵箱上方设置有割台高度显示器，所述操纵箱一侧壁上设置有所述集成控制器，所述集成控制器包括主控板、设置在所述主控板上的电源电路、设置在所述电源电路下方的温度补偿电路、设置在所述温度补偿电路和所述电源电路一侧的单片机，设置在所述单片机一侧的抗干扰模块、设置在所述单片机下方一侧的检波电路、设置在所述检波电路下方的接收回路放大电路、设置在所述接收回路放大电路下方的超声波接收电路、设置在所述单片机下方另一侧的发射回路放大电路以及设置在所述发射回路放大电路下方的超声波发射电路，所述驾驶室下方设置有割台支座，所述割台支座一侧设置有割台，所述割台下方设置有探头固定支架，所述探头固定支架下方设置有所述发射探头，所述发射探头一侧设置有所述接收探头，所述发射探头以及所述接收探头的下方设置有检测地面，所述割台高度显示器、所述集成控制器、所述发射探头与所述接收探头之间设置有导线。
进一步的，所述驾驶室与座椅通过螺栓连接，所述驾驶室与所述操纵箱通过螺栓连接，所述割台高度显示器与所述驾驶室通过螺钉连接，所述割台高度显示器的型号为MSX7001D。
进一步的，所述集成控制器与所述操纵箱通过螺钉连接，所述割台支座与所述驾驶室通过螺栓连接，所述割台与所述割台支座通过螺栓连接。
进一步的，所述探头固定支架与所述割台通过螺栓连接，所述发射探头与所述接收探头通过螺钉连接。
进一步的，所述发射探头以及所述接收探头与所述集成控制器均通过所述导线连接，所述主控板与所述集成控制器通过螺钉连接，所述主控板的型号为ZJ005。
进一步的，所述电源电路以及所述温度补偿电路与所述主控板均通过锡焊连接，所述单片机与所述主控板通过锡焊连接，所述单片机的型号为PIC24FJ256G110-I/PT。
进一步的，所述抗干扰模块与所述主控板通过锡焊连接，所述检波电路与所述主控板通过锡焊连接。
进一步的，所述发射回路放大电路以及所述接收回路放大电路与所述主控板均通过锡焊连接，
进一步的，所述超声波发射电路以及所述超声波接收电路与所述主控板均通过锡焊连接。
进一步的，所述发射探头以及所述接收探头的个数均为2。
具体工作原理为：在安装此农机用割台高度测量装置时，先将两组所述发射探头和所述接收探头分别安装在所述探头固定支架下方，所述发射探头和所述接收探头的间隔50-80毫米，所述发射探头和所述接收探头经所述导线与所述集成控制器相连，所述集成控制器将信号传送到所述操纵箱顶面的所述割台高度显示器上，安装简单，操作方便，在此农机用割台高度测量装置工作过程中，超声波信号由所述单片机送出到所述发射回路放大电路，然后经所述超声波发射电路后，再通过所述发射探头发出超声波信号，超声波信号接触到所述检测地面后，所述接收探头接收到超声波信号，经过所述超声波接收电路后，通过所述接收回路放大电路将信号放大处理，所述单片机根据时间差，加上所述温度补偿电路进行温度补偿以及所述抗干扰模块对噪音的过滤后，对距离进行分析计算，得到超声波从发射到接收所需的时间，然后根据介质中的声速，利用公式S＝0.5ct(式中：S为所测的距离，c为超声波在介质中的传播速度，t为超声波从发射到接收所经过的时间)，就能算得从所述发射探头以及所述接收探头到所述检测地面的距离，并通过所述割台高度显示器显示割台离地间隙，所述单片机根据设定的时间，每间隔5秒(可以设定更长时间或更短)，所述发射探头发射一次超声波信号，对所述割台的高度进行重复的测量，通过设置两组所述发射探头和所述接收探头，可以提高检测数据的准确性。
本发明的有益效果在于：
1、通过设置两组发射探头和接收探头，可以同时测量两组割台高度数据，便于对测量数据进行分析比较，提高测量数据的精准度；
2、本发明通过设置温度补偿电路和抗干扰模块，可以对温度和噪声对检测结果的影响进行补偿，计算处理过程简单，进一步提高数据测量的精度；
3、本发明是以单片机为核心的超声波测距仪器，可以自由的设定割台高度检测过程的测量频率，减小测量数据的误差，进一步提高测量数据的精度；
