一種昆蟲振動(dòng)信號(hào)的檢測(cè)裝置的制造方法
【專利摘要】一種昆蟲振動(dòng)信號(hào)的檢測(cè)裝置，由框架、信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)和信號(hào)重放系統(tǒng)組成。信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)的信號(hào)采集卡置于框架外，信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)的其余部分與信號(hào)重放系統(tǒng)分別固定在框架內(nèi)基座兩側(cè)的支架上?？蚣芡庥衅帘握郑帘螝饬鲾_動(dòng)對(duì)振動(dòng)信號(hào)的干擾?？蚣艿撞空澈嫌泄枘z。信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)中，昆蟲發(fā)出的聲音經(jīng)由寄主植株傳遞到傳感器，由傳感器將植株的震動(dòng)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)，通過(guò)電磁屏蔽線將電信號(hào)傳輸?shù)角爸梅糯笃?，前置放大器將電信?hào)放大并輸出。信號(hào)重放系統(tǒng)中，所記錄的昆蟲鳴聲，經(jīng)由電磁屏蔽線傳輸?shù)缴蠈雍拖聦拥恼駝?dòng)轉(zhuǎn)換器，由振動(dòng)轉(zhuǎn)換器的振膜通過(guò)硬質(zhì)金屬絲向寄主植株傳遞振動(dòng)信號(hào)。
【專利說(shuō)明】
一種昆蟲振動(dòng)信號(hào)的檢測(cè)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種昆蟲振動(dòng)信號(hào)的檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]聲音信號(hào)是昆蟲生命活動(dòng)中與外界環(huán)境聯(lián)系的紐帶，在種內(nèi)個(gè)體間的召喚、求偶、攻擊和報(bào)警等方面起著重要的作用。昆蟲的聲信號(hào)分為兩種，一種為靠空氣直接傳播的聲音(air-borne sound)，另一種為靠介質(zhì)傳播的微弱振動(dòng)信號(hào)(substrate-bornevibrat1n)，后者信號(hào)需要借助靈敏的儀器才能檢測(cè)到。通過(guò)對(duì)采集到的昆蟲振動(dòng)信號(hào)的分析與處理，可以加深對(duì)昆蟲聲信號(hào)的理解，并為昆蟲振動(dòng)信號(hào)的重放打下基礎(chǔ)。
[0003]昆蟲振動(dòng)信號(hào)的重放技術(shù)是基于昆蟲振動(dòng)信號(hào)的檢測(cè)技術(shù)的，將采集到的昆蟲振動(dòng)信號(hào)經(jīng)過(guò)人為處理，運(yùn)用重放技術(shù)，將其作用到昆蟲上，可以觀察昆蟲的行為與習(xí)性的改變，進(jìn)而加深昆蟲聲信號(hào)與昆蟲行為關(guān)系的研究。
[0004]現(xiàn)有的昆蟲振動(dòng)信號(hào)采集裝置調(diào)節(jié)功能比較簡(jiǎn)單，僅能粗略地實(shí)現(xiàn)振動(dòng)傳感器的探針與插在寄主植株上的硬質(zhì)金屬釘接觸，在這個(gè)過(guò)程中容易損壞振動(dòng)傳感器的探針;在實(shí)現(xiàn)振動(dòng)信號(hào)的重放過(guò)程中對(duì)寄主植株只能傳遞沿寄主植株徑向方向的振動(dòng)，所以只能觀察昆蟲對(duì)沿寄主植株徑向方向振動(dòng)的反應(yīng)，不能觀察昆蟲對(duì)沿寄主植株軸向方向振動(dòng)的反應(yīng);振動(dòng)傳感器采用加速度傳感器，所測(cè)信號(hào)積分會(huì)引入誤差，對(duì)采集到的信號(hào)的準(zhǔn)確性產(chǎn)生干擾。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有裝置只能粗略調(diào)節(jié)振動(dòng)傳感器位置，不能重放寄主植株軸向方向的振動(dòng)信號(hào)的缺點(diǎn)，提出一種昆蟲振動(dòng)信號(hào)的檢測(cè)裝置。本發(fā)明可方便檢測(cè)與重放昆蟲的振動(dòng)信號(hào)。
