СИСТЕМА И СПОСОБ ВНЕШНЕЙ РЕГУЛИРОВКИ ДАТЧИКА
SYSTEM AND METHOD FOR EXTERNAL SENSOR REGULATION

Настоящее изобретение относится, в целом, к области сельскохозяйственных установок и, в частности, к системе регулировки датчика для контейнера или резервуара для продукта в установке.
Сельскохозяйственные установки могут включать в себя резервуар для осуществления операции сева или внесения удобрений. Резервуар может использовать распределительную линию и трубопроводы для распределения содержимого резервуара, например семян или химикатов, при буксировке установки по полю. При раздаче содержимого резервуара оператору может понадобиться индикатор, указывающий, когда содержимое достигает определенного уровня в резервуаре. Например, оператор может использовать датчик для указания, когда химикаты в резервуаре находятся на уровне около 10% его емкости. При индикации такого уровня оператор может закончить внесение удобрений или обработку почвы и вернуться для пополнения резервуара химикатами, чтобы закончить работу. В зависимости от содержимого резервуара оператору может потребоваться настроить датчик таким образом, чтобы он показывал уровень содержимого на различных высотах или в различных положениях в резервуаре. В некоторых вариантах применения было бы нежелательно требовать, чтобы оператор залезал в резервуар, например, для установки датчика.
Согласно одному аспекту изобретения создана система, включающая в себя внешний регулятор положения, способный перемещать датчик в сельскохозяйственном резервуаре без необходимости доступа в сельскохозяйственный резервуар. Согласно другому аспекту изобретения создан способ, включающий в себя этап, на котором осуществляют магнитное соединение датчика с конструкцией, расположенной внутри сельскохозяйственного резервуара, причем датчик можно устанавливать в разных положениях внутри сельскохозяйственного резервуара в соответствии с вводом пользователя снаружи сельскохозяйственного резервуара.
Эти и другие признаки, аспекты и преимущества настоящего изобретения станут понятны после ознакомления с нижеследующим подробным описанием, приведенным со ссылкой на прилагаемые чертежи, снабженные сквозной системой обозначений, на которых:
фиг.1 - вид сбоку варианта осуществления сельскохозяйственной установки, включающей в себя резервуар и датчик, согласно аспектам изобретения;
фиг.2 - вид в перспективе в разрезе варианта осуществления резервуара, показанного на фиг.1, включающего в себя датчик и внешний регулятор положения;
фиг.3 - детальный вид в перспективе варианта осуществления датчика и внешнего регулятора положения, показанных на фиг.2;
фиг.4 - вид сбоку в разрезе варианта осуществления резервуара и конструкции стремянки, датчика и внешнего регулятора положения;
фиг.5 - вид сбоку в разрезе другого варианта осуществления резервуара и конструкции стремянки, датчика, и внешнего регулятора положения;
фиг.6 - вид сбоку в разрезе другого варианта осуществления резервуара и конструкции стремянки, датчика, и внешнего регулятора положения; и
фиг.7 - вид сбоку в разрезе другого варианта осуществления резервуара и конструкции стремянки, датчика, и внешнего регулятора положения.
Ниже описан один или несколько конкретных вариантов осуществления настоящего изобретения. Для обеспечения краткого описания этих вариантов осуществления в описании изобретения будут приведены не все признаки фактической реализации. Очевидно, что при разработке любой подобной фактической реализации, как в любом инженерном или конструкторском проекте, требуется принимать многочисленные решения, зависящие от реализации для достижения конкретных целей разработчика, например, согласование с ограничениями, связанными с системой и бизнесом, которые могут различаться для разных реализаций. Кроме того, следует понимать, что такая разработка будет сложной и занимающей много времени, но, тем не менее, будет обычным занятием проектирования, изготовления и производства для специалистов, воспользовавшихся настоящим раскрытием.
Термины "содержащий", "включающий в себя" и "имеющий" имеют включительный смысл и означают, что могут существовать дополнительные элементы помимо перечисленных элементов.
