طراحي، ساخت و واسنجي گشتاور سنج با حسگر ليزري به منظور بررسي جريان جرمي علوفه سيلويي در چاپر

Design, Fabrication and Evaluation of a Laser- Based Torque MeterFor Silage Corn Yield Monitoring

از مهم‌ترين حلقه‌هاي تشكيل‌دهنده زنجيره كشاورزي دقيق تهيه نقشه عملكرد محصول مي‌باشد. در سال‌هاي اخير در كشور ما به كشت ذرت توجه خاصي شده است. لذا به دنبال راه‌كاري براي اندازه‌گيري و نمايش عملكرد محصول ذرت علوفه‌اي سيلويي از ميان روش‌هاي مطالعه شده همچون، استفاده از حسگر ضربه‌اي در دهانه خروجي چاپر، حسگر جابه‌جايي‌سنج غلتك‌هاي تغذيه، واگن اندازه‌گيري مداوم مواد خردشده و استفاده از گشتاورسنج‌، روش آخر مورد مطالعه و آزمايش قرار گرفت. گشتاورسنج ساخته شده از نوع ميله پيچشي بود كه به كمك دو حسگر ليزري مقدار پيچش محور را به صورت پر شدن خانه‌هاي شمارنده در ميكروكنترولر ثبت مي‌نمود. سپس تراشه ديگري به منظور همگام نمودن داده‌ها در انتقال به رايانه در مدار واسط ديجيتالي استفاده شد. براي واسنجي گشتاورسنج مذكور با جريان جرمي مواد در شرايط آزمايشگاهي، ريلي كه مقدار مشخص و همگني از مواد را با سرعت مشخص وارد چاپر مي‌كرد، به كار گرفته شد. آزمايش‌ها براي سه دبي جرمي ‌ذرت و سه دنده‌كاري چاپر با سه تكرار انجام شد و رابطه جريان جرمي ‌ذرت و توان ثبت شده براي سه دنده مختلف چاپر شامل دنده‌هاي 1، 2 و 3 به صورت روابطي خطي به ترتيب با ضرايب هم‌بستگي R2) 0/95، 0/98) و 0/98 به دست آمد.

One of the most important goals of precision farming is preparing yield map. Recently in Iran, planting of corn has received special attention. Therefore, among the different methods of yield measurement such as using impact sensor at the outlet port of forage harvester (chopper), displacement sensors at feed rollers of forage harvester, continuous measurement of discharged material to trailing wagon and using the torque meter, the present study made use of the torque meter method. This method consisted of a torque transmitting shaft equipped with laser-based encoders to monitor twist in a real time mode. The unit output could be exported to a computer via a microcontroller installed into the interface device. For calibration of the torque meter output with material feed rate in lab conditions, a conveyor was used to feed homogenous amount of material at a specific rate to the chopper. The experiment was conducted at 3 feed rates of silage corn and at 3 feed roll speeds of the chopper with 3 replications. Correlation between the feed rate and recorded power at different gears of the chopper was established. Relationships between feed rate and recorded power of the chopper at gears 1, 2 and 3 were linear with calculated R2 of 0.95, 0,98 and 0.98, respectively.