使用安裝青貯收割機(jī)拋料管NIR近紅外線傳感器玉米含水量測試

概述

FokusTest是DLG的一項(xiàng)使用性能測試，目的在于對比機(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。

 

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

 

　　在DLG-FokusTest“玉米含水量測量”中將會(huì)把使用干物質(zhì)含量傳感器測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)含量測定的結(jié)果進(jìn)行比較，并對其中包含的觀測結(jié)果進(jìn)行分析。

CLAASJ AGUAR系列
 

　　本DLG測試是通過使用安裝在CLAASJAGUAR960拋料管上的一臺(tái)可移動(dòng)CLAASNIR近紅外線傳感器（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)測試點(diǎn)（下薩克森州和勃蘭登堡州）對不同干物質(zhì)含量狀態(tài)的四類玉米品種進(jìn)行了粉碎收割。

 

　　每個(gè)玉米品種都收割了多個(gè)滿載車次，并采集了對應(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)滿載車次中取有代表性的混合試樣，送實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)。

 

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

 

　　此外在測試中還使用CLAASQUANTIMETER測量儀在一臺(tái)經(jīng)過校準(zhǔn)的地磅上通過參考稱重檢測產(chǎn)量測量的準(zhǔn)確性。

 

　　未檢測其他附加標(biāo)準(zhǔn)。

 

　　評價(jià)–簡述

 

　　總體上可以確定，針對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近紅外線傳感器和官方測量玉米含水量標(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（在用于評價(jià)的公差范圍內(nèi)）都小于2%，并且沒有一個(gè)偏差值大于3%。在這36對數(shù)值中，有23對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近紅外線傳感器因此滿足了DLG-FokusTest針對在玉米中測量含水量的要求。

 

　　現(xiàn)場測試“玉米含水量測量”概覽

 

　　產(chǎn)品說明和技術(shù)參數(shù)

 

　　NIR傳感器的功能原理（近紅外線傳感器）

 

　　在測試中所使用的傳感器基于紅外線光譜測量法(NIR)，用于測量含水量。測量過程在收割過程中持續(xù)進(jìn)行，不會(huì)對青貯收割機(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)分析器檢測被反射的部分，并將其分解到對應(yīng)的光譜中。

 

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

 

　　被測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)果中可以測定相應(yīng)的干物質(zhì)含量。校準(zhǔn)模型建立在對之前大量收割作物試樣進(jìn)行檢測分析的基礎(chǔ)之上。駕駛員不必對系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)操作。

 

　　測量每秒鐘進(jìn)行20次，以便能夠達(dá)到一個(gè)較高的測量精度。青貯收割機(jī)的機(jī)載信息系統(tǒng)CEBIS以秒節(jié)奏顯示測量的平均值。通過訂單計(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）來完成。