DE2532407A1

DE2532407A1 - Verfahren und vorrichtung zur messung der bestandsdichte von erntegut

Info

Publication number: DE2532407A1
Application number: DE19752532407
Authority: DE
Inventors: Joachim Dr Ing Herbertz
Original assignee: HERBERTZ J
Current assignee: HERBERTZ, JOACHIM, PROF. DR.-ING., 4150 KREFELD, D
Priority date: 1975-07-19
Filing date: 1975-07-19
Publication date: 1977-02-03

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Bestandsdichte von Erntegut.
Die Messung der Bestandsdichte von Erntegut mit Hilfe akustischer Wellen für die Steuerung von landwirtschaftlichen Erntemaschinen, stellt ein besonders schwieriges Problem dar, weil die LärmerzeugungWandwirtschaftlicher Erntemaschinen sowie sonstige unvorherschbare Lärmquellen die akustische Messung stören können. Auch wenn es gelingt, akustisch einwandfreie Meßergebnisse zu gewinnen, so ist die Ermittlung der Bestandsdichte und die damit zusammenhängende Steuerung der Erntemaschine ein zweites schwieriges Problem, da die akustischen Meßwerte nicht nur in allgemein unbekannter Weise von der Bestandsdichte abhängen, sondern weil auch andere Einflüsse, wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Reife zustand, Unkrautbewuchs und Art des Ernteguts usw. die akustischen Meßwerte in unbekannter Weise beeinflussen. Diese Schwierigkeiten haben bisher dazu geführt, daß kein praxisgerechtes und einsatzfähiges akustisches Meßverfahren für die Bestandsdichtemessung für die Regelung von Erntemaschinen besteht.
Gegenstand der Erfindung sind ein neuartiges Verfahren und Vorrichtungen zur Bestandsdichtemessung, die die oben genannten Schwierigkeiten weitestgehend umgehen. Das Verfahren.ist dadurch gekennzeichnet, daß einerseits Schall-bzw. Ultraschallwellen kontinuierlich ausgesendet und nach Durchlaufen einer bestimmten Strecke im Erntegut empfangen werden, aiidererseits dadurch, daß aus den empfangenen Signalen der Signalanteil, dessen Frequenz sich beim Durchlaufen des Erntegutes nicht oder nur geringfügig geändert hat, durch extrem schmalbandige Filterung von allen anderen empfangenen Signalen getrennt wird und aus der Schwächung der Amplitude dieses Signalanteils ein Maß für die Bestandsdichte gewonnen wird.
Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen bestehen aus a) einem elektronischen Signalerzeuger 1, der kontinuierlich ein Signal im Frequenzbereich zwischen ca. 10 und ca. 50 kHz erzeugt, b) einem elektro-akustischen Wandler 2, der das vom Signalerzeuger 1 zugeführte Signal kontinuierlich in die Meßstrecke 3 mit dem Erntegut abstrahlt, c) einem elektro-akustischen Wandler 4, der die akustischen Wellen, die das Erntegut in der Meßstrecke 3 durchlaufen haben, empfängt und in elektrische Signale umwandelt, d) einer elektronischen Filterschaltung 5, die aus den vom Wandler 4 empfangenen Signalen nur die Frequenzanteile durchläßt, deren Frequenzen sich nur geringfügig (z.B.: weniger als 10 Hz) von der Frequenz des der Filterschaltung 5 ebenfalls zum Vergleich zugeführten Signals des Signalerz-eugers 1 unterscheiden, e) einer elektronischen Amplituden-Meßschaltung 6, die eine der Amplitude des von der Filterschaltung 5 durchgelassenen Signalanteils proportionale Spannung bildet und f) einem Anzeigegerät 7 oder einem Regelgerät 7 oder einem Rechengerät 7, dem das Ausgangssignal der Meßschaltung 6 zugeführt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestandsdichtemessung hat den Vorteil, daß zwischen der von der Amplituden-Meßschaltung 6 ausgegebenen Spannung U und der Bestandsdichte D ein allgemein gültiges eindeutiger Zusammenhang besteht, der durch die Beziehung gegeben ist.
Hierbei ist UO die Ausgangsspannung der Amplituden-Meßschaltung 6, wenn sich kein Erntegut in der Meßstrecke 3 befindet und Do ein von der Bestandsdichte unabhängiger Kennwert, der für die gegebene Art des Erntegutes bei gegebenem Reifezustand, Unkrautbewuchs, Luftfeuchtigkeit und Temperatur jeweils auf einfache Weise in einer Meßstrecke mit bekannter Bestandsdichte aus der obigen Gleichung ermittelt werden kann. Ein erfindungsgemäßes Anzeigegerät 7 oder Regelgerät 7 oder Rechengerät 7 ist dadurch gekennzeichnet, daß ein logarithmischer Zusammenhang zwischen der Bestandsdichte D und der Ausgangsspannung U der Amplitudenmeßschaltung unter Benutzung eines gespeicherten bestandsdichteunabhängigen Kennwertes für die Anzeige bzw. Regelung verwendet wird.

Claims

PATENTANSPRO CHE

Verfahren zur Messung der Bestandsdichte von Erntegut dadurch gekennzeichnet, daß eine elektroakustische Meßstrecke bestehend aus Sender und Empfänger durch das Erntegut geführt wird, während ein gesendetes kontinuierliches Schall- bzw. Ultraschallsignal durch sehr schmalbandigen Empfang von Störsignalen getrennt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz des kontinuierlichen Signales in gleichem Maße moduliert wird wie der schmalbandige Empfangsfrequenzbereich.
3. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfung des kontinuierlichen Signales in der akustischen Meßstrecke im Erntegut in bezug auf die Signalamplitude, die im Empfänger bei Abwesenheit von Erntegut in der Meßstrecke auftritt, logarithmiert und mit einem Kennwert multipliziert wird und dieser Wert als Bestandsdichte-Meßwert der Anzeige bzw. Regelstrecke zugeführt wird.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem elektronischen Signalerzeuger 1, einem elektroakustischen Wandler 2, einem elektroakustischen Wandler 4, einer elektronischen Filterschaltung 5, einer elektronischen Amplitudenmeßschaltung 6 und einem Anzeigegerät 7 besteht.
5. Vorrichtung nach vorhergehenden Ansprüchen dadurch gekennzeichnet, daß die elektroakustischen Wandler 2 und 4 derart in vorgegebenem Abstand vor dem Schneidwerk einer Erntemaschine angeordnet sind, daß die Meßstrecke 3 parallel zum Erdboden und senkrecht zur Bewegungsrichtung der Erntemaschine liegt. Leerseite