專利名稱：一種測(cè)定風(fēng)傳植物種子垂直沉降速度的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光電檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種測(cè)定風(fēng)傳植物種子垂直沉降速度的裝置及方法，尤其涉及一種利用光電傳感器同時(shí)測(cè)量雜草種子垂直沉降到不同高度時(shí)的速度的裝置和方法。
背景技術(shù)：
隨風(fēng)擴(kuò)散是植物種子傳播的一種常見途徑。植物種子隨風(fēng)傳播對(duì)植物種群基因流動(dòng)、植物生物地理學(xué)、植物群落演替等有重要意義，而種子垂直沉降速度是決定其擴(kuò)散距離的一個(gè)重要因素之一。風(fēng)傳植物種子一般體積小、重量輕，并帶有冠毛，在沉降時(shí)受外界環(huán)境如氣流、靜電等因素的影響大。因而測(cè)量風(fēng)傳植物種子垂直沉降速度要求在無(wú)氣流干擾的條件下進(jìn)行，通常需要同時(shí)測(cè)量不同垂直降落高度的平均速度。目前主要是利用秒表或快速相機(jī)記錄種子沉降到不同高度的時(shí)間，計(jì)算出種子的平均沉降速度。中國(guó)發(fā)明申請(qǐng)專利“使用無(wú)線終端對(duì)速度進(jìn)行測(cè)定的方法及實(shí)現(xiàn)該方法的系統(tǒng)(申請(qǐng)?zhí)?00610U6530. 6 ；公開號(hào)CN 1984248)”提出一種用于在相機(jī)的預(yù)覽模式下使用無(wú)線終端對(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)象的速度進(jìn)行測(cè)定的系統(tǒng)和方法，此方法提高了精確度，但這種方法卻不適用于測(cè)量毫米級(jí)的雜草種子的沉降速度。中國(guó)發(fā)明申請(qǐng)專利“確定絮體/污泥顆粒物自由沉降的方法及其系統(tǒng)(申請(qǐng)?zhí)?200810222184. 0 ；公開號(hào)CN 101672861A)”提出一種利用裝有顯微鏡頭的CCD相機(jī)對(duì)進(jìn)行沉降的絮體/污泥顆粒進(jìn)行連續(xù)拍照，通過(guò)照片記錄所示的絮體/污泥沉降距離與時(shí)間，計(jì)算出絮體/污泥沉降速度。由于雜草種子沉降測(cè)速高度最大值達(dá)2米，而此方法的沉降柱僅0. 35米，故該方法裝置也不適合適用于雜草種子沉降速度的測(cè)定。這些方法都具有測(cè)量裝置復(fù)雜、準(zhǔn)確性差的缺點(diǎn)。更重要的是，測(cè)量風(fēng)傳植物種子垂直沉降速度時(shí)必須盡量減少空氣氣流擾動(dòng)對(duì)種子的干擾，以上方法都必須在開放的環(huán)境中進(jìn)行，不適合風(fēng)傳植物種子沉降速度的測(cè)定。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種測(cè)定風(fēng)傳植物種子垂直沉降速度的裝置及方法的技術(shù)方案，以解決現(xiàn)有技術(shù)中不能利用簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)的裝置確定風(fēng)傳植物種子垂直沉降速度的問題。所述的一種測(cè)定風(fēng)傳植物種子垂直沉降速度的裝置，其特征在于包括種子垂直沉降光電檢測(cè)裝置和數(shù)據(jù)處理顯示系統(tǒng)，所述的種子垂直沉降光電檢測(cè)裝置包括設(shè)置在沉降管頂端的帶光電檢測(cè)系統(tǒng)的種子釋放接頭、至少1只沉降管、至少1只帶光電檢測(cè)系統(tǒng)的中間接頭、1只種子收集瓶和使整個(gè)裝置保持垂直穩(wěn)定的支架，所述的帶光電檢測(cè)系統(tǒng)的種子釋放接頭、帶光電檢測(cè)系統(tǒng)的中間接頭分別與沉降管卡接配合，所述的收集瓶位于沉降管的正下方；所述的數(shù)據(jù)處理顯示系統(tǒng)包括微處理器和LCD顯示屏，光電檢測(cè)系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸線與數(shù)據(jù)處理顯示系統(tǒng)相連，光電檢測(cè)系統(tǒng)由恒流電源供電。