[0006]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]本發(fā)明昆蟲振動(dòng)信號(hào)的檢測(cè)裝置，包括框架、信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)與信號(hào)重放系統(tǒng)，信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)與信號(hào)重放系統(tǒng)各自獨(dú)立。除信號(hào)采集卡外，信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)的其余部件位于框架內(nèi)部，信號(hào)采集卡置于框架外，以方便實(shí)驗(yàn)時(shí)采集數(shù)據(jù)。信號(hào)重放系統(tǒng)也位于框架內(nèi)部，信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)與信號(hào)重放系統(tǒng)分別固定在基座兩側(cè)的支架上，基座置于實(shí)驗(yàn)臺(tái)上。
[0008]所述的框架包括前面板、后面板、左面板、右面板、上面板、兩個(gè)支架、基座和硅膠底板。前面板、后面板、左面板、右面板和上面板采用透明的有機(jī)玻璃板，用密封膠粘合成一個(gè)沒(méi)有下底板的長(zhǎng)方體屏蔽罩。左面板和右面板分別位于屏蔽罩的左、右兩側(cè)，左面板與右面板的尺寸相同。前面板與后面板的尺寸相同?；蛢蓚€(gè)支架均采用不銹鋼制成，兩個(gè)支架分別位于基座的兩側(cè)，支撐信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)與信號(hào)重放系統(tǒng)。支架與基座置于屏蔽罩內(nèi)，以屏蔽周圍空氣擾動(dòng)對(duì)昆蟲振動(dòng)信號(hào)的影響?；南碌酌嬲澈弦粚庸枘z底板，以減少周圍環(huán)境振動(dòng)對(duì)昆蟲振動(dòng)信號(hào)的影響。左面板和右面板底部開(kāi)有通孔，電磁屏蔽線經(jīng)過(guò)通孔穿出，與電腦或示波器連接。
[0009]所述的信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)包括后置固定旋鈕、前置固定旋鈕、軸向微調(diào)旋鈕、前置軸向微調(diào)夾、后置軸向微調(diào)夾、連接桿、振動(dòng)傳感器、探針保護(hù)罩、探針、電磁屏蔽線、前置放大器和數(shù)據(jù)采集卡。
[0010]所述的后置軸向微調(diào)夾位于第二支架上。后置固定旋鈕貫穿于后置軸向微調(diào)夾的右側(cè)部分。前置軸向微調(diào)夾在后置軸向微調(diào)夾的前側(cè)，兩者通過(guò)軸向微調(diào)旋鈕連接。前置固定旋鈕貫穿于前置軸向微調(diào)夾的左側(cè)。連接桿位于前置固定旋鈕的右側(cè)，并與前置軸向微調(diào)夾連接。振動(dòng)傳感器位于前置軸向微調(diào)夾的正下方，通過(guò)連接桿與前置軸向微調(diào)夾連接。探針位于振動(dòng)傳感器的正下方，與振動(dòng)傳感器連接，并與垂直插入寄主植株頂部的硬質(zhì)金屬釘垂直接觸。探針保護(hù)罩和振動(dòng)傳感器前后布置，探針保護(hù)罩位于振動(dòng)傳感器的前端，探針保護(hù)罩的固定軸貫穿振動(dòng)傳感器，探針保護(hù)罩并可繞固定軸旋轉(zhuǎn)。第一電磁屏蔽線和第二電磁屏蔽線的一端連接振動(dòng)傳感器;第一電磁屏蔽線與第二電磁屏蔽線的另一端連接前置放大器的輸入端;前置放大器的輸出端連接有第三電磁屏蔽線；第三電磁屏蔽線穿過(guò)框架右面板的通孔與框架外的數(shù)據(jù)采集卡相連。
[0011]前置放大器位于基座上信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)的一側(cè)。前置放大器的電源線穿過(guò)框架右面板的通孔，與外部的工頻220伏特的三相交流電連接。
[0012]通過(guò)后置固定旋鈕可以調(diào)節(jié)后置軸向微調(diào)夾在支架上的位置，進(jìn)而粗略地調(diào)整振動(dòng)傳感器的高度和徑向方向。軸向微調(diào)旋鈕連接前置軸向微調(diào)夾和后置軸向微調(diào)夾，通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸向微調(diào)旋鈕可以微調(diào)前置軸向微調(diào)夾相對(duì)后置微調(diào)夾的軸向位置，進(jìn)而微調(diào)振動(dòng)傳感器的高度。連接桿連接前置軸向微調(diào)夾和振動(dòng)傳感器，通過(guò)前置固定旋鈕可以微調(diào)振動(dòng)傳感器徑向方向。實(shí)驗(yàn)昆蟲發(fā)出的振動(dòng)信號(hào)經(jīng)由寄主植株傳遞給硬質(zhì)金屬釘，探針與硬質(zhì)金屬釘垂直接觸，并將振動(dòng)信號(hào)傳遞給振動(dòng)傳感器，由振動(dòng)傳感器實(shí)現(xiàn)機(jī)械振動(dòng)到相應(yīng)電信號(hào)的轉(zhuǎn)變。電信號(hào)經(jīng)由電磁屏蔽線傳到前置放大器放大，再由電磁屏蔽線傳給數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行信號(hào)采集，并且連接到電腦實(shí)現(xiàn)信號(hào)的存儲(chǔ)和顯示。
