ВВЕДЕНИЕ 4
Глава 1. ТОЧНОЕ ЗЕМЛЕДЕЛИЕ ИННОВАЦИЯ В СИСТЕМЕ
РЕСУРСОБЕРЕГАЮЩЕГОЗЕМЛЕДЕЛИЯ 6
1.1 СИСТЕМЫ ТОЧНОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ 6
1.2 ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В
СИСТЕМАХ ТОЧНОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ 9
1.3 СОЗДАНИЯ ТОЧНОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ, КАК ОДНО ИЗ НАУЧНО
ИННОВАЦИОННЫХ НАПРАВЛЕНИЙ РАЗВИТИЯ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА 10
1.4 ПРИМЕНЕНИЕ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ В
СЕЛЬСКОМ ХОЗЯЙСТВЕ 11
1.5 ПРОГРАММНО-АППАРАТНЫЙ КОМПЛЕКС ПОДДЕРЖКИ
ТОЧНОГО ЗЕМЛЕДЕЛИЯ 12
1.6 РОБОТИЗИРОВАНННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ ТЕХНИКА,
И СИСТЕМЫ ДИСТАЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ 14
ГЛАВА 2. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ
КОНТРОЛЯ УРОВНЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ 21
2.1 МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ СЫПУЧИХ
МАТЕРИАЛОВ 21
2.2 ВЕСОВОЙ МЕТОД 23
2.3 ДАТЧИКИ УСИЛИЙ ВИБРАЦИОННОГО ТИПА 25
2.4 ВИБРАЦИОННЫЕ ДАТЧИКИ ДЛЯ УРОВНЯ СЫПУЧИХ
МАТЕРИАЛОВ 27
ГЛАВА 3. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ДАТЧИКА УСИЛИЙ 31
3.1 ОПИСАНИЕ ПЬЕЗОРЕЗОНАНСНЫХ ДАТЧИКОВ КОНТРОЛЯ
УРОВНЯ СЫПУЧИХ СРЕД 31
3.2 ВЫХОДНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЬЕЗОРЕЗОНАНСНЫХ
ДАТЧИКОВ УСИЛИЙ 34
3.3 АВТОГЕНЕРАТОРЫ В ПЬЕЗОРЕЗОНАНСНЫХ ДАТЧИКОВ 35
3.4 МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ И НАПРЯЖЕНИЕ 39
3.5 ОТЛАДОЧНАЯ ПЛАТА 1986ВЕ91Т И ПРИМЕНЕНИЕ 43
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 48
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 49
ПРИЛОЖЕНИЕ 53
Для управления работой сельскохозяйственного оборудования используют устройства, предназначенные для сбора первичной информации. В связи с переходом сельского хозяйства к системе точного земледелия все более возрастают требования к качеству получаемой первичной измерительной информации.
В настоящее время в данной области, существуют ряд трудно решаемых задач, требующих разработки первичных преобразователей специальной конструкции, применимых для работы в тяжелых условиях эксплуатации, использования микропроцессорной техники для обработки первичной измерительной информации.
К числу таких задач относится необходимость в разработке устройства, позволяющего производить не только контроль достижения предельных значений уровня сыпучих материалов в емкостях машин и аппаратов сельскохозяйственного назначения, но и осуществлять его измерение. Используемые для этой цели датчики уровня емкостного типа удовлетворяют предъявляемым требованиям. Это связано с сильным влиянием влажности зерна на результаты измерений уровня.
В связи с этим задача проведения исследований по разработке первичного измерительного преобразователя нового типа, свободного от указанного недостатка является актуальной.
Цель исследования.
Разработать конструкцию чувствительности элемента и программно - аппаратную часть устройства, применимого для измерения уровня сыпучих материалов в емкостях машин и аппаратов сельскохозяйственного назначения. Задачи исследований.
1. Произвести обзор средств получения первичной измерительной информации, применимых в системах точного земледелия.
2. Произвести аналитический обзор существующих устройств контроля уровня сыпучих материалов, используемых в машинах и аппаратах сельскохозяйственного назначения.
3. Предположить конструкцию первичного измерительного
преобразователя, применимого для измерения уровня сыпучих материалов в бункерах машин и аппаратов сельскохозяйственного назначения.
4. Разработать электронную и программную часть устройства контроля уровня сыпучих материалов.
Научная новизна.
В настоящее время в сельском хозяйстве происходит внедрение систем точного земледелия. Особую роль лежит в том, что, на замену трактористам и машинистам комбайнов придет беспилотные машины, а за ними будут управлять обученные специалисты и программисты. Для обеспечения работоспособности таких устройств требуется применение разнообразных средств измерений, в том числе и разработки новых типов датчиков. К числу которых относится устройство, применимое для измерения уровня сыпучих материалов в машинах и аппаратах сельскохозяйственного назначения.
Практическая значимость разработанного устройства заключается в возможности применения разработанного датчика уровня сыпучих веществ в бункерах комбайнов.
В результате дипломной работы был проведен анализ существующих устройств для контроля уровня сыпучих материалов, применимых в машинах и аппаратных систем точного земледелия.
С использованием методов имитационного моделирования датчика проведен анализ сравнительной части работы датчика и оптимизирована конструкция чувствительного элемента датчика. Установлено, что механизм чувствительности датчика зависит от амплитуды и перемещений контактирующих поверхностей.
А также была предложена электрическая схема устройства контроля уровня сыпучих материалов и было проведено обзорная часть программы и предложена использовать микропроцессор фирмы Миландр для обработки измерительных сигналов от датчиков уровня, влажности и температуры контролируемых материалов.
В дальнейшем макет датчика в комплекте с отладочной платой может быть использован в системах точного земледелие для работы аграрной части.
По работе сделана научная публикация и выступления в Региональной молодежной конференции «Мой выбор - Наука!» в Алтайском Государственном Университете в 2019 году.
А также был получен сертификат от имени министра образования Алтайского края на эксперта по «Эксплуатации беспилотных авиационных систем(юниоры)» на Открытом региональном чемпионате “Молодые профессионалы” (WORLD SKILLS RUSSIA) Алтайского края - 2018 году.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