所述的一種測(cè)定風(fēng)傳植物種子垂直沉降速度的裝置，其特征在于所述的沉降管為圓形或方形的不銹鋼管，或鋁合金管。所述的一種測(cè)定風(fēng)傳植物種子垂直沉降速度的裝置，其特征在于所述的光電檢測(cè)系統(tǒng)由相向設(shè)置的兩塊PCB板和相向放置的兩塊狹縫板組成，兩塊狹縫板設(shè)置在兩塊PCB 板的內(nèi)側(cè)，PCB板上依次間隔設(shè)置有至少1塊光電池和至少1只LED光源，一塊PCB板上的光電池與另一塊PCB板上的LED光源對(duì)應(yīng)設(shè)置；兩塊PCB板上的光電池分別通過(guò)該側(cè)狹縫板上的狹縫接收從對(duì)面狹縫中PCB板上的LED光源發(fā)出的光信號(hào)，兩塊PCB板上的LED光源經(jīng)狹縫形成的光平面與沉降管垂直，光平面寬度等于沉降管內(nèi)徑。所述的一種測(cè)定風(fēng)傳植物種子垂直沉降速度的裝置，其特征在于所述的狹縫高度在0. 5毫米至1. 5毫米之間可調(diào)，狹縫的長(zhǎng)度等于沉降管內(nèi)徑。所述的一種測(cè)定風(fēng)傳植物種子垂直沉降速度的裝置，其特征在于所述的帶光電檢測(cè)系統(tǒng)的種子釋放接頭下端設(shè)置為與沉降管外形匹配的卡口，上端設(shè)置為中間開圓孔的漏斗形種子釋放口 ；所述的帶光電檢測(cè)系統(tǒng)的中間接頭上下兩端均設(shè)置為與沉降管外形匹配的卡口。所述的一種測(cè)定風(fēng)傳植物種子垂直沉降速度的裝置，其特征在于所述的光電檢測(cè)系統(tǒng)分別安裝在帶光電檢測(cè)系統(tǒng)的種子釋放接頭上和帶光電檢測(cè)系統(tǒng)的中間接頭上。所述的一種測(cè)定風(fēng)傳植物種子垂直沉降速度的裝置，其特征在于所述的安裝在帶光電檢測(cè)系統(tǒng)的種子釋放接頭上的光電檢測(cè)系統(tǒng)的狹縫的位置與帶光電檢測(cè)系統(tǒng)的種子釋放接頭上端的漏斗形種子釋放口下緣平行，安裝在帶光電檢測(cè)系統(tǒng)的中間接頭上的光電檢測(cè)系統(tǒng)的狹縫開在帶光電檢測(cè)系統(tǒng)的中間接頭的中部，即兩根相鄰沉降管的交接點(diǎn)處。所述的一種測(cè)定風(fēng)傳植物種子垂直沉降速度的方法，其特征在于包括以下步驟
1)、根據(jù)需要測(cè)定的垂直沉降高度，選擇相應(yīng)長(zhǎng)度的沉降管，連接種子垂直沉降光電檢測(cè)裝置；
2)、用數(shù)據(jù)傳輸線將上述種子垂直沉降光電檢測(cè)裝置與數(shù)據(jù)處理顯示系統(tǒng)相連，打開電源開關(guān)，為系統(tǒng)上電；
3)、用陶瓷鑷子將單顆待測(cè)植物種子置于所述帶光電檢測(cè)系統(tǒng)的種子釋放接頭入口處，輕推種子使其從入口處自然垂直降落；
植物種子垂直經(jīng)過(guò)所述的光電檢測(cè)系統(tǒng)的光路時(shí)，瞬間遮擋穩(wěn)定照射在光電池上的光平面，引起光電池檢測(cè)信號(hào)變化，微處理系統(tǒng)記錄下種子通過(guò)起點(diǎn)和不同高度時(shí)所產(chǎn)生的光強(qiáng)脈沖信號(hào)，經(jīng)過(guò)放大、比較處理，即可得到種子下落到不同高度時(shí)所需的時(shí)間
_ ι
t，根據(jù)公式另二 —可計(jì)算出種子的沉降平均速度，其中Ψ；為第I點(diǎn)時(shí)的平均速度， ‘^ 1