4、本发明可根据实际使用情况，广泛应用于其他需要测定高度或距离的机械设备，市场前景广阔；
5、本发明通过设置割台高度显示器，可以将割台的高度实时的显示出来，方便观测，清晰明了。
附图说明
图1是本发明所述一种农机用割台高度测量装置的主视图；
图2是本发明所述一种农机用割台高度测量装置中集成控制器、发射探头、接收探头以及检测地面的连接关系示意图；
图3是本发明所述一种农机用割台高度测量装置中集成控制器的电路框图。
附图标记说明如下：
1、割台高度显示器；2、集成控制器；201、电源电路；202、温度补偿电路；203、单片机；204、抗干扰模块；205、检波电路；206、接收回路放大电路；207、超声波接收电路；208、超声波发射电路；209、发射回路放大电路；210、主控板；3、检测地面；4、发射探头；5、接收探头；6、驾驶室；7、割台支座；8、割台；9、探头固定支架；10、导线；11、转向盘；12、座椅；13、操纵箱。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1-图3所示，一种农机用割台高度测量装置，包括驾驶室6、集成控制器2、发射探头4和接收探头5，所述驾驶室6内部设置有座椅12，所述座椅12一侧设置有转向盘11，所述转向盘11一侧设置有操纵箱13，所述操纵箱13上方设置有割台高度显示器1，所述操纵箱13一侧壁上设置有所述集成控制器2，所述集成控制器2包括主控板210、设置在所述主控板210上的电源电路201、设置在所述电源电路201下方的温度补偿电路202、设置在所述温度补偿电路202和所述电源电路201一侧的单片机203，设置在所述单片机203一侧的抗干扰模块204、设置在所述单片机203下方一侧的检波电路205、设置在所述检波电路205下方的接收回路放大电路206、设置在所述接收回路放大电路206下方的超声波接收电路207、设置在所述单片机203下方另一侧的发射回路放大电路209以及设置在所述发射回路放大电路209下方的超声波发射电路208，所述单片机203用来计算数据，所述温度补偿电路202可以对检测过程进行温度补偿电路202，所述抗干扰模块204可以防止外界声音对超声波信号的干扰，所述接收回路放大电路206用来对接收到的超声波信号进行放大处理，所述发射回路放大电路209可以对发射的超声波信号进行放大处理，所述驾驶室6下方设置有割台支座7，所述割台支座7一侧设置有割台8，所述割台8下方设置有探头固定支架9，所述探头固定支架9下方设置有所述发射探头4，所述发射探头4用来发射超声波信号，所述发射探头4一侧设置有所述接收探头5，所述接收探头5用来接收超声波信号，所述探头固定支架9用来固定所述发射探头4和所述接收探头5，所述发射探头4以及所述接收探头5的下方设置有检测地面3，所述割台高度显示器1用来显示所述割台8离所述检测地面3的高度，所述割台高度显示器1、所述集成控制器2、所述发射探头4与所述接收探头5之间设置有导线10，所述导线10用来连接所述集成控制器2与所述割台高度显示器1以及所述集成控制器2与所述发射探头4和所述接收探头5。
本实施例中，所述驾驶室6与座椅12通过螺栓连接，所述驾驶室6与所述操纵箱13通过螺栓连接，所述割台高度显示器1与所述驾驶室6通过螺钉连接，所述割台高度显示器1的型号为MSX7001D，所述割台高度显示器1用来显示所述割台8与所述检测地面3之间的距离，便于实时观测。
本实施例中，所述集成控制器2与所述操纵箱13通过螺钉连接，所述割台支座7与所述驾驶室6通过螺栓连接，所述割台8与所述割台支座7通过螺栓连接，所述集成控制器2用来对超声波信号以及检测数据进行综合处理，提高测量数据的准确性。
本实施例中，所述探头固定支架9与所述割台8通过螺栓连接，所述发射探头4与所述接收探头5通过螺钉连接，所述发射探头4用来发射超声波信号，所述接收探头5用来接收超声波信号，进而通过发射与接收的时间间隔，计算所述割台8到所述检测地面3的距离。
