Método de medición de flujo de masa basado en infrarrojo cercano en un sistema de alimentación por vibración de grano
Autores: Zhang, Yanan; Zhao, Zhan; Li, Xinyu; Xue, Zhen; Jin, Mingzhi; Deng, Boyu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Método de medición de flujo de masa basado en infrarrojo cercano en un sistema de alimentación por vibración de grano
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales
Palabras clave
Distribución radial
Cribado de vibraciones
Caudal másico
Propiedades de infrarrojo cercano
Circuito de procesamiento de señales
Alimentación de vibración de grano
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 38
Citaciones: Sin citaciones
La distribución radial del material que se alimenta en la superficie de una pantalla es un factor importante que afecta el rendimiento de la criba vibratoria, y también es la principal base para la optimización de los parámetros de operación de un sistema de cribado por vibración. En este documento, basado en las propiedades del infrarrojo cercano, se propuso un método de medición en tiempo real para la tasa de flujo de masa de la alimentación vibratoria de granos. Se utilizaron un emisor láser y una fotocélula de silicio como componentes de medición, y se diseñó un circuito de procesamiento de señales correspondiente compuesto principalmente por un convertidor I/V tipo T, un seguidor de voltaje, un filtro paso bajo y un circuito de ajuste en serie. Los resultados de la prueba de calibración mostraron que la relación entre la tasa de flujo de masa de los granos y el voltaje de salida se podía describir utilizando el modelo de regresión Gaussiana, y el coeficiente de determinación fue mayor que 0.98. Según el principio de funcionamiento del sistema de limpieza de granos de las cosechadoras, se analizaron las características dinámicas de la alimentación vibratoria de granos utilizando simulaciones del método de elementos discretos (DEM), y se determinó el rango de monitoreo del sensor. Finalmente, se realizaron pruebas de medición de la tasa de flujo de masa de granos en un banco de pruebas de alimentación vibratoria. Los resultados indicaron que el error de medición de la masa de granos se podía controlar dentro del 5.0% con la tasa de flujo de masa promedio de granos en el rango de 3.0-5.0 g/mm·s. El método de medición propuesto tiene un valor de aplicación potencial en los sistemas de control de alimentación uniforme de los alimentadores vibratorios.
Descripción
La distribución radial del material que se alimenta en la superficie de una pantalla es un factor importante que afecta el rendimiento de la criba vibratoria, y también es la principal base para la optimización de los parámetros de operación de un sistema de cribado por vibración. En este documento, basado en las propiedades del infrarrojo cercano, se propuso un método de medición en tiempo real para la tasa de flujo de masa de la alimentación vibratoria de granos. Se utilizaron un emisor láser y una fotocélula de silicio como componentes de medición, y se diseñó un circuito de procesamiento de señales correspondiente compuesto principalmente por un convertidor I/V tipo T, un seguidor de voltaje, un filtro paso bajo y un circuito de ajuste en serie. Los resultados de la prueba de calibración mostraron que la relación entre la tasa de flujo de masa de los granos y el voltaje de salida se podía describir utilizando el modelo de regresión Gaussiana, y el coeficiente de determinación fue mayor que 0.98. Según el principio de funcionamiento del sistema de limpieza de granos de las cosechadoras, se analizaron las características dinámicas de la alimentación vibratoria de granos utilizando simulaciones del método de elementos discretos (DEM), y se determinó el rango de monitoreo del sensor. Finalmente, se realizaron pruebas de medición de la tasa de flujo de masa de granos en un banco de pruebas de alimentación vibratoria. Los resultados indicaron que el error de medición de la masa de granos se podía controlar dentro del 5.0% con la tasa de flujo de masa promedio de granos en el rango de 3.0-5.0 g/mm·s. El método de medición propuesto tiene un valor de aplicación potencial en los sistemas de control de alimentación uniforme de los alimentadores vibratorios.