一种便携式粮仓容量测量装置的制作方法

本发明属于粮仓重量监测，特别涉及一种便携式粮仓容量测量装置。

背景技术：

1、高效、准确、安全的粮食储量测量方法是高质量的粮食储备监管系统其系统的重点，是保障国家利益和粮食安全的关键。

2、就目前储粮数量研究现状而言，储粮数量方式主要分为两种途径：直接测量粮食重量以及通过测量体积与密度进行计算。目前国内外传统称量方式主要有这五种：直接称重、基于图像识别、基于压力传感器、基于激光扫描、基于测距传感。

3、称重计量法是指用符合法定计量标准的衡器称量粮食重量的检测方法。在大规模的清仓查库中效率低、工作量大、成本高。

4、基于激光扫描计量方法采用激光测距技术，激光扫描仪发射器向目标物体发出激光脉冲信号，被测物体表面漫反射后，沿几乎相同的路径反向传回到接收器，收到扫描路径上一系列测量点的距离数据，最终得到被测对象的三维坐标。

5、基于测距传感计量方法：采用激光测距、雷达测距以及超声波测距等技术，测量粮堆任意表面与探头的距离，运用空间3点确定坐标原理，通过多探头(一般为3个以上)的合还原粮堆立体形状，得到粮堆的全数字化描述，进面对数字化粮堆进行重积分运算得到体积。

6、基于图像识别计量方法基本原理是从单个(或多个)视点观测粮堆，以获得在不同视角下的感知图像，通过三角测量与计算图像间的位置偏差(即视差)来获取粮堆的三维信息。基于图像计量方法主要分为多目视觉法和单目视觉法。多目(双目)视觉法其原理指的是通过设定多个视线原点，观测粮堆从而从多个角度去获得粮堆的视觉图像，再通过三角测量与计算图像间的位置偏差(即视差)来获取粮堆的三维信息中。而对于单目视觉法的基本原理是采用单ccd图像为识别源，通过对二维图像的识别和相关三维计算方法将二维图像转换为三维图像。

7、基于图像识别、激光扫描和测距传感均只能直接测量出粮食的体积，然后根据用户提供的粮食密度，计算粮仓中的粮食重量。但是由于粮仓中粮食的沉降效用，不同深度的粮食综合密度也不一样，会对测量产生影响。

8、基于压力传感器计量方法是在仓内底面、仓壁分别布放压力传感器，采集压强值数据，同时进行实时可靠传输，然后由计算机进行分析与拟合，得出仓内实时的粮食储粮数量。又有人提出一种三维力传感器对现有传感器进行优化，这种传感器通过对三个方向的应力变化获得x、y、z轴的内部解耦，实现三个方向的电压信号，从而获取压力传感器值。该种方法采用直接测量的方法，测量准确性优于基于图像识别计量方法，但是由于压力传感器的布置工程量很大，需要在空仓时进行施工和检修，使其应用范围受到影响。

9、综上所述，如何对粮食储量进行更好的测量，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供一种便携式粮仓容量测量装置，包括排粮管、测量杆及数据采集终端；所述排粮管为中空的长条形管状结构，工作时用于插入待测量的粮食内；所述测量杆为长条形结构，其上设有多个间隔布置的压力传感器；所述测量杆的外径小于所述排粮管的内径，所述测量杆可插入所述排粮管内；所述压力传感器与所述数据采集终端通讯连接，通过数据采集终端采集各个所述压力传感器测得的压力数据。