[0013]所述的信號(hào)重放系統(tǒng)為上下兩層，上下兩層均包括硬質(zhì)振動(dòng)傳遞桿、振動(dòng)轉(zhuǎn)換器、電磁屏蔽線、托盤、滑槽、固定旋鈕和徑向調(diào)節(jié)夾，其中，電磁屏蔽線與信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)的電磁屏蔽線為同一材質(zhì)。
[0014]信號(hào)重放系統(tǒng)的下層結(jié)構(gòu)如下:下層固定旋鈕將下層滑槽固定在基座的第一支架上。下層振動(dòng)轉(zhuǎn)換器固定在下層托盤上，下層托盤可在下層滑槽內(nèi)滑動(dòng)來(lái)調(diào)整位置。下層硬質(zhì)振動(dòng)傳遞桿的一端固定于下層振動(dòng)轉(zhuǎn)換器，另一端通過(guò)下層托盤在下層滑槽的滑動(dòng)，在垂直方向與寄主植株接觸。下層電磁屏蔽線的一端穿過(guò)左面板的通孔，連接電腦，下層電磁屏蔽線的另一端連接下層振動(dòng)轉(zhuǎn)換器。待重放的振動(dòng)信號(hào)通過(guò)電腦USB接口發(fā)出，由下層電磁屏蔽線傳遞到下層振動(dòng)轉(zhuǎn)換器，經(jīng)由下層振動(dòng)轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)電信號(hào)到振動(dòng)信號(hào)的轉(zhuǎn)變。轉(zhuǎn)換后的振動(dòng)信號(hào)經(jīng)由下層硬質(zhì)振動(dòng)傳遞桿傳遞到寄主植株，并作用到實(shí)驗(yàn)昆蟲上，此時(shí)，作用在寄主植株上面的振動(dòng)信號(hào)是沿下層硬質(zhì)振動(dòng)傳遞桿的軸向方向振動(dòng)的。
[0015]信號(hào)重放系統(tǒng)的上層結(jié)構(gòu)如下:上層固定旋鈕將上層滑槽固定在基座的第一支架上。上層振動(dòng)轉(zhuǎn)換器固定在上層托盤上，上層托盤可在上層滑槽內(nèi)滑動(dòng)來(lái)調(diào)整位置。上層硬質(zhì)振動(dòng)傳遞桿一端連接上層振動(dòng)轉(zhuǎn)換器，另一端連接微型金屬夾。上層電磁屏蔽線的一端穿過(guò)框架左面板的通孔連接電腦，上層電磁屏蔽線的另一端連接上層振動(dòng)轉(zhuǎn)換器，待重放的信號(hào)通過(guò)電腦USB接口發(fā)出經(jīng)由上層電磁屏蔽線傳遞到上層振動(dòng)轉(zhuǎn)換器，經(jīng)由上層振動(dòng)轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)電信號(hào)到振動(dòng)信號(hào)的轉(zhuǎn)變。轉(zhuǎn)換后的振動(dòng)信號(hào)經(jīng)由硬質(zhì)振動(dòng)傳遞桿傳遞到硬質(zhì)金屬夾，進(jìn)而傳遞到寄主植株，并作用到實(shí)驗(yàn)昆蟲上，此時(shí)寄主植株上的振動(dòng)信號(hào)是沿上層硬質(zhì)振動(dòng)傳遞桿的軸向方向振動(dòng)的。需要說(shuō)明的是，上下兩層的信號(hào)重放系統(tǒng)可以同時(shí)工作，也可以分別獨(dú)立工作，便于對(duì)昆蟲行為與振動(dòng)信號(hào)的具體研究。
[0016]所述振動(dòng)傳感器選用兩路輸出的磁電式速度傳感器(Aud1 TechnicaAT-90)。
[0017]和已有裝置相比，本發(fā)明有如下優(yōu)點(diǎn):
[0018]1.采用專業(yè)的計(jì)算機(jī)的信號(hào)處理軟件和數(shù)據(jù)采集卡，為昆蟲微弱振動(dòng)信號(hào)數(shù)字化記錄、實(shí)時(shí)分析創(chuàng)造了條件，實(shí)現(xiàn)了行為觀察與信號(hào)分析同步。
[0019]2.將經(jīng)過(guò)數(shù)字信號(hào)處理的振動(dòng)信號(hào)作用于實(shí)驗(yàn)昆蟲，可以方便的探究某些特定頻率的振動(dòng)與昆蟲行為的聯(lián)系。同時(shí)，重放的振動(dòng)信號(hào)可以分別沿寄主植株的徑向方向和軸向方向，也可同時(shí)向兩個(gè)方向重放振動(dòng)信號(hào)。彌補(bǔ)了現(xiàn)有裝置只能重放沿寄主植株徑向方向振動(dòng)信號(hào)的缺陷。