Согласно нижеследующему подробному описанию, различные конфигурации систем регулировки положения датчика уровня сельскохозяйственного резервуара можно использовать для того, чтобы оператор мог лучше управлять датчиком уровня резервуара без необходимости залезать в резервуар и без воздействия содержимого резервуара на оператора. Например, рассмотренные ниже варианты осуществления могут включать в себя жесткий стержень, который может быть присоединен к датчику уровня резервуара для обеспечения простой и надежной внешней регулировки датчика в резервуаре. Благодаря использованию жесткого стержня, присоединенного к корпусу датчика, конфигурация предусматривает жесткое присоединение к датчику, которое обеспечивает дистанционное/внешнее позиционирование датчика без воздействия содержимого резервуара на пользователя и обеспечивает простую систему для регулировки положения датчика в резервуаре. Согласно нижеследующему рассмотрению, варианты осуществления позволяют оператору легче регулировать уровень, указанный датчиком, путем обеспечения линии для регулировки положения датчика извне резервуара. Кроме того, датчик может быть магнитно связан с конструкцией в резервуаре, что может обеспечить соединительный механизм, менее подверженный воздействию агрессивных химикатов и конфигурируемый для размещения в любом месте вдоль его положения магнитного монтажа.
На фиг.1 показан вид сбоку варианта осуществления сельскохозяйственной установки 10. Сельскохозяйственная установка 10 предназначена для распределения продуктов, например семян, удобрений и/или химикатов, из резервуара 12, который может поддерживаться рамой 14 установки. Рама 14 установки включает в себя буксировочную тягу 16 и сцепное устройство 18, которое можно использовать для присоединения установки к буксирующему транспортному средству, например трактору. Резервуар 12 может состоять из любого пригодного коррозионно-стойкого материала, например нержавеющей стали, оцинкованной стали или пластика, который можно использовать для вмещения продукта. Резервуар 12 включает в себя стенки 20 надлежащей толщины для удержания содержимого резервуара. Резервуар 12, его содержимое и рама 14 могут поддерживаться передними колесами 22 и задними колесами 24. Как показано, сельскохозяйственная установка 10 также может включать в себя внешний регулятор положения 25, который можно использовать для размещения датчика уровня резервуара в резервуаре 12. Внешний регулятор положения 25 позволяет оператору регулировать положение датчика уровня резервуара извне резервуара 12, обеспечивая легкий доступ к датчику. Можно видеть, что продукт или содержимое резервуара 12 раздается распределительной системой 26, расположенной под резервуаром 12. Оператор может осуществлять доступ к верхней части резервуара 12 с помощью поручней 28 и стремянки или лестницы 30, чтобы приблизиться к люкам, расположенным в верхней части резервуара 12. Как показано, верхняя часть резервуара 12 может располагаться в десяти или двенадцати футах над землей, в зависимости от установки и применения, что затрудняет доступ к верхней части и/или внутрь резервуара 12. Кроме того, сельскохозяйственная установка 10 может включать в себя более чем один резервуар 12 для распределения разных продуктов по полю. Как показано, оператор может регулировать высоту или уровень датчика в резервуаре без необходимости залезать внутрь резервуара 12, что позволяет регулировать датчик, не подвергаясь воздействию содержимого резервуара. Например, резервуар 12 может быть наполнен опасными пестицидами, которые можно использовать для удаления вредных насекомых или сорняков из сельскохозяйственной культуры или поля. Таким образом, внешний регулятор положения 25 позволяет оператору регулировать компонент датчика, находясь полностью вне резервуара 12.
На фиг.2 показан вид в перспективе и в разрезе варианта осуществления резервуара 12. Стенки резервуара 20 имеют значительную толщину, например, от половины до двух сантиметров, благодаря чему в резервуаре 12 может помещаться большое количество удобрения или другого продукта, подлежащего распределению по полю. В некоторых вариантах осуществления стенки 20 могут быть тонкими, например 3 миллиметра в толщину, или толстыми, например 3 сантиметра в толщину. Резервуар 12 может включать в себя конструкцию стремянки 32, ведущей к верхней поверхности 36 резервуара 12, которая включает в себя люки 38 и 40. Стремянка 32 включает в себя правый поручень 44 и левый поручень 46, соединенные горизонтальными ступеньками 48, что позволяет оператору опускаться на дно резервуара 12 из люка 38. К правой детали стремянки 44 может быть присоединена металлическая монтажная конструкция 50, позволяющая устанавливать датчик 52 в том или ином положении на стремянке 32 с помощью магнита. Стремянка 32 и монтажная конструкция 50 могут быть выполнены из любого пригодного материала, например нержавеющей стали, оцинкованной стали или иного сплава. Кроме того, корпус датчика 52 может включать в себя сильный магнит, который позволяет надежно присоединять датчик 52 к монтажной конструкции 50. Например, магнит из редкоземельного металла может быть встроен в корпус датчика 52 для обеспечения надежного присоединения датчика 52 к монтажной конструкции 50. Таким образом, монтажная конструкция 50, например, может включать в себя достаточно материала для притяжения и удержания магнита, расположенного в корпусе датчика 52. Кроме того, монтажная конструкция 50 может иметь подходящую высоту, чтобы оператор мог регулировать положение датчика 52 в соответствии с содержимым резервуара и другими факторами.