I.為起點(diǎn)到第點(diǎn)的高度差，測(cè)試前將實(shí)際高度差輸入微處理系統(tǒng)內(nèi)存，%為光電檢測(cè)系
統(tǒng)檢測(cè)到的種子沉降到第I·點(diǎn)的時(shí)間；
微處理系統(tǒng)計(jì)算出種子在不同高度的垂直沉降平均速度，并顯示在LCD顯示屏上；
4)、將落入種子收集瓶中的種子取回，重復(fù)測(cè)量或保存?zhèn)溆?。本發(fā)明的有益效果為1.本發(fā)明以多塊光電池與LED光源相對(duì)交錯(cuò)排列，通過(guò)狹縫形成與種子沉降路徑垂直的光平面，每塊光電池可以通過(guò)狹縫接收對(duì)面LED光源通過(guò)狹縫發(fā)出的光信號(hào)，LED光平面可以覆蓋整個(gè)檢測(cè)光路，避免植物種子下落過(guò)程中進(jìn)入光路盲區(qū)，大大提高了傳感器的靈敏度和測(cè)量成功率；
2.本發(fā)明的帶光電檢測(cè)系統(tǒng)的種子釋放接頭、帶光電檢測(cè)系統(tǒng)的中間接頭除具有獲取植物種子通過(guò)光路平面時(shí)產(chǎn)生的光信號(hào)變化的作用外，還具有連接沉降管的作用；
3.根據(jù)待測(cè)植物種子的大小和外形，可以任意選擇不同內(nèi)徑、長(zhǎng)度的沉降管及與之配套的接頭，可以測(cè)量植物種子從不同高度沉降下落的速度；
4.本發(fā)明可以將多根沉降管通過(guò)光電檢測(cè)接頭連接，同時(shí)測(cè)量同一顆種子沉降到不同高度時(shí)的速度；
5.本發(fā)明的種子垂直沉降光電檢測(cè)裝置避免了外界空氣氣流擾動(dòng)和雜散光對(duì)測(cè)量信號(hào)的干擾，提供了風(fēng)傳植物種子沉降速度實(shí)驗(yàn)室測(cè)試近似理想環(huán)境，測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確可靠，重復(fù)測(cè)量誤差??；
6.本發(fā)明裝置的下方設(shè)置一個(gè)種子收集瓶，有利于雜草種子的收集和重復(fù)測(cè)量；
7.本發(fā)明裝置的數(shù)據(jù)處理顯示系統(tǒng)將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)，經(jīng)過(guò)軟件編程，通過(guò)按鍵開關(guān)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制，并在LCD顯示屏上直觀地同時(shí)顯示同一顆植物種子垂直沉降到不同高度時(shí)的速度，并保存在內(nèi)存中；
8.本發(fā)明不需要昂貴的CCD攝像裝置，對(duì)試驗(yàn)環(huán)境要求不高，大大降低了測(cè)試成本；
9.本發(fā)明基于光電檢測(cè)技術(shù)，還具有測(cè)量精度高、裝置簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)
點(diǎn)ο


圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明帶光電檢測(cè)裝置的種子釋放接頭示意圖； 圖3為本發(fā)明光電檢測(cè)系統(tǒng)內(nèi)部光路示意圖； 圖4為本發(fā)明帶光電檢測(cè)裝置的中間接頭示意圖； 圖5為本發(fā)明裝置內(nèi)光路結(jié)構(gòu)的剖面示意圖； 圖6為本發(fā)明光電檢測(cè)系統(tǒng)中一路光信號(hào)處理的原理圖； 圖7為本發(fā)明測(cè)量種子沉降速度的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合說(shuō)明書附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明
