使用安裝青貯收割機(jī)拋料管NIR近紅外線(xiàn)傳感器玉米含水量測(cè)試

概述

FokusTest是DLG的一項(xiàng)使用性能測(cè)試，目的在于對(duì)比機(jī)器和技術(shù)產(chǎn)品差異化并突出其創(chuàng)新特點(diǎn)。領(lǐng)域主要涵蓋農(nóng)業(yè)、林業(yè)、園藝、水果和葡萄種植以及景觀和地方維護(hù)等。Fokus的本次測(cè)試將涉及一個(gè)產(chǎn)品的定性單項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，比如耐用性、性能或工作質(zhì)量等。

 

　　測(cè)試范圍包括源自DLG-SignumTests測(cè)試框架和DLG針對(duì)技術(shù)產(chǎn)品的廣泛使用性能測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)，并以公布測(cè)試報(bào)告和頒發(fā)檢驗(yàn)標(biāo)志為結(jié)果。

 

　　在DLG-FokusTest“玉米含水量測(cè)量”中將會(huì)把使用干物質(zhì)含量傳感器測(cè)定的已收割作物的含水量與依據(jù)官方標(biāo)準(zhǔn)方法干物質(zhì)含量測(cè)定的結(jié)果進(jìn)行比較，并對(duì)其中包含的觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析。

CLAASJ AGUAR系列
 

　　本DLG測(cè)試是通過(guò)使用安裝在CLAASJAGUAR960拋料管上的一臺(tái)可移動(dòng)CLAASNIR近紅外線(xiàn)傳感器（2014年度型號(hào)）,在2013年的收割季節(jié)進(jìn)行的。

 

　　為了盡可能覆蓋廣泛的應(yīng)用范圍，在兩個(gè)測(cè)試點(diǎn)（下薩克森州和勃蘭登堡州）對(duì)不同干物質(zhì)含量狀態(tài)的四類(lèi)玉米品種進(jìn)行了粉碎收割。

 

　　每個(gè)玉米品種都收割了多個(gè)滿(mǎn)載車(chē)次，并采集了對(duì)應(yīng)含濕量的傳感器數(shù)值。隨后在青貯卸料時(shí)從每一個(gè)滿(mǎn)載車(chē)次中取有代表性的混合試樣，送實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)。

 

　　將使用官方方法測(cè)定的針對(duì)每份車(chē)輛載重的參考值與傳感器的有代表性的數(shù)值進(jìn)行對(duì)比，并計(jì)算偏差。

 

　　此外在測(cè)試中還使用CLAASQUANTIMETER測(cè)量?jī)x在一臺(tái)經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)的地磅上通過(guò)參考稱(chēng)重檢測(cè)產(chǎn)量測(cè)量的準(zhǔn)確性。

 

　　未檢測(cè)其他附加標(biāo)準(zhǔn)。

 

　　評(píng)價(jià)–簡(jiǎn)述

 

　　總體上可以確定，針對(duì)21%至40%的干物質(zhì)含量范圍，使用安裝在青貯收割機(jī)拋料管上的移動(dòng)式CLAASNIR近紅外線(xiàn)傳感器和官方測(cè)量玉米含水量標(biāo)準(zhǔn)方法的結(jié)果高度一致。在38組含水量標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量值中，有36組在傳感器數(shù)值和實(shí)驗(yàn)室數(shù)值方面確定的偏差（在用于評(píng)價(jià)的公差范圍內(nèi)）都小于2%，并且沒(méi)有一個(gè)偏差值大于3%。在這36對(duì)數(shù)值中，有23對(duì)傳感器給出的干物質(zhì)含量偏差值不大于1%，與占所有數(shù)值對(duì)64%的比例相符合。

 

　　此外95%的數(shù)值都在2%abs偏差內(nèi)。

 

　　安裝在青貯收割機(jī)拋料管上的移動(dòng)式CLAASNIR近紅外線(xiàn)傳感器因此滿(mǎn)足了DLG-FokusTest針對(duì)在玉米中測(cè)量含水量的要求。

 

　　現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試“玉米含水量測(cè)量”概覽

 

　　產(chǎn)品說(shuō)明和技術(shù)參數(shù)

 

　　NIR傳感器的功能原理（近紅外線(xiàn)傳感器）

 

　　在測(cè)試中所使用的傳感器基于紅外線(xiàn)光譜測(cè)量法(NIR)，用于測(cè)量含水量。測(cè)量過(guò)程在收割過(guò)程中持續(xù)進(jìn)行，不會(huì)對(duì)青貯收割機(jī)的作物喂入產(chǎn)生不良影響。在拋料管中的一處光源發(fā)出一束光，輻射在作物流上。根據(jù)收割作物含水量的不同，這種輻射以不同的方式被反射回去。數(shù)據(jù)分析器檢測(cè)被反射的部分，并將其分解到對(duì)應(yīng)的光譜中。

 

                                                       安裝在青貯收割機(jī)拋料管上的CLAASNIR近紅外線(xiàn)傳感器，工藝流程

 

　　被測(cè)定的光譜與已保存的校準(zhǔn)模型進(jìn)行比較。該模型已針對(duì)所選擇的作物品種進(jìn)行了優(yōu)化。從以上結(jié)果中可以測(cè)定相應(yīng)的干物質(zhì)含量。校準(zhǔn)模型建立在對(duì)之前大量收割作物試樣進(jìn)行檢測(cè)分析的基礎(chǔ)之上。駕駛員不必對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)操作。

 

　　測(cè)量每秒鐘進(jìn)行20次，以便能夠達(dá)到一個(gè)較高的測(cè)量精度。青貯收割機(jī)的機(jī)載信息系統(tǒng)CEBIS以秒節(jié)奏顯示測(cè)量的平均值。通過(guò)訂單計(jì)數(shù)器信息可以調(diào)出涉及輪作田的平均干物質(zhì)含量。

 

                                                                      拋料管上的的測(cè)量頭                         安裝在駕駛艙背面的數(shù)據(jù)分析器

 

　　青貯收割機(jī)

 

　　測(cè)試中使用的青貯收割機(jī)為CLAASJAGUAR960，配備有ORBIS750ACTSPro型號(hào)的10行玉米割臺(tái)，其工作寬度為7.5米。

 

　　此臺(tái)青貯收割機(jī)配備的是梅賽德斯—奔馳發(fā)動(dòng)機(jī)，其排量為16升，依據(jù)ECER120在1800轉(zhuǎn)/分鐘時(shí)功率為480kW(653HP)。其廢氣后處理由同行的SCR系統(tǒng)（選擇性催化還原）來(lái)完成。