联合收获机及其油耗在线监测装置、系统和监测方法制造方法及图纸

一种联合收获机及其油耗在线监测装置、系统和监测方法，该联合收获机包括油耗在线监测系统，该油耗在线监测系统包括油耗在线监测装置，用于实时采集和传输联合收获机的发动机油耗数据；地理位置信息测量装置，用于实时采集和传输联合收获机的速度和位置信息；监测控制器，分别与所述油耗在线监测装置和所述地理位置信息测量装置连接，所述油耗在线监测装置将所述油耗数据传输给所述监测控制器，地理位置信息测量装置将速度和位置信息传送给所述监测控制器，所述监测控制器将所述油耗数据与所述速度和位置信息通过计算融合，得到所述联合收获机的燃油消耗与速度和地理位置的对应关系。本发明专利技术还公开了该油耗在线监测系统的监测方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种联合收获机及其监测系统，特别是一种可实现联合收获机油耗、速度与位置信息综合监测的联合收获机及其油耗在线式监测装置、系统和监测方法。
技术介绍
联合收获机是一种多输入和输出变量的复杂动态系统。其中发动机是联合收获机动力核心部件，其工作状态直接影响到联合收获机的效率。而发动机油耗是评价车辆经济性、综合性价比的最重要的指标，对于联合收获机来说发动机油耗的大小与收获机性能紧密相关。故对联合收获机油耗的监测是必不可少的性能指标。现有技术最常见的油耗测试方法有油尺测量、液位传感器测量和双传感器测量(即进油量与回油量之差)，由于前两种方法误差在10％～20％之间，误差较大，一般只用来判断油箱内油量的多少，作为耗油量多少的参考值。双传感器测量法顾名思义是进油量减去回油量既是油耗，但是发动机的进油和回油不是发生在同一时间上，故所测的并不是实际上的油耗，其误差也比较大。总体来说对联合收获机油耗的在线测量基本处于理论或实验室研究阶段，尚未在田间实现。随着联合收获机技术的发展，实时在线的显示油耗的大小显的尤为重要，且是联合收获机在线监测技术中的一个关键点。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术不能实时在线测量及定性测量导致测量不准确等问题，提供一种联合收获机及其油耗在线式监测装置、系统和监测方法，以对联合收获机油耗进行在线监测，并使其测量定量化。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种联合收获机的油耗在线监测装置，其中，安装在联合收获机的油箱和发动机之间，包括：壳体；回油室，设置在所述壳体内，所述回油室分别通过回油管和进油管与所述发动机连通，所述壳体上对应于所述回油管和所述进油管分别设置有回油口和进油口，所述回油室内设置有用于控制所述进油管的开闭的电磁阀和连杆浮球开关；以及流量传感器，设置在所述壳体内，所述流量传感器通过所述进油管与所述发动机连通，所述油箱通过供油管与所述流量传感器连通，所述壳体上对应于所述供油管设置有供油口，所述流量传感器通过单向管路与所述进油管连通，所述单向管路上安装有单向阀。上述的油耗在线监测装置，其中，所述流量传感器为椭圆齿轮流量传感器，包括一对结构参数相同的椭圆齿轮和齿轮室，在每个所述齿轮的长轴上安装有两块磁钢，所述齿轮室的盖板上安装有霍尔脉冲传感器，所述齿轮的转速与瞬时流量成正比。上述的油耗在线监测装置，其中，还包括数据采集处理模块，与所述流量传感器连接，以实时采集所述流量传感器测得的脉冲信号，并计算得到发动机的瞬时油耗和累积油耗数据。