附圖標記
[0048]I 機架
[0049]2懸掛連接部
[0050]3深松器
[0051]4耕深在線檢測裝置
[0052]41超聲波測距傳感器
[0053]42 處理器
[0054]43上位機
[0055]44鎮壓輪
[0056]5外接電源
[0057]S100-S300 步驟
【具體實施方式】
[0058]下面結合附圖對本發明的結構原理和工作原理作具體的描述:
[0059]參見圖1及圖2，圖1為本發明一實施例的深松機立體結構示意圖，圖2為本發明一實施例的深松機結構示意圖。本發明的懸掛式深松機，包括機架I和安裝在所述機架I上的懸掛連接部2和深松器3，還包括耕深在線檢測裝置4。該深松機通過懸掛連接部2與牽引裝置(例如拖拉機，圖未示)連接，本實施例中，該懸掛連接部2為三點式連接，該機架I為一水平設置的矩形框架結構，該深松機與牽引裝置的連接及其他零部件之間的相互位置關系、連接關系、工作原理等，均為較成熟的現有技術，故在此不作贅述，下面僅對本發明的耕深在線檢測裝置4予以詳細說明。
[0060]耕深監測是農機田間作業最常見的測控參數。針對田間作業時塵土粉塵比較大、干擾因素比較多的特點，本發明的耕深在線檢測裝置4，采用超聲波探測技術通過檢測所述深松機的機架I與地面距離的變化得到所述深松機的深松鏟入土深度，以對深松作業質量進行實時監控。所述耕深在線檢測裝置4包括:超聲波測距傳感器41，安裝在所述深松機的機架I上，用于實時在線測量所述機架I與地面的距離以得到距離信號，該超聲波測距傳感器41提供標準接口，有電源線正負接線端子和數據線正負接線端子，可安裝在機架I的一偵牝垂直對地面發射超聲波，到達地面后反射，超聲波測距傳感器41接受反射信號，得到機架I離地面的距離。電源線接上12v直流電源后，信號接線端子會按一定的時間間隔(比如100ms)持續發送超聲波測距傳感器41的探頭到障礙物的距離信號。當深松機作業時，深松機的機架I離地高度發生變化，通過檢測這個變化量來計算深松鏟入土深度；處理器42，與所述超聲波測距傳感器41連接，用于接收所述距離信號，并對所述距離信號進行數據處理后得到所述深松機的實時耕深數據發送給上位機43 ;上位機43，與所述處理器42連接，用于接收并輸出所述實時耕深數據，也可將該耕深數據繪制為耕深曲線后直接在屏.上動態顯不O
[0061]一般超聲波測距傳感器41在松軟界面反射波信號微弱，接收端無法收到檢測數據。因此，本實施例中還包括鎮壓輪44，安裝在所述機架I上并設置在所述超聲波測距傳感器41前方，用于將松軟的土地表面壓實，以保證所述超聲波測距傳感器41的接收端收到實時在線測量距離的反射信號。隨著車輛前進，鎮壓輪44首先將松軟的土地表面壓實，安裝在鎮壓輪44后面的超聲波測距傳感器41的探頭發射超聲波信號到壓實后的土地表面上，才能夠保證接收端收到反射信號。
[0062]參見圖3，圖3為本發明一實施例的耕深在線檢測裝置示意圖。所述處理器42包括:接收模塊，用于連續接收所述距離信號；計算模塊，用于對所述接收模塊收到的所述距離信號計算作業深度后進行平均處理，并將處理后的平均值作為所述實時耕深數據；發送模塊，用于將所述實時耕深數據發送至所述上位機43。
[0063]其中，所述作業深度的計算公式優選為:
[0064]D=0.5*v*t_h
[0065]其中，V為所述超聲波測距傳感器41發送的超聲波在空氣中的傳播速度，t為所述超聲波測距傳感器41發送的超聲波脈沖傳送的時間，h為所述超聲波測距傳感器41距未作業地面的安裝高度。
