基于光量阻挡原理的颗粒化肥流量检测方法

作者：姜萌; 刘彩玲^*; 都鑫; 李方林; 周智智

来源：农业机械学报, 2022, 53(S2): 91-99.

• 农业机械
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• 光量阻挡原理

针对化肥排施过程流量较大，化肥颗粒相互遮挡导致难以准确检测的问题，提出了基于光量阻挡原理的颗粒化肥流量检测方法，该方法以颗粒流量与传感器响应电压间的相关性为基础建立检测模型；通过理论分析初步确定了该检测方法的可行性；借助离散元仿真分析了化肥排施过程在输肥管中的分布规律，为颗粒流量传感器结构设计和安装位置确定提供了依据；基于上述分析设计了颗粒流量传感器，并搭设了颗粒化肥流量检测试验台；以尿素和复合肥为试验材料，以排肥轮转速为试验因素对上述理论进行了验证，结果表明化肥流量与化肥颗粒流量传感器累计响应电压存在较强的线性相关，各排肥轮转速下，两者相关性决定系数均高于0.992。为确定最优检测模型，建立了各排肥轮转速的检测模型，以平均绝对百分比误差为指标对不同检测模型进行了对比，基于加速组建立的检测模型对尿素和复合肥的平均绝对百分比误差分别为5.18%和4.07%,检测误差低于其他组，确定了最优检测模型。为解决颗粒流量传感器与不同直径输肥管匹配的问题，以敏感元件数量和颗粒流量传感器内径为因素进行试验，结果表明当检测元件密度为0.075～0.75时，对于尿素和复合肥各流量传感器的平均绝对百分比误差分别为4.75%～9.33%和4.07%～9.11%,且平均绝对百分比误差随检测元件密度增大而降低。

• 单位
  中国农业大学