[°02°] 3.振動(dòng)傳感器選用兩路輸出的磁電式速度傳感器(Aud1 TechnicaAT-90)，實(shí)現(xiàn)了被測(cè)振動(dòng)速度信號(hào)到電信號(hào)的轉(zhuǎn)換，降低了成本，同時(shí)又避免了現(xiàn)有加速度傳感器所測(cè)信號(hào)積分引入的誤差。
[0021]4.整個(gè)裝置通過(guò)微調(diào)和粗調(diào)兩種調(diào)節(jié)方式來(lái)保證昆蟲振動(dòng)信號(hào)檢測(cè)與重放時(shí)，探針的最佳觸碰位置，提高了檢測(cè)的精確性。
[0022]5.屏蔽罩采用透明的有機(jī)玻璃制作，保證了實(shí)驗(yàn)的通光性，并且屏蔽了周圍環(huán)境中空氣擾動(dòng)對(duì)昆蟲振動(dòng)信號(hào)的影響；在底座下面又粘合一層硅膠墊，極大地減小周圍環(huán)境振動(dòng)對(duì)昆蟲振動(dòng)信號(hào)的影響，極大程度的減少實(shí)驗(yàn)過(guò)程中人為不確定因素的影響，提高了檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2是本發(fā)明的信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)的側(cè)視圖；
[0025]圖3是本發(fā)明的下層信號(hào)重放系統(tǒng)的左側(cè)示意圖；
[0026]圖4是本發(fā)明的上層信號(hào)重放系統(tǒng)的右側(cè)示意圖；
[0027]圖中:I前面板、2后面板、3左面板、4右面板、5上面板、6第一支架、第二支架7、8基座、9硅膠底板、10后置固定旋鈕、11前置固定旋鈕、12軸向微調(diào)旋鈕、13前置軸向微調(diào)夾、14后置軸向微調(diào)夾、15連接桿、16振動(dòng)傳感器、17探針保護(hù)罩、18探針、19第一電磁屏蔽線、20第二電磁屏蔽線、21前置放大器、22第三電磁屏蔽線、23電源線、24數(shù)據(jù)采集卡、25硬質(zhì)振動(dòng)傳遞桿，26振動(dòng)轉(zhuǎn)換器、27電磁屏蔽線、28下層托盤、29下層滑槽、30下層固定旋鈕、31下層徑向調(diào)節(jié)夾、32硬質(zhì)金屬桿、33寄主植株、35上層固定旋鈕、36上層徑向調(diào)節(jié)夾、上37層滑槽、38上層托盤、39上層振動(dòng)轉(zhuǎn)換器、40上層硬質(zhì)振動(dòng)傳遞桿、41微型金屬夾、42上層電磁屏蔽線。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0029]如圖1所示，本發(fā)明裝置包括框架、信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)和信號(hào)重放系統(tǒng)。信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)和信號(hào)重放系統(tǒng)各自獨(dú)立。信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)除信號(hào)采集卡外，其余部件位于框架內(nèi)部;信號(hào)重放系統(tǒng)位于框架內(nèi)。信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)與信號(hào)重放系統(tǒng)分別固定在框架內(nèi)基座兩側(cè)的支架上。
[0030]如圖1和圖2所示，所述的框架包括前面板1、后面板2、左面板3、右面板4、上面板5、第一支架6、第二支架7、基座8和硅膠底板9。前面板I與后面板2尺寸相同，左面板3與右面板4尺寸相同。前面板1、后面板2、左面板3和右面板4與上面板5組成一個(gè)長(zhǎng)方體的屏蔽罩，將基座8、第一支架6和第二支架7屏蔽起來(lái)，基座8的尺寸與屏蔽罩吻合。左面板3和右面板4的底部開(kāi)有通孔，電磁屏蔽線經(jīng)過(guò)通孔穿出，與電腦或示波器連接;第一支架6和第二支架7分別固定于基座8的兩側(cè)，為信號(hào)采集系統(tǒng)與信號(hào)重放系統(tǒng)提供支撐、硅膠底板9粘合于基座8的下方。
