樹徑生長(zhǎng)量精密測(cè)量裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種植物樹徑生長(zhǎng)量精密測(cè)量裝置，裝置能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量樹木直徑，減少測(cè)量誤差。測(cè)量裝置包括支架、柵類尺、傳感器夾具、微米級(jí)位移傳感器傳感器和信號(hào)傳輸處理電路。支架采用三點(diǎn)法測(cè)量直徑，由兩個(gè)部分組裝成夾角為90°至150°間的V型體，結(jié)合安裝在與V型角的對(duì)角線重合處的微位移傳感器，實(shí)現(xiàn)樹徑的測(cè)量。微米級(jí)位移傳感器及磁柵尺通過(guò)信號(hào)傳輸處理電路與上位機(jī)間進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸。本發(fā)明能夠穩(wěn)定實(shí)時(shí)地同時(shí)測(cè)量樹徑及其微變化量，減少測(cè)量誤差。該裝置對(duì)植物的壓力小，同時(shí)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單使用方便，質(zhì)量輕體積小，易攜帶。
【專利說(shuō)明】樹徑生長(zhǎng)量精密測(cè)量裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及測(cè)試計(jì)量【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種植物樹徑生長(zhǎng)量精密測(cè)量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]森林是地球上生命的源泉，是人類生存的必要條件，森林為人類健康及居住環(huán)境提供了保障。為保護(hù)植物的現(xiàn)狀及長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，必須對(duì)各環(huán)境因素對(duì)植物生長(zhǎng)的影響進(jìn)行研究。在此之中對(duì)植物生長(zhǎng)量，尤其是樹木直徑增長(zhǎng)量的測(cè)量尤為重要。植物樹徑生長(zhǎng)量與所在生長(zhǎng)環(huán)境密切相關(guān)，其縱向與橫向生長(zhǎng)速率及樹徑彎曲程度直接反映植物的生長(zhǎng)狀況，通過(guò)檢測(cè)樹徑縱向與橫向生長(zhǎng)速率及樹徑彎曲變化量不僅能夠獲知植物生長(zhǎng)狀況，還能夠結(jié)合群體同化箱研究環(huán)境對(duì)植物生長(zhǎng)量的影響。
[0003]現(xiàn)有測(cè)量方法中，樹木直徑的測(cè)量主要分為兩種:(I)支架式樹徑測(cè)量裝置，主要采用相互垂直的四個(gè)支架將直線位移傳感器裝夾到樹干上，但由于裝配誤差的存在使得該方法只能獲得某一條直徑或者弦線的數(shù)據(jù)，存在較大誤差。同時(shí)，夾緊時(shí)易造成夾具過(guò)緊影響樹徑測(cè)量準(zhǔn)確度，此外風(fēng)大時(shí)易造成的裝置傾斜，也會(huì)增加增大誤差；(2)拉繩式樹徑測(cè)量裝置，主要通過(guò)拉繩傳感器進(jìn)行測(cè)量。其中，由于拉繩傳感器是通過(guò)切向拉力固定，鋼絲繩對(duì)樹的壓力取決于樹的大小。若樹徑差異大，測(cè)量結(jié)果之間則可比性差。因此有必要設(shè)計(jì)一個(gè)多支點(diǎn)式的測(cè)量裝置，用以穩(wěn)定精確的測(cè)量樹徑值以及樹徑的實(shí)時(shí)變化量，該裝置對(duì)植物的壓力小，同時(shí)結(jié)構(gòu)方便，易于攜帶。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)植物樹徑精密測(cè)量的現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種植物樹徑生長(zhǎng)量精密測(cè)量裝置，該裝置能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量樹木直徑，減少測(cè)量誤差。
[0005]為了解決上述存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:
[0006]本發(fā)明包括定位支架、測(cè)量單元和信號(hào)傳輸處理電路。
[0007]所述定位支架呈V型，其張角為90°?150°，其中一條邊的末端裝有可調(diào)節(jié)夾具，另一條邊的末端裝有測(cè)量單元，所述的定位支架每條邊與樹木接觸處裝有不易磨損的不銹鋼片，從而形成兩個(gè)接觸測(cè)量點(diǎn)。
[0008]所述測(cè)量單元包括傳感器支架、微米級(jí)位移傳感器、傳感器夾具、柵類尺動(dòng)尺、直線導(dǎo)軌和柵類尺定尺；直線導(dǎo)軌垂直固定在定位支架上，利用與其相配合的滑軌滑塊控制傳感器夾具及柵類尺動(dòng)尺的運(yùn)動(dòng)，其中柵類尺動(dòng)尺與柵類尺定尺配合，柵類尺定尺與直線導(dǎo)軌平行，傳感器夾具的一端裝柵類尺動(dòng)尺，傳感器夾具的另一端裝傳感器夾具，所述傳感器支架與V型定位支架將測(cè)量裝置裝夾在樹干上，所述傳感器支架與樹木接觸處設(shè)置有橡膠墊，所述微米級(jí)位移傳感器與信號(hào)傳輸處理電路信號(hào)連接。
