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コンバインの穀粒タンクに堆積する籾のかさ密度によるコメの登熟歩合計測法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18H02306
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分41040:農業環境工学および農業情報工学関連
研究機関九州大学

研究代表者

平井 康丸  九州大学, 農学研究院, 准教授 (10432949)

研究分担者 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)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 13,650千円 (直接経費: 10,500千円、間接経費: 3,150千円)
キーワード空隙率 / 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
研究成果の概要

コンバインの穀粒タンク(グレンタンク)に堆積する籾層の粒子密度(質量/真体積)により,コメの登熟歩合を計測する方法を開発することを目的に,主にはタンク内に堆積した籾層の質量および真体積を計測する方法の開発に取り組んだ.質量については,穀粒タンク底面の前方・後方にロードセルを設置する計測法により,種々の籾層の堆積形状を対象にした場合に,現行の計測誤差を80%低減する高精度化を実現した.真体積については,音響共鳴法(ヘルムホルツ共鳴)を用いることにより,空隙を含む籾層の真体積計測の可能性を示した.今後の実験データの蓄積と検証により,穀粒タンクに適用できる計測法として確立されることが期待できる.

研究成果の学術的意義や社会的意義

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.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Volume Measurement of Particle Layers in a Container by Using Helmholtz Resonance2021

    • 著者名/発表者名
      Inoue, S., Hirai, Y., Inagaki S., Inoue, E., Okayasu, T., Mitsuoka, M.
    • 雑誌名

      Journal of the Faculty of Agriculture, Kyushu University

      巻: 66 号: 1 ページ: 91-95

    • DOI

      10.5109/4363556

    • NAID

      120006978568

    • ISSN
      0023-6152
    • 年月日
      2021-03-01
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      平井 康丸, 樫野 雅和, 上加郁朗, 光岡宗司, 井上英二, 岡安崇史
    • 雑誌名

      農業食料工学会誌

      巻: 82(4) ページ: 362-369

    • NAID

      40022306536

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 四角柱容器に堆積した籾層の底面圧力と空隙率2019

    • 著者名/発表者名
      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
    • 雑誌名

      農業食料工学会誌

      巻: 81 ページ: 383-391

    • NAID

      130008047260

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relationships between Bulk Density and Particle Density of Rough Rice Piled in a Vertical Cylinder2018

    • 著者名/発表者名
      Ryuichi YOSHIZAKI, Yasumaru HIRAI, Eiji INOUE, Takashi OKAYASU, Muneshi MITSUOKA
    • 雑誌名

      Journal of the Japanese Society of Agricultural Machinery and Food Engineering

      巻: 80 ページ: 280-288

    • NAID

      130007988727

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      第74回九州農業食料工学会例会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Measurement of percentage of ripened grain using bulk density of rough rice piled in a combine tank2019

    • 著者名/発表者名
      Yasumaru Hirai
    • 学会等名
      International Symposium on Agricultural, Food, Environmental and Life Sciences in Asia (AFELiSA 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      井上真大朗, 平井康丸, 井上英二, 岡安崇史, 光岡宗司
    • 学会等名
      第73回農業食料工学会九州支部例会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      樫野雅和, 平井康丸, 井上英二, 岡安崇史, 光岡宗司
    • 学会等名
      第73回農業食料工学会九州支部例会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      樫野雅和,平井康丸,井上英二,岡安崇史,光岡宗司
    • 学会等名
      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
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      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
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Relationships between Mass and Porosity of Rough Rice Piled in a Combine Grain Tank2018

    • 著者名/発表者名
      Ryuichi Yoshizaki, Yasumaru Hirai, Muneshi Mitsuoka, Shio Inagaki, Eiji Inoue, Takashi OKAYASU
    • 学会等名
      Proceedings of the 9th International Symposium on Machinery and Mechatronics for Agriculture and Biosystems Engineering (ISMAB)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      農業環境工学関連学会2018年合同学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      農業環境工学関連学会2018年合同学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      第72回農業食料工学会九州支部例会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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