Датчик 52 может представлять собой любой пригодный датчик для определения уровня продукта в резервуаре 12. Например, датчик 52 может включать в себя оптический или механический компонент для определения, находится ли содержимое резервуара 12 выше или ниже уровня датчика. Например, датчик 52 может быть магнитно связан с монтажной конструкцией 50 для указания, посредством световой индикации, когда резервуар 12 заполнен более чем на 10%. Датчик 52 может иметь звуковую или визуальную сигнализацию (например, лампочку) для указания наличия менее 10% содержимого резервуара. В других вариантах осуществления монтажная конструкция 50 может иметь высоту, равную половине высоты стремянки 32, чтобы датчик 52 мог регистрировать ситуацию, когда резервуар 12 наполнен менее чем наполовину или когда резервуар 12 пуст. Кроме того, датчик 52 включает в себя соединительный механизм, расположенный на корпусе датчика, что позволяет присоединять внешний регулятор положения 25 к корпусу датчика 52, тем самым позволяя датчику 52 перемещаться вертикально вдоль монтажной конструкции 50. Соединительный механизм внешнего регулятора положения 25 может быть выполнен в виде крюка и ушка, магнитного соединения или механической сцепки со смещением. Как показано, датчик 52 включает в себя цилиндрическую деталь, расположенную в верхней части корпуса датчика 52, которая может присоединяться к внешнему регулятору положения 25, когда регулятор положения опускается в резервуар 12, что позволяет оператору изменять положение и уровень индикации в соответствии с высотой датчика 52. Внешний регулятор положения 25 включает в себя соединительный механизм со смещением, который соединяется с цилиндрической деталью датчика 52. В других вариантах осуществления резервуар 12 может включать в себя две секции, по одной для каждого типа продукта, подлежащего распределению, причем каждая секция имеет люк, например люк 38, конструкцию стремянки 32 и датчик 52. Например, в одной части резервуара 12 может находиться пестицид, а в другой части резервуара может находиться удобрение.
Можно видеть, что регулируемое позиционирование датчика 52 в резервуаре 12 позволяет оператору настраивать уровень индикации или сигнала для резервуара 12. Например, если оператор применяет дорогостоящий пестицид, который распределяется по полю с относительно низкой плотностью, то оператор может выбрать получение индикации уровня резервуара 12 от датчика 52, когда уровень в резервуаре 12 падает ниже 10% его емкости. Это может понравиться оператору, поскольку распределение пестицида с низкой плотностью означает, что оператор будет медленно расходовать распределяемый продукт. В других вариантах осуществления оператор может настраивать датчик 52 с помощью внешнего регулятора положения 25 для указания наличия менее 25% продукта. Это может происходить, когда продукт распределяется по полю с высокой плотностью. Поэтому внешний регулятор положения 25 позволяет оператору легко настраивать уровень, обнаруживаемый датчиком 52 в резервуаре 12.
На фиг.3 показан детальный вид в перспективе варианта осуществления датчика 52, детали стремянки 44, монтажной конструкции 50 и части внешнего регулятора положения 25. Как показано, корпус датчика 52 включает в себя магнитную деталь 54, которая присоединяет датчик 52 к монтажной конструкции 50. Датчик 52 также включает в себя цилиндрическую соединительную конструкцию 56, которая сопрягается с соединительной конструкцией 58 регулятора положения, что позволяет регулятору положения 25 перемещать датчик 52 вертикально вдоль монтажной конструкции 50. Как показано, соединительная конструкция регулятора положения 58 располагается на конце жесткого стержня 60, который может быть выполнен из любого пригодного жесткого материала, например пластика, металла или дерева. Согласно варианту осуществления соединительные конструкции 56 и 58 можно рассматривать как механический соединительный механизм со смещением, в котором конструкция 58 смещается к закрытому положению пружинной линией и открывается оператором для обеспечения присоединения к детали 56. Можно видеть, что можно использовать любой пригодный тип соединительного механизма, включая магнитный, адгезионный и любую пригодную запорную механическую линию. Кроме того, соединительные конструкции 56 и 58 могут быть любого пригодного типа, который позволяет просто и быстро соединять и разъединять внешний регулятор положения 25 и датчик 52. Например, в другом варианте осуществления линия, используемая для присоединения датчика 52 к внешнему регулятору положения 25, может представлять собой крюк и ушко, причем крюк, расположенный на конце внешнего регулятора положения 25, может входить в отверстие, находящееся в датчике 52, тем самым соединяя оба компонента друг с другом. В другом примере внешний регулятор положения 25 может включать в себя магнит, расположенный на конце жесткого стержня 60 для присоединения к корпусу датчика 52, тем самым обеспечивая магнитное соединение между регулятором положения 25 и магнитной поверхностью, расположенной на датчике 52. Внешний регулятор положения 25 позволяет оператору гибко настраивать положение датчика 52 извне резервуара 12, что позволяет регулировать положение, не подвергаясь воздействию содержимого резервуара, и обеспечивает простой способ гибко регистрировать высоту содержимого резервуара.
