طراحی، ساخت و مقایسه عملکرد حسگر صفحه ضربه ای و حسگر صفحه لولایی جهت اندازه گیری جریان غلات در کمباین

نقشه های عملکرد محصول به عنوان یکی از منابع تامین اطلاعات مدیت تولید محصول زراعی بر مبنای اصول کشاورزی دقیق می باشد. اطلاعات خام برای تهیه این نقشه ها توسط آشکارسازهای نصب شده بر روی ماشین های برداشت به دست می آید. آشکارسازهای عملکرد شامل مجموعه ای از حسگرها و سامانه مکان یاب جهانی بوده که به سامانه های جمع آوری، ذخیره و نمایش اطلاعات متصل می باشد. یکی از عناصر اصلی این سامانه حسگرهای جریان جرمی محصول در حال برداشت می باشد. در این تحقیق طراحی، ساخت و ارزیابی دو حسگر صفحه ضربه ای و صفحه لولایی که به ترتیب نرخ جریان جرمی و نرخ جریان حجمی غلات را اندازه گیری می کنند، اجرا گردید. برای تعیین صحت اندازه گیری حسگرها در آشکارسازی عملکرد محصول دو استاندارد asabe-s578 و asabe-s579 که به ترتیب برای شرایط آزمایشگاهی و مزرعه ای تدوین گشته است، مورد استفاده و ارجاع قرار گرفت. ارزیابی حسگرهای طراحی شده بر طبق استاندارد asabe s578 توسط "تجهیزات آزمون آشکارسازهای عملکرد" که مجهز به سامانه وزن کشی دقیق می باشد به صورت آزمایشگاهی در دانشکده کشاورزی دانشگاه شیراز اجرا گردید. مطابق با توصیه این استاندارد، آزمایش های نرخ جریان یکنواخت، شیبدار، نوسانی و پلکانی برای ارزیابی صحت اندازه گیری دو حسگر مورد استفاده قرار گرفت. خطای اندازه گیری هر دو حسگر که با آزمایش های نرخ جریان جرمی یکنواخت در محدوده نرخ جریان های جرمی 2-6 kg/s به دست آمد کمتر از 5% می باشد. هر دو حسگر توانایی اندازه گیری نرخ جریان جرمی در محدوده 1-6 kg/s را داشته و در این محدوده رفتار خطی با ضریب همبستگی بالا را از خود نشان دادند. حسگر صفحه لولایی دارای نوسانات اندازه گیری کمتری نسبت به حسگر صفحه ضربه ای بوده ولی حسگر صفحه ضربه ای دارای صحت اندازه گیری بیشتری می باشد و منحنی های دینامیکی نرخ جریان را بهتر دنبال می کند. ویژگی های پس ماند (hysteresis) در حسگر صفحه ضربه ای و تاخیر در پاسخ گویی حسگر صفحه لولایی باعث کاهش صحت اندازه گیری در پروفیل های نزولی نرخ جریان دینامیکی شده و مقدار نرخ جریان جرمی را در این شرایط بیش تخمین می زدند. اثرات منفی شیب زمین بر صحت اندازه گیری حسگرها وابسته به جهت شیب می باشد. اثرات منفی شیب در جهت حرکت کمباین برداشت و عمود بر آن به ترتیب بر صحت اندازه گیری حسگرهای صفحه ضربه ای و لولایی بیشتر می باشد.