本实施例中，所述发射探头4以及所述接收探头5与所述集成控制器2均通过所述导线10连接，所述主控板210与所述集成控制器2通过螺钉连接，所述主控板210的型号为ZJ005。
本实施例中，所述电源电路201以及所述温度补偿电路202与所述主控板210均通过锡焊连接，所述单片机203与所述主控板210通过锡焊连接，所述单片机203的型号为PIC24FJ256G110-I/PT，所述温度补偿电路202可以对检测过程中的环境温度变化对监测数据的影响进行补偿，所述单片机203用来对检测数据进行综合处理，所述电源电路201为稳压保护电源电路201，可以提供过压过载保护功能。
本实施例中，所述抗干扰模块204与所述主控板210通过锡焊连接，所述检波电路205与所述主控板210通过锡焊连接，所述抗干扰模块204可以有效减少噪音对检测数据的干扰。
本实施例中，所述发射回路放大电路209以及所述接收回路放大电路206与所述主控板210均通过锡焊连接，所述发射回路放大电路209以及所述接收回路放大电路206分别对发射和接收到的超声波信号进行放大处理，提高测量数据的准确性。
本实施例中，所述超声波发射电路208以及所述超声波接收电路207与所述主控板210均通过锡焊连接。
本实施例中，所述发射探头4以及所述接收探头5的个数均为2，通过设置两组所述发射探头4和所述接收探头5，可以进一步的提高检测数据的准确性。
具体工作原理为：在安装此农机用割台8高度测量装置时，先将两组所述发射探头4和所述接收探头5分别安装在所述探头固定支架9的下方，所述发射探头4和所述接收探头5的间隔50-80毫米，所述发射探头4和所述接收探头5经所述导线10与所述集成控制器2相连，所述集成控制器2将信号传送到所述操纵箱13顶面的所述割台高度显示器1上，安装简单，操作方便，在此农机用割台8高度测量装置工作过程中，超声波信号由所述单片机203送出到所述发射回路放大电路209，然后经所述超声波发射电路208后，再通过所述发射探头4发出超声波信号，超声波信号接触到所述检测地面3后，所述接收探头5接收到超声波信号，经过所述超声波接收电路207后，通过所述接收回路放大电路206将信号放大处理，所述单片机203根据时间差，加上所述温度补偿电路202进行温度补偿以及所述抗干扰模块204对噪音的过滤后，对距离进行分析计算，得到超声波从发射到接收所需的时间，然后根据介质中的声速，利用公式S＝0.5ct(式中：S为所测的距离，c为超声波在介质中的传播速度，t为超声波从发射到接收所经过的时间)就能算得从所述发射探头4以及所述接收探头5到所述检测地面3的距离，并通过所述割台高度显示器1显示割台8离地间隙，所述单片机203根据设定的时间，每间隔5秒可以设定更长时间或更短，所述发射探头4发射一次超声波信号，对所述割台8的高度进行重复的测量，通过设置两组所述发射探头4和所述接收探头5，可以提高检测数据的准确性。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (10)
1.一种农机用割台高度测量装置，其特征在于：包括驾驶室(6)、集成控制器(2)、发射探头(4)和接收探头(5)，所述驾驶室(6)内部设置有座椅(12)，所述座椅(12)一侧设置有转向盘(11)，所述转向盘(11)一侧设置有操纵箱(13)，所述操纵箱(13)上方设置有割台高度显示器(1)，所述操纵箱(13)一侧壁上设置有所述集成控制器(2)，所述集成控制器(2)包括主控板(210)、设置在所述主控板(210)上的电源电路(201)、设置在所述电源电路(201)下方的温度补偿电路(202)、设置在所述温度补偿电路(202)和所述电源电路(201)一侧的单片机(203)，设置在所述单片机(203)一侧的抗干扰模块(204)、设置在所述单片机(203)下方一侧的检波电路(205)、设置在所述检波电路(205)下方的接收回路