KCI등재
벼 수확량 모니터링을 위한 충격판식 유량센서 개발 = Development of Impact-Plate Type Flow Sensor for Rice Yield Monitoring
저자
이상희 (농촌진흥청 국립농업과학원 농업공학부) ; 김태형 (농촌진흥청 국립농업과학원 농업공학부) ; 최용 (농촌진흥청 국립농업과학원 농업공학부) ; 장성혁 (농촌진흥청 국립농업과학원 농업공학부)
발행기관
학술지명
한국산학기술학회논문지(Journal of Korea Academia-Industrial cooperation Society)
권호사항
발행연도
2022
작성언어
Korean
주제어
등재정보
KCI등재
자료형태
학술저널
수록면
304-311(8쪽)
DOI식별코드
제공처
소장기관
Precision agriculture reduces input materials but increases productivity and is increasing in importance. Yield is basic and necessary information used for variable fertilization and establishment of a farming plan. However, a rice yield monitoring system that is suitable for a head-feed combine in Korea has not been commercialized, so it is required to develop one. This study was conducted to develop an impact-plate flow sensor for yield monitoring. The impact-plate flow sensor is composed of an impact plate and loadcell and installed in a part where grains are put inside a grain tank. In this study, grain weight was measured according to design factors of the width, height, thickness, and distance of the impact plate. A noise-cancelling filter was designed, and a grain-weight prediction model was identified. When the width, height, thickness, and distance were 100, 90, 1.5, and 20 mm, respectively, the error of measured grain weight was 0.17%, which showed the highest accuracy. The grain-weight prediction model shows high correlation with a Coefficient of determination (R2) of 0.9979. The error of the developed flow sensor was 3.4%, so that it is judged to predict grain weight with high accuracy.
더보기정밀농업은 포장 내 변이를 파악하여 투입자원은 절감하면서도 생산성을 높이는 기술로 최근 중요성이 높아지고 있다. 그중에서도 수확량 정보는 변량처방 및 영농계획 수립을 위한 필수적인 정보로 중요성이 높다. 하지만, 벼 수확량 모니터링 기술은 국내에서 아직 실용화에 이르지 못하여 자탈형 콤바인에 맞는 수확량 모니터링 시스템 개발이 필요하다. 본 연구에는 자탈형 콤바인을 대상으로 수확 중 실시간으로 수확량을 측정할 수 있는 충격판식 유량센서를 개발하고자 수행되었다. 충격판과 로드셀로 구성된 충격판식 유량센서를 콤바인 곡물탱크 내부에 곡물이 투입되는 부분에 설치하였으며, 충격판의 가로길이, 세로길이, 두께 및 설치거리에 따른 수확량을 분석하였다. 또한, 측정된 유량센서 출력값의 노이즈 제거를 위한 필터 개발, 측도설정과 성능시험을 실시하였다. 시험결과 충격판의 가로길이, 세로길이, 두께, 설치거리가 100, 90, 1.5, 20 mm일 때 측정된 수확량 오차가 0.17 %로 정확도가 가장 높게 나타났다. 제작된 유량센서의 측도설정을 위해 곡물의 유량과 센서 출력값을 측정한 결과 결정계수(R2)가 0.9979로 높은 상관관계를 보였으며, 개발된 유량센서를 이용하여 수확량을 측정한 결과 예측값의 오차는 3.4 %로 본 유량센서를 이용하여 수확 중 실시간으로 수확량 측정이 가능할 것으로 판단된다.
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