CN111213482A - 一种收获时储存状态实时监测及除湿的粮箱和收获机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种收获时储存状态实时监测及除湿的粮箱和收获机，包括除湿装置、物料仓、检测机构、加热装置和控制单元；除湿装置位于物料仓左侧；控制装置位于除湿装置底部，检测机构用于检测除湿装置、物料仓内的湿度和温度；加热装置包括微波装置、气体流量计和电加热器，微波装置安装在床层外部，气体流量计和电加热器位于锥形筒和鼓风机之间的管道内；布袋除尘器、旋风分离器、鼓风机、搅拌器、电机、微波装置、气体流量计、电加热器和检测机构分别与控制单元连接。本发明能对刚收获的水稻种子进行即时的除湿，同时能对被除湿和贮存在物料箱的水稻种子进行实时的状态监测，做到从收获时就对水稻种子进行状态监测和保护，提高水稻种子的发芽率。

Description

一种收获时储存状态实时监测及除湿的粮箱和收获机

技术领域

本发明属于农业机械收获机领域，尤其涉及一种收获时储存状态实时监测及除湿的粮箱和收获机。

背景技术

水稻种子作为水稻重要的繁殖体，对其进行收获时需要注意很多方面，如籽粒是否破碎或者损伤，种子存储中是否发热，种子是否过于潮湿等等。这些都会影响水稻种子的质量，进而影响水稻种子的发芽率。联合收获机作为收获水稻种子的重要机器，其储备区粮箱存在很多盲区，收获过程中驾驶员无法随时观测粮箱内的状态，收获效果难以实时察觉，这会对水稻种子的收获产生很多不利影响，同时水稻种子收获中在粮箱内常长时间存储造成发热而影响发芽率。

目前针对水稻种子贮存的装置发明主要有：专利CN201920571795.X发明了一种快速干燥水稻种子中水分装置，该装置利用干燥箱内的热量共通，方便水稻种子的干燥；专利CN201920571822.3发明了一种水稻种子烘干装置，该装置将水稻种子置于烘干室内并令其不断旋转，通过此种设计使得水稻种子受热更加均匀；专利CN201710400463.0发明了一种多功能水稻种子存放系统，该发明系统能够根据需要予以调整水稻种子储存器大小，调整方便。以上发明专利解决了水稻种子的贮存和除湿问题，但是联合收割机粮箱内存在很多盲区，现有发明并没有考虑到从开始收获时就对水稻种子进行保护和监测，同时水稻种子在粮箱内长时间堆积容易出现过度潮湿及发热现象，这会对水稻种子的质量造成巨大影响，进而影响水稻种子发芽率和水稻的收获。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种收获时储存状态实时监测及除湿的粮箱和收获机，本发明能对刚收获的水稻种子进行即时的除湿，同时能对被除湿和贮存在物料箱的水稻种子进行实时的状态监测，做到从收获时就对水稻种子进行状态监测和保护，能够大大提高水稻种子的发芽率。

本发明的技术方案是：一种收获时储存状态实时监测及除湿的粮箱，包括除湿装置、物料仓、检测机构、加热装置和控制单元；

所述除湿装置位于物料仓左侧；控制装置位于除湿装置底部，检测机构用于检测除湿装置、物料仓内的湿度和温度；

所述除湿装置包括布袋除尘器、旋风分离器、出风筒、除湿室、床层、通风腔、锥形筒、鼓风机、物料运输管、出料口、进料口、搅拌器、分布板和搅拌轴；所述除湿室、床层、通风腔、锥形筒和鼓风机从上往下依次布置；所述出风筒位于除湿室顶部，出风筒外接旋风分离器，所述旋风分离器上侧设有布袋除尘器，旋风分离器下侧设有物料运输管，物料运输管与物料仓相连；所述床层设有与物料仓相连通的出料口，所述除湿室设有进料口；所述床层内设有搅拌器，所述搅拌轴的一端与搅拌器连接，搅拌轴的另一端安装在通风腔内与锥形筒内的电机连接；分布板位于床层底部；

所述加热装置包括微波装置、气体流量计和电加热器，所述微波装置安装在床层外部，气体流量计和电加热器位于锥形筒和鼓风机之间的管道内；

所述布袋除尘器、旋风分离器、鼓风机、搅拌器、电机、微波装置、气体流量计、电加热器和检测机构分别与控制单元连接。

上述方案中，所述物料仓包括仓体、搅龙、搅龙盖、排料管道和进料口；

所述搅龙位于仓体底部，搅龙上侧设有搅龙盖；排料管道位于仓体外部与搅龙连通；进料口位于仓体顶部与物料运输管相连。

上述方案中，所述检测机构包括第一温度传感器、湿度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器和第四温度传感器；

