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Development of the measurement method for percentage of ripened grains using bulk density of rough rice piled in the combine grain tank

Research Project

Project/Area Number 18H02306
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 41040:Agricultural environmental engineering and agricultural information engineering-related
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

Hirai Yasumaru  九州大学, 農学研究院, 准教授 (10432949)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 稲垣 紫緒  九州大学, 理学研究院, 准教授 (20452261)
田中 史彦  九州大学, 農学研究院, 教授 (30284912)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥17,940,000 (Direct Cost: ¥13,800,000、Indirect Cost: ¥4,140,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2018: ¥13,650,000 (Direct Cost: ¥10,500,000、Indirect Cost: ¥3,150,000)
Keywords空隙率 / 質量 / 収量 / 真体積 / 精玄米 / 底面圧力 / ヘルムホルツ共鳴 / 粒子密度 / コンバイン / 穀粒タンク / コメ / 登熟歩合 / 体積計測 / かさ密度 / 体積 / 収量コンバイン / 籾質量 / ICT農業 / 粉粒体 / 透過画像
Outline of Final Research Achievements

The purpose of this study was to develop the method of measuring the percentage of ripened grains using particle density (mass/true volume) of rough rice layer piled in a combine grain tank. This study mainly focused on the method of measuring mass and true volume of rough rice layer in the tank. For the mass measurement, we developed the measurement method using two load cells installed on the front and rear bottom of the tank. This method reduced measurement error of a conventional method by 80% when measuring rough rice layers of various shapes. In addition, we showed the possibility of measuring true volume of rough rice layer including porosity among particles by using the method of acoustic resonance (Helmholtz resonance). This method is expected to be applicable to a combine grain tank after further investigation and validation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

登熟歩合は,コメの収量・品質を反映する基盤データである.従来の登熟歩合の計測は手刈りのサンプルを用いて限られた試験田で計測されるのみであった.コンバイン収穫時に計測できる方法を開発することにより,多数の水田で登熟歩合のデータを収量・品質の安定化に有効利用できる.学術面では,穀粒タンク内の籾層の質量計測について,堆積形状と計測精度の関係を実験的・理論的に解明した意義は大きく,現場の試行錯誤を減らし,計測装置の高精度化に寄与する.また,音響計測法(ヘルムホルツ共鳴)による粒子層の空隙の影響を考慮した真体積の計測法は国内外で初めて提案されたものであり,新たな計測法開発のシーズとなる成果である.

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2021 2020 2019 2018

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Volume Measurement of Particle Layers in a Container by Using Helmholtz Resonance2021

    • Author(s)
      Inoue, S., Hirai, Y., Inagaki S., Inoue, E., Okayasu, T., Mitsuoka, M.
    • Journal Title

      Journal of the Faculty of Agriculture, Kyushu University

      Volume: 66 Issue: 1 Pages: 91-95

    • DOI

      10.5109/4363556

    • NAID

      120006978568

    • ISSN
      0023-6152
    • Year and Date
      2021-03-01
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Journal Article] グレンタンクに種々の形状で堆積した籾層の重量検量式2020

    • Author(s)
      平井 康丸, 樫野 雅和, 上加郁朗, 光岡宗司, 井上英二, 岡安崇史
    • Journal Title

      農業食料工学会誌

      Volume: 82(4) Pages: 362-369

    • NAID

      40022306536

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 四角柱容器に堆積した籾層の底面圧力と空隙率2019

    • Author(s)
      吉嵜隆一・平井康丸・井上真大朗・稲垣紫緒・井上英二・岡安崇史・光岡宗司
    • Journal Title

      農業食料工学会誌

      Volume: 81 Pages: 383-391

    • NAID

      130008047260

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Relationships between Bulk Density and Particle Density of Rough Rice Piled in a Vertical Cylinder2018

    • Author(s)
      Ryuichi YOSHIZAKI, Yasumaru HIRAI, Eiji INOUE, Takashi OKAYASU, Muneshi MITSUOKA
    • Journal Title

      Journal of the Japanese Society of Agricultural Machinery and Food Engineering

      Volume: 80 Pages: 280-288

    • NAID

      130007988727

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ヘルムホルツ共鳴による容器内に堆積した粒子層の体積推定2021

    • Author(s)
      井上真大朗, 平井康丸, 稲垣紫緒, 井上英二, 岡安崇史, 光岡宗司
    • Organizer
      第74回九州農業食料工学会例会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Measurement of percentage of ripened grain using bulk density of rough rice piled in a combine tank2019

    • Author(s)
      Yasumaru Hirai
    • Organizer
      International Symposium on Agricultural, Food, Environmental and Life Sciences in Asia (AFELiSA 2019)
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] コンバインのグレンタンクに堆積した籾層の底面圧力の推定2019

    • Author(s)
      井上真大朗, 平井康丸, 井上英二, 岡安崇史, 光岡宗司
    • Organizer
      第73回農業食料工学会九州支部例会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 2つのロードセル荷重を用いた場合のコンバイングレンタンク内の籾質量検量式の精度評価2019

    • Author(s)
      樫野雅和, 平井康丸, 井上英二, 岡安崇史, 光岡宗司
    • Organizer
      第73回農業食料工学会九州支部例会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 籾の堆積状態を考慮したコンバイングレンタンク内の籾質量検量式の作成2019

    • Author(s)
      樫野雅和,平井康丸,井上英二,岡安崇史,光岡宗司
    • Organizer
      農業食料工学会・農業施設学会・国際農業工学会第6部会合同国際大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] グレンタンクに堆積した籾層の空隙率の指標となる底面圧力の推定法2019

    • Author(s)
      井上真大朗,吉嵜隆一,平井康丸,稲垣紫緒,井上英二,岡安崇史,光岡宗司
    • Organizer
      農業食料工学会・農業施設学会・国際農業工学会第6部会合同国際大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Relationships between Mass and Porosity of Rough Rice Piled in a Combine Grain Tank2018

    • Author(s)
      Ryuichi Yoshizaki, Yasumaru Hirai, Muneshi Mitsuoka, Shio Inagaki, Eiji Inoue, Takashi OKAYASU
    • Organizer
      Proceedings of the 9th International Symposium on Machinery and Mechatronics for Agriculture and Biosystems Engineering (ISMAB)
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 籾の堆積状態がグレンタンクの支持荷重および籾質量の推定精度に及ぼす影響2018

    • Author(s)
      平井 康丸, 古川 大二郎, 吉嵜 隆一, 樫野 雅和, 上加 郁朗, 光岡 宗司, 井上 英二, 岡安 崇史
    • Organizer
      農業環境工学関連学会2018年合同学会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] グレンタンクに堆積した籾の空隙率と底面圧力の関係2018

    • Author(s)
      吉嵜 隆一, 平井 康丸, 上加 郁朗, 古川 大二郎, 樫野 雅和, 光岡 宗司, 稲垣 紫緒, 井上 英二, 岡安 崇史
    • Organizer
      農業環境工学関連学会2018年合同学会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 籾の堆積状態を考慮したグレンタンクの支持荷重推定モデルの検討2018

    • Author(s)
      樫野 雅和, 平井 康丸, 古川 大二郎, 吉嵜 隆一, 岡安 崇史, 光岡 宗司, 井上 英二
    • Organizer
      第72回農業食料工学会九州支部例会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2022-01-27  

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