На фиг.4 показан вид сбоку в разрезе варианта осуществления резервуара 12, также включающего в себя регулятор положения 25, конструкцию стремянки 32 и датчик 52. Как показано, внешний регулятор положения 25 включает в себя жесткий стержень 60, соединительную конструкцию 58 и рукоятку 62. Рукоятка 62 также может включать в себя линию для присоединения и отсоединения внешнего регулятора положения 25 к датчику / от датчика 52 посредством соединительной конструкции 56 датчика. Например, подпружиненный рычаг в рукоятке 62 можно вдавливать внутрь для открытия соединительной конструкции 58, тем самым позволяя ей охватывать цилиндрическую соединительную конструкцию 56, что позволяет регулятору положения 25 перемещать датчик 52. Внешний регулятор положения 25 можно размещать через люк 38 резервуара 12, что позволяет оператору осуществлять доступ и регулировать положение датчика 52 в резервуаре 12. Отрегулировав положение датчика 52 в резервуаре 12, оператор может отсоединить внешний регулятор положения 25 от датчика 52 и вытащить внешний регулятор положения 25 из резервуара 12. Как рассмотрено выше, внешний регулятор положения 25 позволяет оператору легко осуществлять доступ и регулировать положение датчика 52 в резервуаре 12 без необходимости залезать внутрь резервуара 12. Кроме того, внешний регулятор положения 25 обеспечивает простое и гибкое размещение датчика 52, тем самым, снабжая оператора конструкцией, которая позволяет регулировать сигнализацию уровня резервуара, которая зависит от содержимого резервуара.
На фиг.5 показан вид сбоку в разрезе другого варианта осуществления резервуара 12 и внешнего регулятора положения 63. Как показано, внешний регулятор положения 63 включает в себя блок дистанционного управления 64, расположенный на верхней поверхности 36 резервуара 12. Проводной или беспроводной блок дистанционного управления 65 можно использовать для связи с блоком дистанционного управления 64, который сообщается по линии связи 66 с приводом 68. Беспроводной блок дистанционного управления 65 может располагаться в кабине трактора и может осуществлять связь с блоком дистанционного управления 64 с использованием инфракрасной связи, Bluetooth или любого другого пригодного метода. Линия 66 может быть электрической, сетевой, флюидной или любой другой пригодной линией связи для управления приводом 68, на котором может быть установлен датчик 52. Например, привод 68 может представлять собой привод на основе электродвигателя, привод на флюидной основе (например, гидравлический или пневматический) или любой другой пригодный привод. Привод 68 может перемещаться вертикально вдоль монтажной пластины 50, тем самым перемещая датчик 52 вверх и вниз согласно командам от блока дистанционного управления 64 и беспроводного блока дистанционного управления 65, которые располагаются вне резервуара 12. Например, беспроводной блок дистанционного управления 65 может осуществлять связь с блоком дистанционного управления 64, тем самым посылая электрический сигнал по линии связи 66, предписывая приводу 68 перемещаться вертикально по дорожке на монтажной конструкции 50. В свою очередь, привод 68 перемещает датчик 52 в резервуаре 12, тогда как оператор управляет положением посредством беспроводного блока дистанционного управления 65 вне резервуара 12. Привод 68 может быть присоединен к дорожке на монтажной конструкции 50, что позволяет датчику 52, прикрепленному к приводу 68, перемещаться вертикально для регулировки уровня резервуара, регистрируемого датчиком 52. Внешний регулятор положения 63 позволяет пользователю управлять положением и уровнем резервуара, регистрируемым датчиком 52 извне резервуара 12, обеспечивая гибкий и простой способ регулировки положения датчика 52, не подвергая оператора воздействию содержимого резервуара 12. Можно видеть, что линия 66, блок дистанционного управления 64 и привод 68 также могут быть пневматическими, гидравлическими или любыми другими пригодными системами для перемещения датчика 52 вдоль монтажной конструкции 50. В другом варианте осуществления внешний регулятор положения 63 может располагаться под резервуаром 12, чтобы оператор мог осуществлять доступ и регулировать положение датчика 52 из-под резервуара 12. Кроме того, внешний регулятор положения 63 может располагаться сбоку резервуара 12, позволяя производить регулировку сбоку резервуара 12.