所述第一温度传感器用于测量物料仓的温度；

所述湿度传感器用于测量物料仓的湿度；

所述第二温度传感器用于测量出风筒的湿度；

所述第三温度传感器用于测量通风腔的温度；

所述第四温度传感器用于测量床层的温度。

上述方案中，所述检测机构还包括红外线传感器；所述红外线传感器用以监测物料仓是否满仓；所述红外线传感器与控制单元连接。

上述方案中，所述检测机构还包括摄像头；所述摄像头用于采集床层内粮食随气流的运动状态图像；所述摄像头与控制单元连接。

上述方案中，所述分布板从圆心向圆周延伸半径35cm内的孔的直径为0.8mm，开孔率为2.3％；从圆心向圆周延伸半径35cm-70cm部分的孔的直径为0.7mm，开孔率为1.78％。

上述方案中，所述旋风分离器、第二温度传感器、第三温度传感器和第四温度传感器307处设有防护网。

上述方案中，所述微波装置包括工业微波发生器、导波腔和功率调节器；

所述工业微波发生器通过导波腔连接床层，所述床层与工业微波发生器的连接面为玻璃视镜；

所述功率调节器的一端与工业微波发生器连接，另一端与控制单元连接。

进一步的，所述工业用微波发生器的功率为500w～1200w。

一种收获机，包括所述的收获时储存状态实时监测及除湿的粮箱。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明能够实现水稻种子收获时进行即时性除湿，同时能对被除湿和贮存在物料箱的粮食进行实时的状态监测，驾驶员能够实时得到粮仓内水稻种子的温湿度状态以及粮仓是否满仓等信息，做到从收获时驾驶员就对种子进行状态监测和保护，避免收获中产生对水稻种子发热等有害的影响，能够极大确保种子收获后的质量，本发明结构简单，可靠性强，具有很大的推广价值。

2.本发明所述除湿装置外加了微波装置，通过微波对粮食种子进行适当的加热，结合热气流使粮食种子不断翻滚的方式同时进行除湿工作。热气流使种子不断翻滚的作用有效的提高了微波加热的均匀性，同时利用微波加热的优点，能够提高除湿效率，降低除湿过程能耗，除湿效果更佳。

3.本发明通过控制单元对微波装置、气体流量计和电加热器进行控制，使得驾驶员能够根据实际情况及时调节微波装置的功率，除湿时的进风量和进风温度，避免高温对种子造成危害。

4.本发明为防止微波泄露对人体造成伤害，保证除湿装置的安全性，在旋风分离口及微波装置附近的温度传感器处设置了金属防护网，并通过微波功率测定仪实时监测微波泄露情况，从而确保操作人员的安全。

附图说明

图1为本发明一实施方式的正视图。

图2为本发明一实施方式的除湿装置左视图。

图3为本发明一实施方式的分布板结构图。

图4为本发明一实施方式的搅拌器结构图。

图5为本发明一实施方式的物料仓上视图。

图6为本发明一实施方式的物料仓结构框架图。

图7为本发明一实施方式的联合收获机上视图。

图中，1-除湿装置，101-布袋除尘器，102-旋风分离器，103-出风筒，104-除湿室，105-床层，106-通风腔，107-锥形筒，108-鼓风机，109-物料运输管，1010-出料口，1011-进料口，1012-搅拌器，1013-分布板，1014-搅拌轴；2-物料仓，201-仓体，202-搅龙，203-搅龙盖，204-排料管道，205-进料口；3-检测机构，301-红外线传感器，302-第一温度传感器，303-湿度传感器，304-第二温度传感器，305-摄像头，306-第三温度传感器，307-第四温度传感器；4-控制装置，401-微波装置，402-PLC控制器，403-气体流量计，404-电加热器。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

如图1所示为本发明所述收获时储存状态实时监测及除湿的粮箱的一种较佳实施方式，所述收获时储存状态实时监测及除湿的粮箱包括除湿装置1、物料仓2、检测机构、加热装置和控制单元；所述除湿装置1位于物料仓2左侧；控制装置位于除湿装置1底部，检测机构用于检测除湿装置1、物料仓2内的湿度和温度。

根据本实施例优选的，如图2-4所示，所述除湿装置1包括布袋除尘器101、旋风分离器102、出风筒103、除湿室104、床层105、通风腔106、锥形筒107、鼓风机108、物料运输管109、出料口1010、进料口1011、搅拌器1012、分布板1013和搅拌轴1014；所述除湿室104、床层105、通风腔106、锥形筒107和鼓风机108从上往下依次布置；所述出风筒103位于除湿室104顶部，出风筒103外接旋风分离器102，所述旋风分离器102上侧设有布袋除尘器101，旋风分离器102下侧设有物料运输管109，物料运输管109与物料仓2相连；所述床层105设有与物料仓2相连通的出料口1010，所述除湿室104设有进料口1011；所述床层105内设有搅拌器1012，所述搅拌轴1014的一端与搅拌器1012连接，搅拌轴1014的另一端安装在通风腔106内与锥形筒107内的电机连接；分布板1013位于床层105底部；