一種測(cè)定風(fēng)傳植物種子垂直沉降速度的裝置，包括種子垂直沉降光電檢測(cè)裝置和數(shù)據(jù)處理顯示系統(tǒng)，所述的種子垂直沉降光電檢測(cè)裝置包括設(shè)置在沉降管頂端的帶光電檢測(cè)系統(tǒng)的種子釋放接頭1、至少1只沉降管2、至少1只帶光電檢測(cè)系統(tǒng)的中間接頭3、1只種子收集瓶4和使整個(gè)裝置保持垂直穩(wěn)定的支架5，所述的帶光電檢測(cè)系統(tǒng)的種子釋放接頭1、 帶光電檢測(cè)系統(tǒng)的中間接頭3分別與沉降管2卡接配合，所述的收集瓶4位于沉降管2的正下方；所述的數(shù)據(jù)處理顯示系統(tǒng)包括微處理器6和LCD顯示屏7，光電檢測(cè)系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸線8與數(shù)據(jù)處理顯示系統(tǒng)相連，光電檢測(cè)系統(tǒng)由恒流電源9供電。
沉降管2為圓形或方形不銹鋼管或鋁合金管，內(nèi)壁光滑，不透光，可根據(jù)種子的大小和測(cè)量需要選用不同的管徑和長(zhǎng)度。光電檢測(cè)系統(tǒng)由相向設(shè)置的兩塊PCB板12和相向放置的兩塊狹縫板組成，兩塊狹縫板設(shè)置在兩塊PCB板12的內(nèi)側(cè)，PCB板12上依次間隔設(shè)置有至少1塊光電池14和至少 1只LED光源15，一塊PCB板12上的光電池14與另一塊PCB板12上的LED光源15對(duì)應(yīng)設(shè)置；兩塊PCB板12上的光電池14分別通過(guò)該側(cè)狹縫板上的狹縫13接收從對(duì)面狹縫13 中PCB板上的LED光源15發(fā)出的光信號(hào)，兩塊PCB板上的LED光源15經(jīng)狹縫13形成的光平面與沉降管2垂直，光平面寬度等于沉降管2內(nèi)徑；狹縫13高度在0. 5毫米至1. 5毫米之間可調(diào)，狹縫13的長(zhǎng)度等于沉降管2內(nèi)徑；該光電檢測(cè)系統(tǒng)分別安裝在帶光電檢測(cè)系統(tǒng)的種子釋放接頭1上和帶光電檢測(cè)系統(tǒng)的中間接頭3上。圖6為光電檢測(cè)系統(tǒng)中一路光信號(hào)檢測(cè)處理電路，根據(jù)種子尺寸大小，每個(gè)PCB板可重復(fù)若干該電路來(lái)拓展測(cè)試區(qū)域，且光信號(hào)檢測(cè)處理電路與LED光源交錯(cuò)布局。該電路擁有信號(hào)檢測(cè)、信號(hào)放大、濾波及比較的功能，當(dāng)植物種子下落經(jīng)過(guò)檢測(cè)裝置時(shí)，光電池檢測(cè)后產(chǎn)生的微弱信號(hào)波動(dòng)，經(jīng)過(guò)第一個(gè)運(yùn)放放大，然后經(jīng)過(guò)電容濾波，在經(jīng)過(guò)第二個(gè)運(yùn)放比較處理后輸出高電平(5V電源)脈沖。該脈沖信號(hào)輸入微處理器，再通過(guò)軟件編程即可算出雜草種子的沉降速度，并直觀顯示在LCD顯示屏上。帶光電檢測(cè)系統(tǒng)的種子釋放接頭1下端設(shè)置為與沉降管外形匹配的卡口 10，上端設(shè)置為中間開圓孔的漏斗形種子釋放口 11 ；所述的帶光電檢測(cè)系統(tǒng)的中間接頭3上下兩端均設(shè)置為與沉降管2外形匹配的卡口。安裝在帶光電檢測(cè)系統(tǒng)的種子釋放接頭1上的光電檢測(cè)系統(tǒng)的狹縫13的位置與帶光電檢測(cè)系統(tǒng)的種子釋放接頭1上端的漏斗形種子釋放口 11下緣平行，安裝在帶光電檢測(cè)系統(tǒng)的中間接頭3上的光電檢測(cè)系統(tǒng)的狹縫13開在帶光電檢測(cè)系統(tǒng)的中間接頭3的中部，即兩根相鄰沉降管2的交接點(diǎn)處。一種測(cè)定風(fēng)傳植物種子垂直沉降速度的方法，包括以下步驟
1)、根據(jù)需要測(cè)定的垂直沉降高度，選擇相應(yīng)長(zhǎng)度的沉降管，連接種子垂直沉降光電檢測(cè)裝置；
2)、用數(shù)據(jù)傳輸線將上述種子垂直沉降光電檢測(cè)裝置與數(shù)據(jù)處理顯示系統(tǒng)相連，打開電源開關(guān)，為系統(tǒng)上電；
3)、用陶瓷鑷子將單顆待測(cè)植物種子置于所述帶光電檢測(cè)系統(tǒng)的種子釋放接頭入口處，輕推種子使其從入口處自然垂直降落；
植物種子垂直經(jīng)過(guò)所述的光電檢測(cè)系統(tǒng)的光路時(shí)，瞬間遮擋穩(wěn)定照射在光電池上的光平面，引起光電池檢測(cè)信號(hào)變化，微處理系統(tǒng)記錄下種子通過(guò)起點(diǎn)和不同高度時(shí)所產(chǎn)生的
光強(qiáng)脈沖信號(hào)，經(jīng)過(guò)放大、比較處理，即可得到種子下落到不同高度時(shí)所需的時(shí)間%，根據(jù)
—L—
公式巧=—可計(jì)算出種子的沉降平均速度，其中I 為第/點(diǎn)時(shí)的平均速度，Li 為 t 1
起點(diǎn)到第i點(diǎn)的高度差，測(cè)試前將實(shí)際高度差輸入微處理系統(tǒng)內(nèi)存，tt為光電檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)到的種子沉降到第點(diǎn)的時(shí)間；
微處理系統(tǒng)計(jì)算出種子在不同高度的垂直沉降平均速度，并顯示在LCD顯示屏上； 4)、將落入種子收集瓶中的種子取回，重復(fù)測(cè)量或保存?zhèn)溆谩１景l(fā)明可通過(guò)采集植物種子沉降過(guò)程瞬間遮擋穩(wěn)定照射在光電池上的光源時(shí)所產(chǎn)生脈沖信號(hào)，得到植物種子垂直沉降至固定高度所需要的時(shí)間，計(jì)算出植物種子的沉降平均速度，為研究雜草擴(kuò)散蔓延規(guī)律提供科學(xué)依據(jù)。本發(fā)明所述的裝置可對(duì)直徑為厘米級(jí)、毫米級(jí)的風(fēng)傳植物種子垂直沉降速度進(jìn)行測(cè)量，具有測(cè)量精度高、穩(wěn)定性好、拆卸簡(jiǎn)單、攜帶方便等優(yōu)點(diǎn)，適于實(shí)驗(yàn)室測(cè)量，也適于野外作業(yè)。本發(fā)明所述的的方法操作簡(jiǎn)單、測(cè)量數(shù)據(jù)穩(wěn)定，可同時(shí)測(cè)量同一植物種子從不同高度沉降下來(lái)的平均速度。實(shí)施例一加拿大一枝黃花的種子垂直沉降速度測(cè)定 1.實(shí)驗(yàn)方法
測(cè)量實(shí)驗(yàn)裝置主要由1個(gè)帶光電檢測(cè)系統(tǒng)的種子釋放接頭、1根圓形不銹鋼沉降管、1 個(gè)帶光電檢測(cè)系統(tǒng)的中間接頭、支架、種子收集器、微處理器、LCD顯示屏、恒流電源、數(shù)據(jù)傳輸線組成。圓形不銹鋼沉降管直徑60毫米，高度為1米。光電檢測(cè)系統(tǒng)的每塊PCB板上安置了 3塊IOmmX IOmm的正方形光電池，型號(hào)為SP_10A，DIP封裝和3顆SMD封裝白光LED， LED的功率0. 06W, 20mA、發(fā)散角120°，光電池與LED呈線性交替排列。PCB板安置在狹縫后面，狹縫高度1.0毫米，長(zhǎng)度60毫米；LED光源透過(guò)狹縫形成與植物種子沉降下落路徑垂直的光平面，照射到對(duì)面相同的狹縫后面的光電池上。用陶瓷鑷子夾取單顆加拿大一枝黃花的種子，放到種子釋放接頭的釋放口邊緣， 輕撥種子，使其從釋放口垂直進(jìn)入沉降管內(nèi)，當(dāng)種子落入種子收集器后，在顯示器上顯示出沉降平均速度。從種子收集瓶中取回種子，重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)，重復(fù)5次，獲得同一顆種子沉降速度的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差。2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果
對(duì)10顆加拿大一枝黃花的種子進(jìn)行測(cè)量，每顆種子重復(fù)測(cè)量5次，結(jié)果如表1所示(單位m/s)。表1測(cè)量的加拿大一枝黃花種子沉降平均速度
權(quán)利要求
1.一種測(cè)定風(fēng)傳植物種子垂直沉降速度的裝置，其特征在于包括種子垂直沉降光電檢測(cè)裝置和數(shù)據(jù)處理顯示系統(tǒng)，所述的種子垂直沉降光電檢測(cè)裝置包括設(shè)置在沉降管頂端的帶光電檢測(cè)系統(tǒng)的種子釋放接頭、至少1只沉降管、至少1只帶光電檢測(cè)系統(tǒng)的中間接頭、 1只種子收集瓶和使整個(gè)裝置保持垂直穩(wěn)定的支架，所述的帶光電檢測(cè)系統(tǒng)的種子釋放接頭、帶光電檢測(cè)系統(tǒng)的中間接頭分別與沉降管卡接配合，所述的收集瓶位于沉降管的正下方；所述的數(shù)據(jù)處理顯示系統(tǒng)包括微處理器和LCD顯示屏，光電檢測(cè)系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸線與數(shù)據(jù)處理顯示系統(tǒng)相連，光電檢測(cè)系統(tǒng)由恒流電源供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測(cè)定風(fēng)傳植物種子垂直沉降速度的裝置，其特征在于所述的沉降管為圓形或方形的不銹鋼管，或鋁合金管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測(cè)定風(fēng)傳植物種子垂直沉降速度的裝置，其特征在于所述的光電檢測(cè)系統(tǒng)由相向設(shè)置的兩塊PCB板和相向放置的兩塊狹縫板組成，兩塊狹縫板設(shè)置在兩塊PCB板的內(nèi)側(cè)，PCB板上依次間隔設(shè)置有至少1塊光電池和至少1只LED光源，一塊PCB板上的光電池與另一塊PCB板上的LED光源對(duì)應(yīng)設(shè)置；兩塊PCB板上的光電池分別通過(guò)該側(cè)狹縫板上的狹縫接收從對(duì)面狹縫中PCB板上的LED光源發(fā)出的光信號(hào)，兩塊PCB 板上的LED光源經(jīng)狹縫形成的光平面與沉降管垂直，光平面寬度等于沉降管內(nèi)徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種測(cè)定風(fēng)傳植物種子垂直沉降速度的裝置，其特征在于所述的狹縫高度在0. 5毫米至1. 5毫米之間可調(diào)，狹縫的長(zhǎng)度等于沉降管內(nèi)徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測(cè)定風(fēng)傳植物種子垂直沉降速度的裝置，其特征在于所述的帶光電檢測(cè)系統(tǒng)的種子釋放接頭下端設(shè)置為與沉降管外形匹配的卡口，上端設(shè)置為中間開圓孔的漏斗形種子釋放口 ；所述的帶光電檢測(cè)系統(tǒng)的中間接頭上下兩端均設(shè)置為與沉降管外形匹配的卡口。