2、在上述技术方案的基础上，本发明还可以进行如下进一步的改进。

3、进一步，所述排粮管为多节结构，每两节排粮管均为可拆装的连接。

4、进一步，所述排粮管的外壁光滑平整。

5、进一步，每节所述排粮管的长度500mm至1s00mm之间。

6、进一步，所述测量杆为多节结构，每两节测量杆之间均为可拆装的连接。

7、进一步，所述压力传感器设置在每节测量杆上，所述压力传感器的测量面与所述测量杆表面平齐。

8、进一步，所述压力传感器包括采样通讯模块，安装在测量节内部，用于采集所述压力传感器的信号，同时设置两个带有水密接插件的电缆分别延伸到测量节的两端。

9、进一步，所述测量杆的其中一端设有连接体，每两节所述测量杆之间通过所述连接体实现可拆卸的连接。

10、进一步，所述数据采集终端包括电源、显示屏和控制主板，用于对各个测量节点数据的采集、显示和存储输出。

11、进一步，所述数据采集终端与各个所述压力传感器串行连接，并为各个采样通信模块供电，利用485接口进行通讯，并基于modbus协议轮询获取各个所述压力传感器的测试数据。

12、本发明公开的一种便携式粮仓容量测量装置，解决了传统的粮仓容量测量误差大、传感器布置困难，施工量大的问题，通过测量杆与排粮管的配合操作，可以将多个测量杆串接埋入粮堆中，通过数据采集终端获取粮仓特定位置不同深度压力值，并带入数据模型计算出粮仓储量。

13、本发明既充分体现基于压力传感器计量方法的直接性和准确性，又避免了繁琐的空仓施工，还能实现多个粮仓重复利用，简单便捷，高效精准，经济性强。

技术特征：

1.一种便携式粮仓容量测量装置，其特征在于，包括排粮管、测量杆及数据采集终端；

2.根据权利要求1所述的一种便携式粮仓容量测量装置，其特征在于，所述排粮管为多节结构，每两节排粮管均为可拆装的连接。

3.根据权利要求1所述的一种便携式粮仓容量测量装置，其特征在于，所述排粮管的外壁光滑平整。

4.根据权利要求2所述的一种便携式粮仓容量测量装置，其特征在于，每节所述排粮管的长度500mm至1500mm之间。

5.根据权利要求1所述的一种便携式粮仓容量测量装置，其特征在于，所述测量杆为多节结构，每两节测量杆之间均为可拆装的连接。

6.根据权利要求6所述的一种便携式粮仓容量测量装置，其特征在于，所述压力传感器设置在每节测量杆上，所述压力传感器的测量面与所述测量杆表面平齐。

7.根据权利要求6所述的一种便携式粮仓容量测量装置，其特征在于，所述压力传感器包括采样通讯模块，安装在测量节内部，用于采集所述压力传感器的信号，同时设置两个带有水密接插件的电缆分别延伸到测量节的两端。

8.根据权利要求6所述的一种便携式粮仓容量测量装置，其特征在于，所述测量杆的其中一端设有连接体，每两节所述测量杆之间通过所述连接体实现可拆卸的连接。

9.根据权利要求1至8任一项所述的一种便携式粮仓容量测量装置，其特征在于，所述数据采集终端包括电源、显示屏和控制主板，用于对各个测量节点数据的采集、显示和存储输出。

10.根据权利要求9所述的一种便携式粮仓容量测量装置，其特征在于，所述数据采集终端与各个所述压力传感器串行连接，并为各个采样通信模块供电，利用485接口进行通讯，并基于modbus协议轮询获取各个所述压力传感器的测试数据。

技术总结本发明提供一种便携式粮仓容量测量装置，包括排粮管、测量杆及数据采集终端；所述排粮管为中空的长条形管状结构，工作时用于插入待测量的粮食内；所述测量杆为长条形结构，其上设有多个间隔布置的压力传感器；所述测量杆的外径小于所述排粮管的内径，所述测量杆可插入所述排粮管内；所述压力传感器与所述数据采集终端通讯连接，通过数据采集终端采集各个所述压力传感器测得的压力数据。本发明可以解决传统的粮仓容量测量传感器布置困难，施工量大的问题，既充分体现力学法测量的直接性和准确性，又避免了繁琐的空仓施工，还能实现一套设备多个粮仓重复利用，简单便捷，高效精准。技术研发人员：王东礼,李振国,张晓红,庞利吉受保护的技术使用者：北京航天金泰星测技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4