[0009]所述微米級(jí)位移傳感器安裝在定位支架張角相對(duì)的直徑測(cè)量點(diǎn)處，其測(cè)頭位移方向與張角的平分線相重合，從而形成第三接觸測(cè)量點(diǎn)。
[0010]該裝置測(cè)量范圍為60-200_，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)參數(shù)的測(cè)量，即樹徑的靜態(tài)測(cè)量及樹徑每日、每月或季微變化量的動(dòng)態(tài)測(cè)量，其測(cè)量結(jié)果由兩部分組成:第一部分為柵類尺的讀數(shù)，第二部分為微米級(jí)位移傳感器的讀數(shù)，二者之和為測(cè)量結(jié)果。
[0011]本發(fā)明的有益效果:
[0012](I)測(cè)量裝置有兩個(gè)參數(shù)，分別為樹干直徑及樹干直徑的實(shí)時(shí)微變化量。
[0013](2)適用于植物的生長(zhǎng)量測(cè)量問(wèn)題，測(cè)量范圍大，對(duì)樹干表面要求低。
[0014](3)機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單使用方便并且質(zhì)量輕體積小，方便攜帶且夾具對(duì)樹干傷害小。
[0015](4)采用微米級(jí)位移傳感器，靈敏度和分辨力高，工作壽命長(zhǎng)，能實(shí)現(xiàn)信息的遠(yuǎn)距離傳輸。
[0016](5)可直接顯示樹干直徑、周長(zhǎng)等數(shù)據(jù)，測(cè)量結(jié)果簡(jiǎn)潔明了，清晰易讀。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明的原理圖；
[0018]圖2為本發(fā)明的俯視圖；
[0019]圖中:1、第一鎖緊旋鈕；2、上支架；3、不銹鋼片；4、下支架；5、可調(diào)節(jié)夾具；6、橡膠墊；7、第二鎖緊旋鈕；8、傳感器支架；9、微米級(jí)位移傳感器；10、傳感器夾具；11、柵類尺動(dòng)尺；12、直線導(dǎo)軌；13、柵類尺定尺。
[0020]圖3為本發(fā)明的主視圖；
[0021]圖中:1、第一鎖緊旋鈕；4、支架b ;6、橡膠墊；7、第二鎖緊旋鈕；8、傳感器支架；9、微米級(jí)位移傳感器；10、傳感器夾具；12、直線導(dǎo)軌；14、蓋；15、鎖緊螺母；17、螺柱。
[0022]圖4為本發(fā)明的左視圖。
[0023]圖中:1、第一鎖緊旋鈕；2、上支架；4、下支架；5、可調(diào)節(jié)夾具；7、第二鎖緊旋鈕；
8、傳感器支架；10、傳感器夾具；11、柵類尺動(dòng)尺；12、直線導(dǎo)軌；13、柵類尺定尺；14、蓋；15、鎖緊螺母；16、滑軌滑塊；17、螺柱。
【具體實(shí)施方式】
[0024]本發(fā)明【具體實(shí)施方式】植物直徑生長(zhǎng)量精密測(cè)量裝置，根據(jù)樹木直徑變化量與其裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)的函數(shù)關(guān)系而設(shè)計(jì)的，以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0025]如圖1所示，為植物直徑生長(zhǎng)量精密測(cè)量裝置的原理，可推導(dǎo)出如式(I)公式:
[0026]
【權(quán)利要求】
1.樹徑生長(zhǎng)量精密測(cè)量裝置，包括定位支架、測(cè)量單元和信號(hào)傳輸處理電路，其特征在于: 所述定位支架呈V型，其張角為90°?150°，其中一條邊的末端裝有可調(diào)節(jié)夾具，另一條邊的末端裝有測(cè)量單元，所述的定位支架每條邊與樹木接觸處裝有不易磨損的不銹鋼片，從而形成兩個(gè)接觸測(cè)量點(diǎn)； 所述測(cè)量單元包括傳感器支架、微米級(jí)位移傳感器、傳感器夾具、柵類尺動(dòng)尺、直線導(dǎo)軌和柵類尺定尺；直線導(dǎo)軌垂直固定在定位支架上，利用與其相配合的滑軌滑塊控制傳感器夾具及柵類尺動(dòng)尺的運(yùn)動(dòng)，其中柵類尺動(dòng)尺與柵類尺定尺配合，柵類尺定尺與直線導(dǎo)軌平行，傳感器夾具的一端裝柵類尺動(dòng)尺，傳感器夾具的另一端裝微位移傳感器，所述傳感器支架與V型定位支架將測(cè)量裝置裝夾在樹干上，傳感器支架與樹木接觸處設(shè)置有橡膠墊，所述微米級(jí)位移傳感器與信號(hào)傳輸處理電路信號(hào)連接； 所述微米級(jí)位移傳感器安裝在定位支架張角相對(duì)的直徑測(cè)量點(diǎn)處，其測(cè)頭位移方向與張角的平分線相重合，從而形成第三接觸測(cè)量點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樹徑生長(zhǎng)量精密測(cè)量裝置，其特征在于:該裝置測(cè)量范圍為60-200mm，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)參數(shù)的測(cè)量，即樹徑的靜態(tài)測(cè)量及樹徑每日、每月或季微變化量的動(dòng)態(tài)測(cè)量，其測(cè)量結(jié)果由兩部分組成:第一部分為柵類尺的讀數(shù)，第二部分為微米級(jí)位移傳感器的讀數(shù)，二者之和為測(cè)量結(jié)果。
【文檔編號(hào)】G01B21/10GK104006784SQ201410240357
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】李東升, 姚靜遠(yuǎn), 胡佳成, 郭明明, 周宇晗 申請(qǐng)人:中國(guó)計(jì)量學(xué)院