[0031 ]如圖1和圖2所示，所述的信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)包括:后置固定旋鈕10、前置固定旋鈕11、軸向微調(diào)旋鈕12、前置軸向微調(diào)夾13、后置軸向微調(diào)夾14、連接桿15、振動(dòng)傳感器16、探針保護(hù)罩17、探針18、第一電磁屏蔽線19、第二電磁屏蔽線20、前置放大器21、第三電磁屏蔽線22和數(shù)據(jù)采集卡24。探針保護(hù)罩17和振動(dòng)傳感器16前后布置，探針保護(hù)罩17位于振動(dòng)傳感器16的前端，同時(shí)也與連接桿15垂直，探針保護(hù)罩17的固定軸貫穿振動(dòng)傳感器16，探針保護(hù)罩17并可繞固定軸旋轉(zhuǎn)。當(dāng)振動(dòng)信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)不工作時(shí)，將探針保護(hù)罩17旋轉(zhuǎn)置于探針18的下方，避免探針18受到外界碰撞損壞。振動(dòng)傳感器16與連接桿15采用直螺紋的連接方式，連接桿15與前置軸向微調(diào)夾13采取套筒冷擠壓的方式連接，軸向微調(diào)旋鈕12與前置軸向微調(diào)夾13和后置軸向微調(diào)夾14之間采用直螺紋的方式連接;后置軸向微調(diào)夾14可沿第二支架7做軸向的上下移動(dòng)，同時(shí)也可將第二支架7作為圓心作徑向轉(zhuǎn)動(dòng)。后置軸向微調(diào)夾14通過(guò)后置軸向固定旋鈕10固定在第二支架7上，從而可以粗略地確定信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)的位置，再通過(guò)軸向微調(diào)旋鈕12來(lái)微調(diào)前置軸向微調(diào)夾13相對(duì)于后置軸向微調(diào)夾14軸向的位置，通過(guò)前置固定旋鈕11微調(diào)振動(dòng)傳感器16的徑向方向，從而使垂直于硬質(zhì)金屬桿31的探針18實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的最優(yōu)測(cè)量。第一電磁屏蔽線19和第二電磁屏蔽線20的一端連接振動(dòng)傳感器16，采用插接的連接方式連接。第一電磁屏蔽線19和第二電磁屏蔽線20的另一端連接前置放大器21的輸入端，前置放大器21的輸出端與第三電磁屏蔽線22連接，第三電磁屏蔽線22穿出框架右面板的通孔與框架外的數(shù)據(jù)采集卡24相連。前置放大器21位于信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)一側(cè)的基座上，和電源線23連接，采用插接的連接方式；電源線23穿過(guò)框架右面板的通孔，與外部的工頻220伏特的三相交流電連接。
[0032]所述的信號(hào)重放系統(tǒng)為上下兩層，上、下兩層均包括硬質(zhì)振動(dòng)傳遞桿、振動(dòng)轉(zhuǎn)換器、電磁屏蔽線、托盤、滑槽、固定旋鈕和徑向調(diào)節(jié)夾。
[0033]信號(hào)重放系統(tǒng)的下層包括下層硬質(zhì)振動(dòng)傳遞桿25，下層振動(dòng)轉(zhuǎn)換器26、下層電磁屏蔽線27、下層托盤28、下層滑槽29、下層固定旋鈕30、下層徑向調(diào)節(jié)夾31。下層徑向調(diào)節(jié)夾31通過(guò)下層固定旋鈕30固定在第一支架6上，下層滑槽29位于下層徑向調(diào)節(jié)夾31上面，下層滑槽29上裝有下層托盤28，下層托盤28可沿下層滑槽29移動(dòng)，下層振動(dòng)轉(zhuǎn)換器26固定在下層托盤28上，下層硬質(zhì)振動(dòng)傳遞桿25的兩端分別與下層振動(dòng)轉(zhuǎn)換器26和寄主植株33相連，下層電磁屏蔽線27的一端穿過(guò)框架左面板3的通孔連接電腦，下層電磁屏蔽線27的另一端與下層振動(dòng)轉(zhuǎn)換器26采用插接的方式連接，需要重放的振動(dòng)信號(hào)經(jīng)由下層電磁屏蔽線27傳遞給下層振動(dòng)轉(zhuǎn)換器26，再通過(guò)下層硬質(zhì)振動(dòng)傳遞桿25傳遞給寄主植株33。
[0034]信號(hào)重放系統(tǒng)的上層包括上層固定旋鈕35、上層徑向調(diào)節(jié)夾36、上層滑槽37、上層托盤38、上層振動(dòng)轉(zhuǎn)換器39、上層硬質(zhì)振動(dòng)傳遞桿40、微型金屬夾41和上層電磁屏蔽線42。結(jié)構(gòu)如下:上層徑向調(diào)節(jié)夾36通過(guò)上層固定旋鈕35固定在第一支架6上，上層滑槽37位于上層徑向調(diào)節(jié)夾36上面，上層滑槽37上裝有上層托盤38，上層托盤38可沿上層滑槽37移動(dòng)。上層振動(dòng)轉(zhuǎn)換器39固定于上層托盤38的右側(cè)面，上層硬質(zhì)振動(dòng)傳遞桿40的兩端分別與上層振動(dòng)轉(zhuǎn)換器39和微型金屬夾41相連，微型金屬夾41夾在寄主植株的桿莖上。上層電磁屏蔽線42的一端穿過(guò)框架左面板3的通孔連接電腦，上層電磁屏蔽線42的另一端與上層振動(dòng)轉(zhuǎn)換器39連接，需要重放的振動(dòng)信號(hào)經(jīng)由上層電磁屏蔽線42傳遞給上層振動(dòng)轉(zhuǎn)換器39，再通過(guò)上層硬質(zhì)振動(dòng)傳遞桿40傳遞給微型金屬夾41，由微型金屬夾41傳遞給寄主植株33。
