一種簡易的植物缺水檢測機構的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明主要公開一種簡易的植物缺水檢測機構，包括貼設在植物主莖和葉片主脈上的多組用于測量形變的應變片和用于接收應變片數(shù)據(jù)的應變儀，每組應變片由一個直向應變片和一個切向應變片組成，直向應變片沿著植物主莖或葉片主脈的直線方向設置，切向應變片沿著植物主莖或葉片主脈的垂直方向設置，且植物的主莖和葉片上分別至少有一組應變片，所述的每個應變片分別通過連接線與應變儀連接。本發(fā)明提供的植物缺水檢測機構利用電阻值的變化原理，從植物體的角度出發(fā)，能夠更加準確的測量植物當前的含水量，判斷出植物當前是否缺水、含水量是否充足，且該檢測機構結構簡單，操作方便，測量準確，適于推廣應用。
【專利說明】一種簡易的植物缺水檢測機構
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于精細農(nóng)業(yè)應用【技術領域】，具體涉及一種簡易的植物缺水檢測機構。
【背景技術】
[0002]水是植物主要的組成成分，水生植物的含水量最高，可達98% ;草本植物的含水量大約是70%?80% ;木本植物的含水量要少一些，約40%?50% ;含水量很少的是生活在沙漠地區(qū)的植物，只有16%。沒有水就沒有生命。水是很多物質的溶劑，土壤中的礦物質、氧、二氧化碳等都必須先溶于水后，才能被植物吸收利用。水還能維持細胞和組織的緊張度，使植物器官保持直立狀況，以利于各種代謝的正常進行。水是光合作用制造有機物的原料，它還作為反應物參加植物體內很多生物化學過程，因此水對植物的生命活動顯得尤為重要。
[0003]國外流行采用DTR技術來監(jiān)測植物的含水率，該技術不但成本高，而且需要使用DTR波導探針插入植物體內，會對植物造成一定傷害，尤其當監(jiān)測珍貴物種時就不易采用。國內也有些采用通過測量植物電阻、電容等特性來監(jiān)測植物缺水，最近也出現(xiàn)了通過測量植物電阻抗來監(jiān)測的，但是他們都采用了探針來插入植物體內。創(chuàng)意設計公司Koubachi在2012年推出了一款專門的報警器一無線缺水傳感器。把無線缺水傳感器插入泥土中，它即可對當?shù)氐耐寥罈l件、植物種類進行檢測，并通過Wifi在家庭網(wǎng)絡中將數(shù)據(jù)傳送給現(xiàn)有的iOS應用，然后應用將告訴使用者該在合適澆水、噴霧或施肥，而這些數(shù)據(jù)的計算則全都由無線缺水傳感器來完成。但是缺水傳感器放置于土壤中，與莖葉的含水量有一些區(qū)別，沒有很好的測量到植物當前的含水量。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術中不能較好的檢測植物當前的含水量的問題，提供一種簡易的植物缺水檢測機構，該檢測機構能夠更加準確的測量植物當前的含水量，判斷出植物當前是否缺水、含水量是否充足。
[0005]本發(fā)明實現(xiàn)上述目的采用的技術方案是:一種簡易的植物缺水檢測機構，包括貼設在植物主莖和葉片主脈上的多組用于測量形變的應變片和用于接收應變片數(shù)據(jù)的應變儀，每組應變片由一個直向應變片和一個切向應變片組成，直向應變片沿著植物主莖或葉片主脈的直線方向設置，切向應變片沿著植物主莖或葉片主脈的垂直方向設置，且植物的主莖和葉片上分別至少有一組應變片，所述的每個應變片分別通過連接線與應變儀連接。