На фиг.6 показан вид сбоку в разрезе варианта осуществления резервуара 12, включающего в себя внешний регулятор положения 69. Внешний регулятор положения 69 включает в себя гибкую линию 70, которая может быть выполнена из пригодного гибкого материала, например веревки, пластика или металла. Гибкая линия 70 проходит через люк 38 по шкивам 72, которые могут быть установлены на дне резервуара 12, а также вне верхней поверхности 36 резервуара 12. Как показано, датчик 52 может включать в себя компоненты, которые присоединяются к дорожке, расположенной на монтажной конструкции 50, что позволяет датчику 52 перемещаться вертикально вдоль монтажной конструкции 50, когда гибкая линия 70 перемещается по шкивам 72 и другим компонентам внешнего регулятора положения 69. Например, внешний регулятор положения 69 позволяет оператору стоять на платформе доступа, смонтированной на верхней поверхности 36 резервуара, и вручную подавать линию 70 по шкивам 72, тем самым регулируя положение датчика 52, без необходимости залезать внутрь резервуара 12.
На фиг.7 показан вид с торца в разрезе варианта осуществления резервуара 12, включающего в себя конструкцию стремянки 32 и внешний регулятор положения 73. Согласно варианту осуществления резервуара 12 стенки резервуара 20 могут состоять из пластичного материала надлежащей толщины для вмещения химикатов или удобрений. Стенки резервуара 20 могут иметь надлежащую толщину, чтобы магнитное поле могло проходить через стенку 20 для магнитного присоединения и размещения металлической детали, расположенной вне резервуара 12. Магнитно присоединенная деталь может располагаться во внутренней части 74 или присоединяться к ней. Внешний регулятор положения 73 включает в себя внутреннюю часть 74 и внешнюю часть рукоятки 76. Внутренняя часть 74 включает в себя металлическую деталь достаточного размера и прочности для присоединения к части стенки резервуара 20, где располагается внешняя рукоятка 76. Кроме того, внешняя часть рукоятки 76 содержит пригодный магнит, притягивающий металлическую деталь, расположенную во внутренней части 74 через стенку 20. В других вариантах осуществления внешняя часть рукоятки 76 может включать в себя металлическую деталь, тогда как внутренняя часть 74 включает в себя магнит.
Как показано, датчик 52 установлен на внутренней части 74 и перемещается совместно с внешним регулятором положения 73 в направлении 78, тем самым изменяя свое положение в резервуаре 12. Например, оператор вне резервуара 12 может браться за внешнюю рукоятку 76, перемещая внешнюю рукоятку 76 вверх вдоль стенки резервуара 20, тем самым повышая уровень (например, от 10% до 25% полной емкости), указываемый или сигнализируемый оператору. Когда внешняя рукоятка 76 перемещается вверх, внутренняя часть 74 перемещается вверх с помощью магнита, который магнитно связан с внешней рукояткой 76 через стенку резервуара 20. Эта конструкция позволяет оператору регулировать положение датчика 52 извне резервуара 12, что значительно упрощает процедуру регулировки, не подвергаясь воздействию материалов в резервуаре 12. Кроме того, может быть предусмотрена стенка 20 с дорожкой или канавкой, которая обеспечивает путь для внешнего регулятора положения 73 для перемещения в направлении 78 в резервуаре 12. Кроме того, внешняя часть стенки 20 также может включать в себя метки для указания, где может располагаться датчик 52 в резервуаре 12 в определенном положении внешней части рукоятки 76. Например, могут существовать метки, которые показывают положение внешней части рукоятки 76 на 10%, 20%, 30%, 40% и 50% емкости резервуара.
Хотя здесь были проиллюстрированы и описаны лишь некоторые признаки изобретения, специалисты в данной области техники могут предложить многочисленные модификации и изменения. Поэтому очевидно, что формула изобретения призвана охватывать все подобные модификации и изменения, которые отвечают истинной сущности изобретения.