[0035]本發(fā)明的工作過(guò)程如下:
[0036]使用本發(fā)明檢測(cè)裝置檢測(cè)時(shí)，首先將頂部有硬質(zhì)金屬桿32的寄主植株33置于基座8上，將實(shí)驗(yàn)昆蟲34置于寄主植株33的桿莖上。
[0037]當(dāng)需要對(duì)振動(dòng)信號(hào)監(jiān)測(cè)時(shí)，調(diào)整后置固定旋鈕10、前置固定旋鈕11和軸向微調(diào)夾12，使得探針18與硬質(zhì)金屬桿32垂直接觸。現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)裝置大都先用手工調(diào)節(jié)然后再固定位置的方式來(lái)使探針18與寄主植株33上的硬質(zhì)金屬桿32垂直接觸，稍有不注意，可能就會(huì)損壞探針18，本發(fā)明先通過(guò)后置固定旋鈕10和前置固定旋鈕11來(lái)粗略調(diào)節(jié)探針18的位置，使其位于硬質(zhì)金屬桿32的正上方，然后調(diào)節(jié)軸向微調(diào)夾12，使得探針18緩緩下降直至與硬質(zhì)金屬桿32垂直接觸，避免了手工調(diào)節(jié)可能對(duì)探針18造成的損害。接著將屏蔽罩置于基座8上方，屏蔽檢測(cè)裝置;然后將電源線23接入220伏特的工頻電源，使得前置放大器21和振動(dòng)傳感器16開(kāi)始工作，振動(dòng)傳感器16使用磁電式速度傳感器，與傳統(tǒng)的壓電式速度傳感器相比，降低成本的同時(shí)又避免了積分誤差的引入;在電腦端開(kāi)啟數(shù)據(jù)采集卡，在電腦上顯示并存儲(chǔ)振動(dòng)信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)昆蟲振動(dòng)信號(hào)的檢測(cè)。
[0038]當(dāng)需要對(duì)振動(dòng)信號(hào)重放時(shí)，在調(diào)整好位置后，將屏蔽罩置于基座8上方，將實(shí)驗(yàn)裝置屏蔽起來(lái)。通過(guò)電腦端發(fā)送待重放的振動(dòng)電信號(hào)，待重放的振動(dòng)信號(hào)可以是采集出來(lái)保存的未經(jīng)過(guò)信號(hào)處理的昆蟲振動(dòng)信號(hào)，此時(shí)可以探究不同性別的昆蟲間的振動(dòng)信號(hào)與行為習(xí)性;待重放的振動(dòng)信號(hào)也可以是經(jīng)過(guò)數(shù)字信號(hào)處理的昆蟲振動(dòng)信號(hào)，此時(shí)可以探究某一特定頻率或者頻率段的振動(dòng)與昆蟲行為的聯(lián)系。重放的振動(dòng)信號(hào)通過(guò)振動(dòng)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的振動(dòng)信號(hào)，并使其作用于寄主植株，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)振動(dòng)信號(hào)的重放。在檢測(cè)過(guò)程中，需要根據(jù)具體的檢測(cè)方案，選擇相應(yīng)的振動(dòng)轉(zhuǎn)換器工作:上層振動(dòng)轉(zhuǎn)換器單獨(dú)工作、下層振動(dòng)轉(zhuǎn)換器單獨(dú)工作和上下兩層振動(dòng)轉(zhuǎn)換器同時(shí)工作。上層振動(dòng)轉(zhuǎn)換器單獨(dú)工作時(shí)，可以探究沿寄主植株軸向方向的振動(dòng)信號(hào)與昆蟲的行為間的關(guān)系；下層振動(dòng)轉(zhuǎn)換器單獨(dú)工作時(shí)，可以探究寄主植株徑向方向的振動(dòng)信號(hào)與昆蟲的行為間的關(guān)系;上下兩層振動(dòng)轉(zhuǎn)換器同時(shí)工作時(shí)，可以探究沿寄主植株軸向方向和徑向方向的混合振動(dòng)信號(hào)與昆蟲的行為間的關(guān)系。