放大电路(206)、设置在所述接收回路放大电路(206)下方的超声波接收电路(207)、设置在所述单片机(203)下方另一侧的发射回路放大电路(209)以及设置在所述发射回路放大电路(209)下方的超声波发射电路(208)，所述驾驶室(6)下方设置有割台支座(7)，所述割台支座(7)一侧设置有割台(8)，所述割台(8)下方设置有探头固定支架(9)，所述探头固定支架(9)下方设置有所述发射探头(4)，所述发射探头(4)一侧设置有所述接收探头(5)，所述发射探头(4)以及所述接收探头(5)的下方设置有检测地面(3)，所述割台高度显示器(1)、所述集成控制器(2)、所述发射探头(4)与所述接收探头(5)之间设置有导线(10)。
2.根据权利要求1所述的一种农机用割台高度测量装置，其特征在于：所述驾驶室(6)与座椅(12)通过螺栓连接，所述驾驶室(6)与所述操纵箱(13)通过螺栓连接，所述割台高度显示器(1)与所述驾驶室(6)通过螺钉连接，所述割台高度显示器(1)的型号为MSX7001D。
3.根据权利要求1所述的一种农机用割台高度测量装置，其特征在于：所述集成控制器(2)与所述操纵箱(13)通过螺钉连接，所述割台支座(7)与所述驾驶室(6)通过螺栓连接，所述割台(8)与所述割台支座(7)通过螺栓连接。
4.根据权利要求1所述的一种农机用割台高度测量装置，其特征在于：所述探头固定支架(9)与所述割台(8)通过螺栓连接，所述发射探头(4)与所述接收探头(5)通过螺钉连接。
5.根据权利要求1所述的一种农机用割台高度测量装置，其特征在于：所述发射探头(4)以及所述接收探头(5)与所述集成控制器(2)均通过所述导线(10)连接，所述主控板(210)与所述集成控制器(2)通过螺钉连接，所述主控板(210)的型号为ZJ005。
6.根据权利要求1所述的一种农机用割台高度测量装置，其特征在于：所述电源电路(201)以及所述温度补偿电路(202)与所述主控板(210)均通过锡焊连接，所述单片机(203)与所述主控板(210)通过锡焊连接，所述单片机(203)的型号为PIC24FJ256G110-I/PT。
7.根据权利要求1所述的一种农机用割台高度测量装置，其特征在于：所述抗干扰模块(204)与所述主控板(210)通过锡焊连接，所述检波电路(205)与所述主控板(210)通过锡焊连接。
8.根据权利要求1所述的一种农机用割台高度测量装置，其特征在于：所述发射回路放大电路(209)以及所述接收回路放大电路(206)与所述主控板(210)均通过锡焊连接。
9.根据权利要求1所述的一种农机用割台高度测量装置，其特征在于：所述超声波发射电路(208)以及所述超声波接收电路(207)与所述主控板(210)均通过锡焊连接。
10.根据权利要求1所述的一种农机用割台高度测量装置，其特征在于：所述发射探头(4)以及所述接收探头(5)的个数均为2。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Zhang Wenzhen Inventor after: Xing Shaolin Inventor after: Yang Binlong Inventor after: Liu Wuzhi Inventor after: Qin Xuemin Inventor before: Zhang Wenzhen Inventor before: Penal Shaolin Inventor before: Yang Binlong Inventor before: Liu Wuzhi Inventor before: Qin Zimin |
|
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20190625 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |