[发明专利]水田环境下拖拉机行驶车速和下陷深度检测装置

说明书

本发明公开一种水田环境下拖拉机行驶车速和下陷深度检测装置，包括卡式挂载部件、倾斜调整部件、上下运动部件、五轮仪测速模块；卡式挂载部件安装在拖拉机主梁上，卡式挂载部件上设置倾斜检测模块；倾斜调整部件连接至卡式挂载部件上，上下运动部件上下滑动安装在倾斜调整部件上，倾斜调整部件与上下运动部件之间设置有测距模块，测距模块能够检测上下运动部件相对于倾斜调整部件的滑动距离；倾斜调整部件能够根据拖拉机倾斜角度调整上下运动部件角度，使上下运动部件保持竖直；上下运动部件上设置五轮仪测速模块，五轮仪测速模块能够检测拖拉机的行驶速度。本发明的优点在于：降低检测误差，检测精度较高。

技术领域

本发明涉及检测自动化技术领域，具体涉及一种水田环境下拖拉机行驶车速和下陷深度检测装置。

背景技术

打滑率和下陷深度的检测是计算水田拖拉机在行驶或作业工况下动态特性的重要参数。对打滑率和下陷深度的实时监测有助于提高水田拖拉机的实时操作性、降低油耗、提高作业效率，同时也是了解拖拉机行走系轮胎或履带板与软质水田泥土之间力学作用机理的重要方式，其结果为水田动力机具的设计提供了有价值的依据。现有技术中，例如公开号为CN204882084U的中国实用新型专利公开了一种拖拉机打滑率检测装置，其包括光栅板、接近开关、控制器和显示器，所述的光栅板与驱动轮的轮毂固定，光栅板的外周间隔设有多个感应片，所述的感应片以轮毂中心轴为中心圆形分布，所述的接近开关设置在光栅板的侧部且刚好与上述感应片的运动轨迹正对，接近开关和显示器均与控制器电性连接。该拖拉机打滑率检测装置能在不影响机械工况直接测试完成，测试结果准确。打滑率是通过测量出主轴转速和车体速度后计算得出。主轴位置相对车体固定不变，其转速容易获取。

五轮仪是一种较为常见的测量车体速度的装置，由于主要部件是机械结构，其具有成本低、功耗小、精度适中、受电子类器件零偏性影响较小、易于维护等优点，适于安装在拖拉机上长时间、连续地检测车体速度。水田环境下的土壤水分过大、土壤坚实度小呈烂泥状，拖拉机在此类地面上行驶时车体时常向一侧倾斜。五轮仪正常工作时需要有一定的压力迫使轮面适度紧贴地面，当车体发生倾斜时，五轮仪的轮面与地面之间会出现一个夹角。

现有技术中的五轮仪是单自由度的结构，不能调整五轮仪的倾斜角度，这导致了现有五轮仪的轮面不能紧贴地面，容易产生测量误差。

现有技术中，下陷深度通过测量车体某固定点与某一基准面(如地面)之间的距离来获取。然而水田中的基准面是水面，水面会对光、超声波等媒介的传播产生漫反射现象，同时水面会受到拖拉机行走系统的影响而时刻发生大幅度波动，这使得采用激光、超声波、视觉等方法不能获取准确的距离值。现有技术中采用普通机械结构测量下陷深度的方法，同样是单自由度结构，不能解决常见的水田拖拉机行驶过程中车体出现倾斜而导致测量误差的问题。

有鉴于水田环境的特殊性，与现有技术相比，提供一种易于安装拆卸、能克服水面影响、实现适当倾斜角度调整、提高检测精度和实时性、低功耗、适于长时间连续地监测水田环境下拖拉机行驶时车速和下陷深度的检测装置具有重要的实用价值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：现有技术中检测水田环境下拖拉机行驶车速和下陷深度时，受拖拉机倾斜以及水面影响导致检测精度低的技术问题。

本发明是通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种水田环境下拖拉机行驶车速和下陷深度检测装置，包括卡式挂载部件、倾斜调整部件、上下运动部件、五轮仪测速模块；

所述卡式挂载部件安装在拖拉机主梁上，卡式挂载部件上设置有能够检测拖拉机相对于地面倾斜角度的倾斜检测模块；

倾斜调整部件连接至卡式挂载部件上，上下运动部件上下滑动安装在倾斜调整部件上，所述倾斜调整部件与上下运动部件之间设置有测距模块，测距模块能够检测上下运动部件相对于倾斜调整部件的滑动距离；

所述倾斜调整部件能够根据拖拉机倾斜角度调整上下运动部件角度，使上下运动部件保持竖直；