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種昆蟲振動(dòng)信號(hào)的檢測(cè)裝置，其特征是:所述的裝置包括框架、信號(hào)檢測(cè)與信號(hào)重放系統(tǒng)，信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)和信號(hào)重放系統(tǒng)各自獨(dú)立;信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)除信號(hào)采集卡外，其余部件位于框架內(nèi)部;信號(hào)重放系統(tǒng)位于框架內(nèi)；信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)與信號(hào)重放系統(tǒng)分別固定在框架內(nèi)基座兩側(cè)的支架上;信號(hào)采集卡置于框架外。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的昆蟲振動(dòng)信號(hào)的檢測(cè)裝置，其特征是:所述的框架包括前面板(1)、后面板(2)、左面板(3)、右面板(4)、上面板(5)、第一支架(6)、第二支架(7)、基座(8)和硅膠底板(9);前面板(I)和后面板(2)的尺寸相同；左面板(3)和右面板(4)的尺寸相同；前面板(1)、后面板(2)、左面板(3)和右面板(4)與上面板(5)組成一個(gè)長(zhǎng)方體的屏蔽罩，將基座(8)、第一支架(6)和第二支架(7)屏蔽，基座(8)的尺寸與屏蔽罩吻合;左面板(3)和右面板(4)底部開(kāi)有通孔，電磁屏蔽線經(jīng)過(guò)通孔穿出，與電腦或示波器連接;第一支架(6)和第二支架(7)分別固定于基座(8)的兩側(cè)，為信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)與信號(hào)重放系統(tǒng)提供支撐;硅膠底板(9)粘合于基座(8)的下底面。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的昆蟲振動(dòng)信號(hào)的檢測(cè)裝置，其特征是:所述的信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)包括后置固定旋鈕(10)、前置固定旋鈕(11)、軸向微調(diào)旋鈕(12)、前置軸向微調(diào)夾(13)、后置軸向微調(diào)夾(14)、連接桿(15)、振動(dòng)傳感器(16)、探針保護(hù)罩(17)、探針(18)、第一電磁屏蔽線(19)、第二電磁屏蔽線(20)、前置放大器(21)、第三電磁屏蔽線(22)、電源線(23)和數(shù)據(jù)采集卡(24);第二支架(7)貫穿后置軸向微調(diào)夾(14)，通過(guò)后置固定旋鈕(10)將后置軸向微調(diào)夾(14)固定位于第二支架(7)上;前置軸向微調(diào)夾(13)位于后置軸向微調(diào)夾(14)的左側(cè)，軸向微調(diào)旋鈕(12)位于前置軸向微調(diào)夾(13)和后置軸向微調(diào)夾(14)的中間，并貫穿其中；振動(dòng)傳感器(16)位于前置軸向調(diào)節(jié)夾(13)的下方;連接桿(15)位于前置軸向調(diào)節(jié)夾(13)與振動(dòng)傳感器(16)之間；前置固定旋鈕(11)位于前置軸向調(diào)節(jié)微調(diào)夾(13)的左端，固定連接桿(15);探針(18)位于振動(dòng)傳感器(16)的底部，與垂直插入寄主植株(33)頂部的硬質(zhì)金屬釘(32)接觸;探針保護(hù)罩(17)位于探針(18)的上方，和振動(dòng)傳感器(16)前后布置，探針保護(hù)罩(17)位于振動(dòng)傳感器(16)的前端，同時(shí)也與連接桿(15)垂直，探針保護(hù)罩(17)的固定軸貫穿振動(dòng)傳感器(16)，探針保護(hù)罩(17)能夠圍繞固定軸旋轉(zhuǎn);前置放大器(21)放置在基座(8)上，位于第二支架(7)的右側(cè);振動(dòng)傳感器(16)與連接桿(15)采用直螺紋的連接方式，連接桿(15)與前置軸向微調(diào)夾(13)采取套筒冷擠壓的方式連接，軸向微調(diào)旋鈕(12)與前置軸向微調(diào)夾(13)和后置軸向微調(diào)夾(14)之間采用直螺紋的方式連接;后置軸向微調(diào)夾(14)能夠沿第二支架(7)做軸向的上下移動(dòng)，同時(shí)也能夠以第二支架(7)作為圓心作徑向轉(zhuǎn)動(dòng);后置軸向微調(diào)夾(14)通過(guò)后置軸向固定旋鈕(10)固定在第二支架(7)上，再通過(guò)軸向微調(diào)旋鈕(12)微調(diào)前置軸向微調(diào)夾(13)相對(duì)于后置軸向微調(diào)夾(14)軸向的位置，通過(guò)前置固定旋鈕(11)微