[0066]本發明利用超聲波脈沖在空氣中傳播和反射的原理進行測量。固定在農機具上的超聲波測距傳感器41，向耕作后的地表面發出超聲波脈沖，聲脈沖經空氣傳到地表面，其中部分聲波能反射后返回到超聲波測距傳感器41，超聲波測距傳感器41測量脈沖從發射到接收所用的時間，根據空氣中的聲速，從而計算得出作業深度D。聲波速度取決于傳遞氣體的成分組成，壓力大小和溫度高低。對于大多數的超聲波應用來說，氣體的成分和壓力是相對固定不變的，而溫度可能是變化的。溫度補償可以減少由于溫度影響所造成的較大誤差。因此本實施例還包括溫度傳感器(圖未示)，所述溫度傳感器可安裝在所述機架I上并與所述處理器42連接，為了補償溫度變化引起的誤差，本發明在輸出新值之前，將對傳感器多次測量結果取其平均值，并且在處理器42 (例如單片機)的檢測電路中增加溫度檢測模塊，實時采集空氣溫度，則所述傳播速度V采用如下公式修正:
[0067]v=331.4+0.61*T
[0068]其中，T為所述溫度傳感器檢測到的實時空氣溫度。
[0069]其中，所述上位機43可為機載電腦或手持智能裝置，所述機載電腦可安裝在所述深松機的駕駛室內。所述機載電腦或手持智能裝置通過藍牙或wifi與所述處理器42連接，所述手持智能裝置位于所述藍牙或wifi的傳輸范圍內時，所述超聲波測距傳感器41與所述處理器42為工作狀態，所述手持智能裝置位于所述藍牙或wifi的傳輸范圍外時，所述超聲波測距傳感器41與所述處理器42為休眠狀態。打開電源后，超聲波測距傳感器41和處理器42開始工作，處理器42讀取超聲波測距傳感器41的數據，經濾波處理后，得到實時的耕深數據，經過藍牙或wif i模塊發送出來，該手持智能裝置例如為智能手機安裝對應的應用程序，通過藍牙或wif i模塊接收耕深數據，在顯示屏上顯示出來。
[0070]該智能手機可對應設置有藍牙模塊和顯示模塊，分別用于數據接收和顯示。也可設置藍牙模塊用于接收處理器42通過藍牙發送的耕深數據；數據處理模塊，用于根據處理器42發送的耕深數據繪制耕深曲線，在屏幕上顯示；位置信息獲取與顯示模塊，獲取手機上的GPS模塊提供的位置坐標，顯示到數字地圖上；數據發送模塊，通過手機GPRS網絡，將耕深數據、位置數據等發送到服務器網絡，以進行遠程檢測和控制。
[0071]本發明可不設電源開關，駕駛員不需要對本發明的開啟和關閉做任何工作。其中超聲波測距傳感器41安裝在懸掛式農具上，外接電源5模塊和處理器42安裝在駕駛室里。當駕駛員攜帶智能手機進入駕駛室開始作業時，智能手機距離處理器42在藍牙或wifi傳輸距離范圍內，會喚醒處理器42，進行耕深數據采集、處理和發射，當駕駛員攜帶智能手機離開駕駛室，處理器42檢測不到智能手機藍牙數據，就會自動休眠。這樣一方面減少駕駛員操作的工作量，同時可以起到節能的作用。
[0072]參見圖4，圖4為本發明一實施例的耕深在線檢測方法流程圖。本發明的耕深在線檢測方法，通過檢測所述深松機的機架I與地面距離的變化得到所述深松機的深松鏟入土深度，以對深松作業質量進行實時監控，所述耕深在線檢測方法包括如下步驟:
[0073]步驟S100、超聲波測距，用超聲波測距傳感器41實時在線測量所述機架I與地面的距離以得到距離信號；
[0074]步驟S200、計算實時耕深數據，對所述距離信號進行數據處理后得到所述深松機的實時耕深數據；處理器42例如單片機接受到原始數據后，判斷數據是否有效(超過合理的范圍，比如小于零，大于最大作業深度等)，刪除無效數據，將有效數據做平均處理。
[0075]步