根据本实施例优选的，所述加热装置包括微波装置401、气体流量计403和电加热器404，所述微波装置401安装在床层105外部，气体流量计403和电加热器404位于锥形筒107和鼓风机108之间的管道内。

所述布袋除尘器101、旋风分离器102、鼓风机108、搅拌器1012、电机、微波装置401、气体流量计403、电加热器404和检测机构分别与控制单元连接。

根据本实施例优选的，

所述微波装置401包括工业微波发生器、导波腔和功率调节器；所述工业微波发生器通过导波腔连接床层105，所述床层105与工业微波发生器的连接面为玻璃视镜；工业微波发生器透过玻璃视镜对床层105内的物料进行加热，玻璃视镜用金属导波腔完全覆盖以防止微波泄露；所述功率调节器的一端与工业微波发生器连接，另一端与PLC控制器连接。所述工业用微波发生器的功率P为500w～1200w，既保证需要的干燥效率，又不会过热伤害到种子。

微波发生器的功率P、进风温度T可由PLC控制器402集中控制；进风量由气体流量计403控制；电加热器404用于加热空气。

进一步地，所述旋风分离器102、第二温度传感器304、第三温度传感器306和第四温度传感器307处设有防护网，，并通过微波功率测定仪实时监测微波泄露情况，避免微波泄露对人体造成伤害。

如图5所示，所述物料仓2包括仓体201、搅龙202、搅龙盖203、排料管道204和进料口205；所述搅龙202位于仓体201底部，搅龙202上侧设有搅龙盖203；排料管道204位于仓体201外部与搅龙202连通；进料口205位于仓体201顶部与物料运输管109相连。

如图1、2所示，所述检测机构3，包括红外线传感器301、第一温度传感器302、湿度传感器303、第二温度传感器304、摄像头305、第三温度传感器306和第四温度传感器307；所述红外线传感器301位于物料仓2右侧上部，距离物料仓2顶部10-20cm处，用以监测物料仓2内水稻种子是否满仓；第一温度传感器302，第二温度传感器304、第三温度传感器306和第四温度传感器307分别位于物料仓2右侧，出风筒103处，通风腔106左侧和床层105中部，所述第一温度传感器302用于测量物料仓2的温度；所述第二温度传感器304用于测量出风筒103的湿度；所述第三温度传感器306用于测量通风腔106的温度；所述第四温度传感器307用于测量床层105的温度。这些温度传感器能将除湿和贮存水稻种子时各部分的温度反馈给控制单元；湿度传感器303位于物料仓2右侧，所述湿度传感器303用于测量物料仓2的湿度；所述摄像头305位于床层105中部前侧外部，所述摄像头305用于采集床层105内粮食随气流的运动状态图像；所述摄像头305与控制单元连接，能够将床层105内气流状况反馈给驾驶员。如图3所示，所述分布板1013，为达到更好的除湿效果，所述分布板1013从圆心向圆周延伸半径35cm内的孔的直径为0.8mm，开孔率为2.3％；从圆心向圆周延伸半径35cm-70cm部分的孔的直径为0.7mm，开孔率为1.78％。

如图6所示，所述仓体201上部为长方体，下部为斜三角体，该结构便于使物料集中于搅龙202处，进而将物料输送排出。

本实施例所述收获时储存状态实时监测及除湿的粮箱可用于水稻种子的收获。

实施例2

一种收获机，包括实施例1所述的收获时储存状态实时监测及除湿的粮箱，因此具有实施例1的有益效果，此处不再赘述。

如图7所示，所述收获时储存状态实时监测及除湿的粮箱可位于联合收获机上原粮箱所在位置，即联合收获机右后侧。

本发明的具体实施过程为：水稻种子经输粮搅龙输送到除湿装置1中，水稻种子从进料口1011进入除湿室104，鼓风机108鼓风，经电加热器404加热成热气流，热气流通过通风腔106和分布板1013均匀分布在除湿室104内，水稻种子随气流在除湿室104内不断翻滚，同时搅拌器1012对水稻种子进行搅拌，微波装置401对其进行除湿。气流进一步从出风筒103排出，经旋风分离器102和布袋除尘器101处理，掺杂着的少量水稻种子经物料输送管109送至物料仓2。当送入除湿室104的水稻种子达到一定量时，经从出料口1010进入物料仓2，随后经搅龙202输送出机外。驾驶员可通过PLC控制器402对微波装置401，气体流量计403和电加热器404进行控制。同时各传感器能将除湿和贮存时水稻种子的各种状态实时反馈到驾驶员，以便处理危害水稻种子的情形。