为了更好地实现上述目的，本专利技术还提供了一种联合收获机的油耗在线监测系统，其中，包括：油耗在线监测装置，为上述的油耗在线监测装置，用于实时采集和传输所述联合收获机的发动机油耗数据；地理位置信息测量装置，安装在联合收获机上，用于实时采集和传输所述联合收获机的速度和位置信息；以及监测控制器，安装在所述联合收获机上，并分别与所述油耗在线监测装置和所述地理位置信息测量装置连接，所述油耗在线监测装置将所述油耗数据通过CAN总线传输给所述监测控制器，所述地理位置信息测量装置将速度和位置信息传送给所述监测控制器，所述监测控制器将所述油耗数据与所述速度和位置信息通过计算融合，得到所述联合收获机的燃油消耗与速度和地理位置的对应关系。上述的油耗在线监测系统，其中，所述监测控制器包括压铸铝壳体和Atom处理器，所述Atom处理器安装在所述压铸铝壳体内，用于实现监测数据的显示、存储、输入和输出。上述的油耗在线监测系统，其中，所述地理位置信息测量装置为GPS接收模块，安装在所述联合收获机的驾驶室顶端。为了更好地实现上述目的，本专利技术还提供了一种联合收获机的油耗在线监测方法，其中，采用上述的联合收获机的油耗在线监测系统，包括如下步骤：S100、采集油耗数据，通过油耗在线监测装置实时采集所述联合收获机的发动机油耗数据，并将所述油耗数据发送给监测控制器；S200、采集速度和位置信息，通过地理位置信息测量装置实时采集所述联合收获机的速度和位置信息，并将所述速度和位置信息发送给监测控制器；S300、所述监测控制器将所述油耗数据与所述速度和位置信息通过计算融合，得到所述联合收获机的燃油消耗与速度和地理位置的对应关系；S400、所述监测控制器储存并实时输出或显示所述对应关系。上述的油耗在线监测方法，其中，所述发动机油耗数据包括瞬时油耗，所述瞬时油耗q＝f/K，其中f为椭圆齿轮流量传感器的输出脉冲频率，K为椭圆齿轮流量传感器的系数，单位为脉冲每升。上述的油耗在线监测方法，其中，所述发动机油耗数据还包括累计油耗，采用如下公式计算：其中，QZ为某段时间的累计油耗，i和n为时间常量，累加起来表示某一时间段，qi为在某一时刻i时发动机的瞬时油耗值，fi为某一时刻i时所对应的椭圆齿轮流量传感器的输出脉冲频率，K为椭圆齿轮流量传感器的系数，单位为脉冲每升。为了更好地实现上述目的，本专利技术还提供了一种联合收获机，其中，包括上述的油耗在线监测系统。本专利技术的技术效果在于：本专利技术的油耗在线式监测装置安装简单，便于批量化发展，在线测量精度高，能为驾驶员在收获过程中提高收获效率提供很好的指导，使联合收获机达到最佳效能，有利于节约能源，提高生产效率。以下结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述，但不作为对本专利技术的限定。附图说明图1为本专利技术一实施例的油耗在线监测方法工作原理图；图2为本专利技术一实施例的联合收获机油路管道连接示意图；图3A为本专利技术一实施例的车载监测控制器示意图；图3B为图3A的左视图；图4为本专利技术一实施例的油耗监测界面示意图；图5为本专利技术一实施例的油耗在线监测装置结构示意图。其中，附图标记1油耗在线监测装置11壳体111回油口112进油口113供油口12回油室121电磁阀122连杆浮球开关13流量传感器14回油管15供油管16进油管17单向阀18排气孔19数据采集处理模块2地理位置信息测量装置3监测控制器31压铸铝壳体32显示屏33开关34CAN通讯模块35数据接口4发动机5油箱6滤清器7CAN总线8收获机运行轨迹具体实施方式下面结合附图对本专利技术的结构原理和工作原理作具体的描述：参见图1及图2，图1为本专利技术一实施例的油耗在线监测方法工作原理图，图2为本专利技术一实施例的联合收获机油路管道连接示意图。本专利技术的联合收获机，其上安装有油耗在线监测系统，该油耗在线监测系统与该联合收获机的发动机4及油箱5的连接关系如图2，在联合收获机上安装油耗在线监测装置1、地理位置信息测量装置2(GPS模块)以及车载监测控制器3，构成联合收获机油耗的在线监测系统。