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種測(cè)定風(fēng)傳植物種子垂直沉降速度的裝置，其特征在于所述的光電檢測(cè)系統(tǒng)分別安裝在帶光電檢測(cè)系統(tǒng)的種子釋放接頭上和帶光電檢測(cè)系統(tǒng)的中間接頭上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種測(cè)定風(fēng)傳植物種子垂直沉降速度的裝置，其特征在于所述的安裝在帶光電檢測(cè)系統(tǒng)的種子釋放接頭上的光電檢測(cè)系統(tǒng)的狹縫的位置與帶光電檢測(cè)系統(tǒng)的種子釋放接頭上端的漏斗形種子釋放口下緣平行，安裝在帶光電檢測(cè)系統(tǒng)的中間接頭上的光電檢測(cè)系統(tǒng)的狹縫開在帶光電檢測(cè)系統(tǒng)的中間接頭的中部，即兩根相鄰沉降管的交接點(diǎn)處。
8.一種利用權(quán)利要求1所述的裝置測(cè)定風(fēng)傳植物種子垂直沉降速度的方法，其特征在于包括以下步驟1)、根據(jù)需要測(cè)定的垂直沉降高度，選擇相應(yīng)長(zhǎng)度的沉降管，連接種子垂直沉降光電檢測(cè)裝置；2)、用數(shù)據(jù)傳輸線將上述種子垂直沉降光電檢測(cè)裝置與數(shù)據(jù)處理顯示系統(tǒng)相連，打開電源開關(guān)，為系統(tǒng)上電；3)、用陶瓷鑷子將單顆待測(cè)植物種子置于所述帶光電檢測(cè)系統(tǒng)的種子釋放接頭入口處，輕推種子使其從入口處自然垂直降落；植物種子垂直經(jīng)過(guò)所述的光電檢測(cè)系統(tǒng)的光路時(shí)，瞬間遮擋穩(wěn)定照射在光電池上的光平面，引起光電池檢測(cè)信號(hào)變化，微處理系統(tǒng)記錄下種子通過(guò)起點(diǎn)和不同高度時(shí)所產(chǎn)生的光強(qiáng)脈沖信號(hào)，經(jīng)過(guò)放大、比較處理，即可得到種子下落到不同高度時(shí)所需的時(shí)間、，根據(jù)公式巧可計(jì)算出種子的沉降平均速度，其中$ 為第/點(diǎn)時(shí)的平均速度， h& 為起點(diǎn)到第/點(diǎn)的高度差，測(cè)試前將實(shí)際高度差輸入微處理系統(tǒng)內(nèi)存t為光電檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)到的種子沉降到第 點(diǎn)的時(shí)間；微處理系統(tǒng)計(jì)算出種子從不同高度垂直沉降的平均速度，并顯示在LCD顯示屏上； 4)、將落入種子收集瓶中的種子取回，重復(fù)測(cè)量或保存?zhèn)溆谩?br> 全文摘要
本發(fā)明涉及一種測(cè)定風(fēng)傳植物種子垂直沉降速度的裝置及方法。其特征在于包括種子垂直沉降光電檢測(cè)裝置和數(shù)據(jù)處理顯示系統(tǒng)，所述的種子垂直沉降光電檢測(cè)裝置包括設(shè)置在沉降管頂端的帶光電檢測(cè)系統(tǒng)的種子釋放接頭、至少1只沉降管、至少1只帶光電檢測(cè)系統(tǒng)的中間接頭、1只種子收集瓶和使整個(gè)裝置保持垂直穩(wěn)定的支架，所述的帶光電檢測(cè)系統(tǒng)的種子釋放接頭、帶光電檢測(cè)系統(tǒng)的中間接頭分別與沉降管卡接配合，所述的收集瓶位于沉降管的正下方；所述的數(shù)據(jù)處理顯示系統(tǒng)包括微處理器和LCD顯示屏，光電檢測(cè)系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸線與數(shù)據(jù)處理顯示系統(tǒng)相連，光電檢測(cè)系統(tǒng)由恒流電源供電。具有測(cè)量精度高、裝置簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01P3/68GK102353805SQ20111016325
公開日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月17日
發(fā)明者季慧華, 朱周洪, 朱敏, 王守兵, 陳華才 申請(qǐng)人:中國(guó)計(jì)量學(xué)院