[0006]本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明提供的植物缺水檢測機構利用電阻值的變化原理，從植物體的角度出發(fā)，能夠更加準確的測量植物當前的含水量，判斷出植物當前是否缺水、含水量是否充足，且該檢測機構結構簡單，操作方便，測量準確，適于推廣應用。
【專利附圖】

【附圖說明】[0007]圖1為本發(fā)明的結構示意圖；
附圖標記:1、直向應變片，2、切向應變片，3、連接線，4、應變儀。
【具體實施方式】
[0008]如圖所示:一種簡易的植物缺水檢測機構，包括貼設在植物主莖和葉片主脈上的多組用于測量形變的應變片和用于接收應變片數(shù)據(jù)的應變儀4，每組應變片由一個直向應變片I和一個切向應變片2組成，直向應變片I沿著植物主莖或葉片主脈的直線方向設置，切向應變片2沿著植物主莖或葉片主脈的垂直方向設置，且植物的主莖和葉片上分別至少有一組應變片，所述的每個應變片分別通過連接線3與應變儀4連接。
[0009]所述的應變片為電阻片，當把應變片貼到植物主莖上時，植物缺水時莖的直徑會發(fā)生些許變化，此時切向應變片2受直徑變化的影響，其形狀也發(fā)生變化；同時，植物表皮也會發(fā)生微量的收縮，直向應變片I受長度變化的影響，其形狀也發(fā)生變化；應變片I形狀發(fā)生變化，引起電阻發(fā)生改變，與應變片連接的應變儀4上相應產(chǎn)生數(shù)據(jù)的變化，應變儀4上的數(shù)據(jù)變化較大時說明植物缺少較多。當把應變片貼到葉片主脈上時，植物缺水時主脈的直徑會發(fā)生較小的變化，則切向應變片2的形狀發(fā)生微量變化；并且伴隨著莖葉上水分的減少，莖葉因地球引力的原因產(chǎn)生向下的位移，產(chǎn)生較小的扭矩，則直向應變片I的形狀發(fā)生微量變化，此時應變儀4會根據(jù)直徑的變化和扭矩的產(chǎn)生顯示出一定的數(shù)值，我們可以根據(jù)應變儀4上數(shù)據(jù)的不同與應變片所在位置的不同，來分辨出植物是否缺水、植物缺少是否嚴重。本發(fā)明提供的植物缺水檢測機構利用電阻值的變化原理，從植物體的角度出發(fā)，能夠更加準確的測量植物當前的含水量，判斷出植物當前是否缺水、含水量是否充足，且該檢測機構結構簡單，操作方便，測量準確，適于推廣應用。
[0010]由于植物自身在不斷生長，因此應變片需要定期更換，一般為4-7天更換一次。
[0011]實驗數(shù)據(jù)
實驗對象:黃瓜主藤和葉柄主脈
經(jīng)試驗測得:貼在黃瓜主藤上的應變片，在黃瓜主藤含水量為55-90%時，含水量每降低10%，纏在主藤上的切向應變片2收縮0.15mm。
[0012]貼在葉柄主脈上面的應變片，在葉柄主脈含水量為55-90%時，含水量每降低10%，直向應變片I被拉伸0.33mm，切向應變片2收縮0.11mm。
【權利要求】
1.一種簡易的植物缺水檢測機構，其特征在于:包括貼設在植物主莖和葉片主脈上的多組用于測量形變的應變片和用于接收應變片數(shù)據(jù)的應變儀(4)，每組應變片由一個直向應變片(I)和一個切向應變片(2)組成，直向應變片(I)沿著植物主莖或葉片主脈的直線方向設置，切向應變片(2)沿著植物主莖或葉片主脈的垂直方向設置，且植物的主莖和葉片上分別至少有一組應變片，所述的每個應變片分別通過連接線(3)與應變儀(4)連接。
【文檔編號】G01N27/04GK104007143SQ201410234603
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月30日 優(yōu)先權日:2014年5月30日
【發(fā)明者】李玉柱, 高吭, 杜哲, 徐龍姣, 李心平, 李樹強, 羅四倍 申請人:河南科技大學