因该联合收获机其他部分的组成、结构、相互位置关系及安装关系及其对应的功能等均为较成熟的现有技术，故在此不再赘述，下面仅对本专利技术的油耗在线监测方法及监测系统，特别是该油耗监测系统中的油耗在线监测装置1予以详细说明。参见图1，本专利技术的联合收获机的油耗在线监测方法，采用油耗在线监测系统，该油耗在线监测系统，包括：油耗在线监测装置1，安装在联合收获机上，用于实时采集和传输所述联合收获机的发动机油耗数据；地理位置信息测量装置2，安装在联合收获机上，用于实时采集和传输所述联合收获机的速度和位置信息，所述地理位置信息测量装置2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种联合收获机的油耗在线监测装置，其特征在于，安装在联合收获机的油箱和发动机之间，包括：壳体；回油室，设置在所述壳体内，所述回油室分别通过回油管和进油管与所述发动机连通，所述壳体上对应于所述回油管和所述进油管分别设置有回油口和进油口，所述回油室内设置有用于控制所述进油管的开闭的电磁阀和连杆浮球开关；以及流量传感器，设置在所述壳体内，所述流量传感器通过所述进油管与所述发动机连通，所述油箱通过供油管与所述流量传感器连通，所述壳体上对应于所述供油管设置有供油口，所述流量传感器通过单向管路与所述进油管连通，所述单向管路上安装有单向阀。

【技术特征摘要】
1.一种联合收获机的油耗在线监测装置，其特征在于，安装在联合收获机的油箱和发动机之间，包括：壳体；回油室，设置在所述壳体内，所述回油室分别通过回油管和进油管与所述发动机连通，所述壳体上对应于所述回油管和所述进油管分别设置有回油口和进油口，所述回油室内设置有用于控制所述进油管的开闭的电磁阀和连杆浮球开关；以及流量传感器，设置在所述壳体内，所述流量传感器通过所述进油管与所述发动机连通，所述油箱通过供油管与所述流量传感器连通，所述壳体上对应于所述供油管设置有供油口，所述流量传感器通过单向管路与所述进油管连通，所述单向管路上安装有单向阀。2.如权利要求1所述的油耗在线监测装置，其特征在于，所述流量传感器为椭圆齿轮流量传感器，包括一对结构参数相同的椭圆齿轮和齿轮室，在每个所述齿轮的长轴上安装有两块磁钢，所述齿轮室的盖板上安装有霍尔脉冲传感器，所述齿轮的转速与瞬时流量成正比。3.如权利要求1或2所述的油耗在线监测装置，其特征在于，还包括数据采集处理模块，与所述流量传感器连接，以实时采集所述流量传感器测得的脉冲信号，并计算得到发动机的瞬时油耗和累积油耗数据。4.一种联合收获机的油耗在线监测系统，其特征在于，包括：油耗在线监测装置，为上述权利要求1、2或3所述的油耗在线监测装置，用于实时采集和传输所述联合收获机的发动机油耗数据；地理位置信息测量装置，安装在联合收获机上，用于实时采集和传输所述联合收获机的速度和位置信息；以及监测控制器，安装在所述联合收获机上，并分别与所述油耗在线监测装置和所述地理位置信息测量装置连接，所述油耗在线监测装置将所述油耗数据通过CAN总线传输给所述监测控制器，所述地理位置信息测量装置将速度和位置信息传送给所述监测控制器，所述监测控制器将所述油耗数据与所述速度和位置信息通过计算融合，得到所述联合收获机的燃油消耗与速度和地理位置的对
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【专利技术属性】
技术研发人员：梁学修，赵博，陈志，李树君，苑严伟，
申请(专利权)人：中国农业机械化科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11