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飼料收獲機(jī)的高度檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-08-23 13:03:01 更新時(shí)間：2025-08-22 13:03:02

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

飼料收獲機(jī)高度檢測(cè)的重要性與技術(shù)實(shí)現(xiàn)

飼料收獲機(jī)作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械化作業(yè)中的關(guān)鍵設(shè)備，其作業(yè)性能直接影響到飼料作物的收割效率與質(zhì)量。在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中，收獲機(jī)的切割高度是決定收獲效果的重要參數(shù)之一。過(guò)高的切割會(huì)導(dǎo)致大量可利用作物殘茬被浪費(fèi)，而過(guò)低的切割則可能損傷作物根部，影響下季作物生長(zhǎng)，甚至導(dǎo)致土壤侵蝕。因此，對(duì)飼料收獲機(jī)的作業(yè)高度進(jìn)行精確檢測(cè)，是保障作業(yè)質(zhì)量、提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。高度檢測(cè)不僅關(guān)系到收割量的準(zhǔn)確性，還直接影響后續(xù)的飼料加工與儲(chǔ)存環(huán)節(jié)。隨著智能農(nóng)機(jī)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)高度檢測(cè)的精度、實(shí)時(shí)性與自動(dòng)化程度提出了更高要求?，F(xiàn)代檢測(cè)系統(tǒng)不僅需要實(shí)現(xiàn)對(duì)切割高度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，還要能夠與農(nóng)機(jī)的自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)調(diào)節(jié)，從而在不同地形、不同作物條件下保持最佳作業(yè)狀態(tài)。因此，建立一套科學(xué)、可靠的飼料收獲機(jī)高度檢測(cè)體系，已成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備智能化升級(jí)的重要方向。

飼料收獲機(jī)高度檢測(cè)項(xiàng)目

飼料收獲機(jī)高度檢測(cè)主要包括以下幾個(gè)核心項(xiàng)目：切割高度測(cè)量、作業(yè)平臺(tái)水平度檢測(cè)、傳感器位置偏差校準(zhǔn)、以及動(dòng)態(tài)高度變化響應(yīng)測(cè)試。切割高度測(cè)量是最基本的檢測(cè)內(nèi)容，通常指割臺(tái)與地面之間的垂直距離。作業(yè)平臺(tái)水平度檢測(cè)用于評(píng)估收割機(jī)在不平坦地面上作業(yè)時(shí)的穩(wěn)定性，確保各部位切割高度一致。傳感器位置偏差校準(zhǔn)則用于驗(yàn)證高度傳感器在安裝過(guò)程中的誤差，保證數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性。此外，動(dòng)態(tài)高度變化響應(yīng)測(cè)試用于評(píng)估系統(tǒng)在機(jī)器運(yùn)行過(guò)程中對(duì)地形起伏的適應(yīng)能力，確保在高速作業(yè)中仍能保持高度穩(wěn)定。

高度檢測(cè)所用儀器

目前飼料收獲機(jī)高度檢測(cè)主要依賴于以下幾種高精度檢測(cè)儀器：激光測(cè)距儀、超聲波傳感器、GPS/RTK定位系統(tǒng)、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（INS）以及視覺(jué)傳感器。激光測(cè)距儀具有高精度、響應(yīng)快的優(yōu)點(diǎn)，適用于近距離、高精度的切割高度測(cè)量；超聲波傳感器成本低、抗干擾強(qiáng)，適合在粉塵較大的作業(yè)環(huán)境中使用。GPS/RTK系統(tǒng)可提供厘米級(jí)定位精度，結(jié)合地理信息數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)作業(yè)高度的全局監(jiān)控。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)則通過(guò)加速度計(jì)和陀螺儀實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)器的姿態(tài)變化，輔助判斷切割平臺(tái)的傾斜程度。視覺(jué)傳感器通過(guò)攝像頭拍攝地面與割臺(tái)之間的圖像，結(jié)合圖像處理算法，實(shí)現(xiàn)非接觸式高度估計(jì)，尤其適用于復(fù)雜地形下的智能識(shí)別。

檢測(cè)方法

飼料收獲機(jī)高度檢測(cè)通常采用組合式檢測(cè)方法，以提高系統(tǒng)的可靠性與準(zhǔn)確性。常見(jiàn)方法包括：靜態(tài)標(biāo)定法、動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)法、多傳感器融合法和基于圖像識(shí)別的非接觸檢測(cè)法。靜態(tài)標(biāo)定法是在機(jī)器靜止?fàn)顟B(tài)下，使用標(biāo)準(zhǔn)尺或激光測(cè)距儀對(duì)割臺(tái)高度進(jìn)行校準(zhǔn)，建立初始基準(zhǔn)值；動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)法則是在機(jī)器運(yùn)行過(guò)程中，持續(xù)采集傳感器數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)顯示切割高度，并與設(shè)定目標(biāo)值進(jìn)行比對(duì)；多傳感器融合法通過(guò)整合激光、超聲波、GPS和慣性數(shù)據(jù)，利用卡爾曼濾波等算法進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，有效降低單一傳感器誤差；圖像識(shí)別法則利用安裝在割臺(tái)前方的攝像頭，通過(guò)深度學(xué)習(xí)模型分析圖像中的地面與割臺(tái)輪廓，自動(dòng)計(jì)算高度值，適用于復(fù)雜農(nóng)田環(huán)境。

檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范

目前，我國(guó)與國(guó)際上對(duì)飼料收獲機(jī)高度檢測(cè)已有相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 21720-2020 農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)質(zhì)量檢測(cè)方法》中明確規(guī)定了收獲機(jī)械切割高度的檢測(cè)流程、評(píng)價(jià)指標(biāo)與合格標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)，飼料收獲機(jī)切割高度的允許誤差范圍為±20mm，且在連續(xù)10m作業(yè)段內(nèi)，高度波動(dòng)不超過(guò)50mm。此外，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）發(fā)布的ISO 16161-1:2021《Agricultural tractors and machinery — Determination of cutting height and swath width》也對(duì)切割高度的測(cè)量方法、儀器精度、測(cè)試條件等作出詳細(xì)規(guī)定。檢測(cè)過(guò)程中，需在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)場(chǎng)進(jìn)行，地面平整度應(yīng)控制在±5cm以內(nèi)，環(huán)境風(fēng)速不超過(guò)5m/s，以保證數(shù)據(jù)的可比性與重復(fù)性。同時(shí)，所有檢測(cè)儀器需在有效校準(zhǔn)期內(nèi)，且符合JJG 879-2015《激光測(cè)距儀檢定規(guī)程》等計(jì)量檢定標(biāo)準(zhǔn)。