应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种收获时储存状态实时监测及除湿的粮箱，其特征在于，包括除湿装置(1)、物料仓(2)、检测机构、加热装置和控制单元；

所述除湿装置(1)位于物料仓(2)左侧；控制装置位于除湿装置(1)底部，检测机构用于检测除湿装置(1)、物料仓(2)内的湿度和温度；

所述除湿装置(1)包括布袋除尘器(101)、旋风分离器(102)、出风筒(103)、除湿室(104)、床层(105)、通风腔(106)、锥形筒(107)、鼓风机(108)、物料运输管(109)、出料口(1010)、进料口(1011)、搅拌器(1012)、分布板(1013)和搅拌轴(1014)；所述除湿室(104)、床层(105)、通风腔(106)、锥形筒(107)和鼓风机(108)从上往下依次布置；所述出风筒(103)位于除湿室(104)顶部，出风筒(103)外接旋风分离器(102)，所述旋风分离器(102)上侧设有布袋除尘器(101)，旋风分离器(102)下侧设有物料运输管(109)，物料运输管(109)与物料仓(2)相连；所述床层(105)设有与物料仓(2)相连通的出料口(1010)，所述除湿室(104)设有进料口(1011)；所述床层(105)内设有搅拌器(1012)，所述搅拌轴(1014)的一端与搅拌器(1012)连接，搅拌轴(1014)的另一端安装在通风腔(106)内与锥形筒(107)内的电机连接；分布板(1013)位于床层(105)底部；

所述加热装置包括微波装置(401)、气体流量计(403)和电加热器(404)，所述微波装置(401)安装在床层(105)外部，气体流量计(403)和电加热器(404)位于锥形筒(107)和鼓风机(108)之间的管道内；

所述布袋除尘器(101)、旋风分离器(102)、鼓风机(108)、搅拌器(1012)、电机、微波装置(401)、气体流量计(403)、电加热器(404)和检测机构分别与控制单元连接。

2.根据权利要求1所述的收获时储存状态实时监测及除湿的粮箱，其特征在于，所述物料仓(2)包括仓体(201)、搅龙(202)、搅龙盖(203)、排料管道(204)和进料口(205)；

所述搅龙(202)位于仓体(201)底部，搅龙(202)上侧设有搅龙盖(203)；排料管道(204)位于仓体(201)外部与搅龙(202)连通；进料口(205)位于仓体(201)顶部与物料运输管(109)相连。

3.根据权利要求1所述的收获时储存状态实时监测及除湿的粮箱，其特征在于，所述检测机构(3)包括第一温度传感器(302)、湿度传感器(303)、第二温度传感器(304)、第三温度传感器(306)和第四温度传感器(307)；

所述第一温度传感器(302)用于测量物料仓(2)的温度；

所述湿度传感器(303)用于测量物料仓(2)的湿度；

所述第二温度传感器(304)用于测量出风筒(103)的湿度；

所述第三温度传感器(306)用于测量通风腔(106)的温度；

所述第四温度传感器(307)用于测量床层(105)的温度。

4.根据权利要求1所述的收获时储存状态实时监测及除湿的粮箱，其特征在于，所述检测机构(3)还包括红外线传感器(301)；所述红外线传感器(301)用以监测物料仓(2)是否满仓；所述红外线传感器(301)与控制单元连接。

5.根据权利要求1所述的收获时储存状态实时监测及除湿的粮箱，其特征在于，所述检测机构(3)还包括摄像头(305)；所述摄像头(305)用于采集床层(105)内粮食随气流的运动状态图像；所述摄像头(305)与控制单元连接。

6.根据权利要求1所述的收获时存状态实时监测及除湿的粮箱，其特征在于，所述分布板(1013)从圆心向圆周延伸半径35cm内的孔的直径为0.8mm，开孔率为2.3％；从圆心向圆周延伸半径35cm-70cm部分的孔的直径为0.7mm，开孔率为1.78％。

7.根据权利要求3所述的收获时储存状态实时监测及除湿的粮箱，其特征在于，所述旋风分离器(102)、第二温度传感器(304)、第三温度传感器(306)和第四温度传感器(307)处设有防护网。

8.根据权利要求1所述的收获时储存状态实时监测及除湿的粮箱，其特征在于，所述微波装置(401)包括工业微波发生器、导波腔和功率调节器；

所述工业微波发生器通过导波腔连接床层(105)，所述床层(105)与工业微波发生器的连接面为玻璃视镜；

所述功率调节器的一端与工业微波发生器连接，另一端与控制单元连接。

9.根据权利要求8所述的收获时储存状态实时监测及除湿的粮箱，其特征在于，所述工业用微波发生器的功率为500w～1200w。

10.一种收获机，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的收获时储存状态实时监测及除湿的粮箱。

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