調(diào)振動(dòng)傳感器(16)的徑向方向，使垂直于硬質(zhì)金屬桿(31)的探針(18)實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的測(cè)量;第一電磁屏蔽線(19)和第二電磁屏蔽線(20)的一端連接振動(dòng)傳感器(16)，第一電磁屏蔽線(19)與第二電磁屏蔽線(20)的另一端連接前置放大器(21)的輸入端;前置放大器(21)的輸出端連接有第三電磁屏蔽線(22);第三電磁屏蔽線(22)穿過(guò)框架右面板的通孔與數(shù)據(jù)采集卡(24)相連;電源線(23)穿過(guò)框架右面板的通孔，與外部的工頻220伏特的三相交流電連接； 實(shí)驗(yàn)昆蟲(34)產(chǎn)生的振動(dòng)經(jīng)由寄主植株(33)傳遞給硬質(zhì)金屬針(32)，由探針(18)傳遞給振動(dòng)傳感器(16)產(chǎn)生相應(yīng)的電信號(hào)，通過(guò)第一電磁屏蔽線(19)和第二電磁屏蔽線(20)傳遞給前置放大器(21);經(jīng)處理的信號(hào)經(jīng)由第三電磁屏蔽線(22)傳遞給數(shù)據(jù)采集卡(24)，并在電腦端顯示。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的昆蟲振動(dòng)信號(hào)的檢測(cè)裝置，其特征是:所述的信號(hào)重放系統(tǒng)為上下兩層，上、下兩層均包括硬質(zhì)振動(dòng)傳遞桿、振動(dòng)轉(zhuǎn)換器、電磁屏蔽線、托盤、滑槽、固定旋鈕和徑向調(diào)節(jié)夾； 信號(hào)重放系統(tǒng)的下層包括下層硬質(zhì)振動(dòng)傳遞桿(25)，下層振動(dòng)轉(zhuǎn)換器(26)、下層電磁屏蔽線(27)、下層托盤(28)、下層滑槽(29)、下層固定旋鈕(30)、下層徑向調(diào)節(jié)夾(31);下層徑向調(diào)節(jié)夾(31)通過(guò)下層固定旋鈕(30)固定在第一支架(6)上，下層滑槽(29)位于下層徑向調(diào)節(jié)夾(31)上面，下層滑槽(29)上裝有下層托盤(28)，下層托盤(28)能夠沿下層滑槽(29)移動(dòng)；下層振動(dòng)轉(zhuǎn)換器(26)固定在下層托盤(28)上，下層硬質(zhì)振動(dòng)傳遞桿(25)的兩端分別與下層振動(dòng)轉(zhuǎn)換器(26)和寄主植株(33)相連，下層電磁屏蔽線(27)的一端穿過(guò)框架左面板(3)的通孔連接電腦，下層電磁屏蔽線(27)的另一端與下層振動(dòng)轉(zhuǎn)換器(26)連接，需要重放的振動(dòng)信號(hào)經(jīng)由下層電磁屏蔽線(27)傳遞至下層振動(dòng)轉(zhuǎn)換器(26)，再通過(guò)下層硬質(zhì)振動(dòng)傳遞桿(25)傳遞給寄主植株(33); 信號(hào)重放系統(tǒng)的上層包括上層固定旋鈕(35)、上層徑向調(diào)節(jié)夾(36)、上層滑槽(37)、上層托盤(38)、上層振動(dòng)轉(zhuǎn)換器(39)、上層硬質(zhì)振動(dòng)傳遞桿(40)、微型金屬夾(41)和上層電磁屏蔽線(42);上層徑向調(diào)節(jié)夾(36)通過(guò)上層固定旋鈕(35)固定在第一支架(6)上，上層滑槽(37)位于上層徑向調(diào)節(jié)夾(36)上面，上層滑槽(37)上裝有上層托盤(38)，上層托盤(38)能夠沿上層滑槽(37)移動(dòng);上層振動(dòng)轉(zhuǎn)換器(39)固定于上層托盤(38)的右側(cè)面，上層硬質(zhì)振動(dòng)傳遞桿(40)的兩端分別與上層振動(dòng)轉(zhuǎn)換器(39)和夾在寄主植株的桿莖上的微型金屬夾(41)相連;上層電磁屏蔽線(42)的一端穿過(guò)框架左面板(3)的通孔連接電腦，上層電磁屏蔽線(42)的另一端與上層振動(dòng)轉(zhuǎn)換器(39)連接，需要重放的振動(dòng)信號(hào)經(jīng)由上層電磁屏蔽線(42)傳遞給上層振動(dòng)轉(zhuǎn)換器(39)，再通過(guò)上層硬質(zhì)振動(dòng)傳遞桿(40)傳遞給微型金屬夾(41)，由微型金屬夾(41)傳遞給寄主植株(33)。
【文檔編號(hào)】G01H1/00GK105973446SQ201610304549
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年5月10日
【發(fā)明人】孔祥陽(yáng), 潘偉, 許靜靜, 張英超, 吳建琦, 潘衛(wèi)東
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院電工研究所