一種植物葉片厚度測量裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種植物葉片厚度測量裝置。GT31杠桿測頭安裝在傳感器支架下方，U型支架裝夾在GT31杠桿測頭前端部，并將其固定在傳感器支架上；傳感器支架前端部作為一固定支座，用于安裝彈性元件，彈性元件的另一端為自由端，彈性元件自由端用于安裝葉片夾持平臺(tái)；傳感器后蓋安裝在傳感器后端部，并將其與傳感器支架固定。測頭接口盒用于數(shù)字處理和進(jìn)一步傳輸測量信號(hào)到計(jì)算機(jī)。GT31杠桿測頭傳感器連接到測頭接口盒上，測頭接口盒直接與計(jì)算機(jī)相連實(shí)現(xiàn)測量、傳輸、存儲(chǔ)。全橋應(yīng)變片粘貼于彈性元件固定端，信號(hào)處理電路與應(yīng)變片連接構(gòu)成測量電路。本實(shí)用新型能夠?qū)崟r(shí)完成植物葉片厚度的測量，測量精度高，減少了測量誤差和工作量。
【專利說明】
一種植物葉片厚度測量裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型涉及測試計(jì)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種植物葉片厚度測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 葉片是植物最重要的器官，其形態(tài)變化可以反映出植物生長狀態(tài)的變化，并且葉 片幾何尺寸與其含水之間存在直接、準(zhǔn)確的對(duì)應(yīng)關(guān)系。研究表明，植物體內(nèi)的水分狀況可以 通過葉片厚度的尺寸變化反映，葉片厚度變化具有周期性規(guī)律，當(dāng)厚度尺寸測量分辨率達(dá) 到微米級(jí)準(zhǔn)確度時(shí)，這種對(duì)應(yīng)關(guān)系就能識(shí)別出來。因此，以葉片幾何尺寸作為灌溉系統(tǒng)的反 饋控制變量，應(yīng)用精密測量方法制成高精度植物葉片厚度測量儀，對(duì)新型節(jié)水灌溉系統(tǒng)的 研究具有重要意義。
[0003] 目前，植物葉片厚度測量方法較少，尤其是實(shí)時(shí)、活體、無損地獲取葉片厚度。以色 列希伯萊大學(xué)的科學(xué)家應(yīng)用微米級(jí)葉片厚度傳感器對(duì)西紅柿的灌溉系統(tǒng)進(jìn)行了試驗(yàn)，雖然 目前還沒有達(dá)到實(shí)用化的程度，但是這項(xiàng)研究代表著國際上這方面研究的最新動(dòng)態(tài)。市場 上廣泛使用的葉厚測量儀是指針式植物葉面厚度測量儀YH-1，以植物器官（葉片、花瓣）的 幾何參數(shù)為控制參數(shù)的智能節(jié)水灌溉閉環(huán)控制系統(tǒng)，以此通過葉片厚度變化周期規(guī)律性研 究植物水分狀態(tài)。儀器測量精度為0.015mm，分辨率為0.01mm，為此不能達(dá)到課題要求，指針 式讀數(shù)形式對(duì)測量研究帶來不便，且不能滿足實(shí)時(shí)測量、存儲(chǔ)的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種植物葉片厚度測量裝置。
[0005] 本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：
[0006] 本實(shí)用新型主要由固定夾具、測量部件構(gòu)成。上述固定夾具包括傳感器后蓋、傳感 器支架、U型支架、葉片夾持平臺(tái)、環(huán)形磁體。GT31杠桿測頭安裝在傳感器支架下方，U型支架 裝夾在GT31杠桿測頭前端部，并利用螺釘將其固定在傳感器支架上;傳感器支架前端部作 為一固定支座，用于安裝彈性元件，彈性元件的另一端為自由端，即構(gòu)成了簡單的懸臂梁形 式，彈性元件自由端用于安裝葉片夾持平臺(tái)，方便測量過程中植物葉片固定不動(dòng);傳感器后 蓋安裝在傳感器后端部，并利用螺釘將其與傳感器支架固定。
[0007] 上述測量部件包括GT31杠桿測頭、測頭接口盒、彈性元件、全橋應(yīng)變片、信號(hào)處理 電路、計(jì)算機(jī)。測頭接口盒用于數(shù)字處理和進(jìn)一步傳輸測量信號(hào)到計(jì)算機(jī)。GT31杠桿測頭傳 感器連接到測頭接口盒上，測頭接口盒直接與計(jì)算機(jī)相連實(shí)現(xiàn)測量、傳輸、存儲(chǔ)。全橋應(yīng)變 片粘貼于彈性元件固定端，信號(hào)處理電路與應(yīng)變片連接構(gòu)成測量電路。
[0008] 本發(fā)明具有的有益效果是:可同時(shí)使用多個(gè)傳感器，對(duì)葉片的不同位置進(jìn)行測量； 分辨力為lMi，能分辨出葉片厚度的變化;儀器安裝方便、輕巧，對(duì)葉片生長影響較小。
【附圖說明】
[0009] 圖1為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)圖；
[0010] 圖中：1、圓形線卡;2、傳感器信號(hào)線;3、U型支架;4、傳感器支架;5、彈性元件。
[0011] 圖2為本實(shí)用新型俯視圖；
[0012] 圖中：6傳感器后蓋;7、GT31杠桿測頭;8、全橋應(yīng)變片;9、葉片夾持平臺(tái)；10、環(huán)形磁 體。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 本實(shí)用新型【具體實(shí)施方式】，以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
[0014] 本實(shí)用新型主要由固定夾具、測量部件、處理電路、計(jì)算機(jī)構(gòu)成。上述固定夾具包 括圓形線卡1、傳感器信號(hào)線2、u型支架3、傳感器支架4、傳感器后蓋6、葉片夾持平臺(tái)9、環(huán)形 磁體10。將GT31杠桿測頭7安裝在傳感器支架4下方，U型支架3裝夾在GT31杠桿測頭7前端 部，并利用螺釘將其固定在傳感器支架4兩側(cè);傳感器支架4前端部作為一固定支座，用于安 裝彈性元件5,彈性元件5的另一端為自由端，即構(gòu)成了簡單的懸臂梁形式，將全橋應(yīng)變片8 粘貼于彈性元件5固定端，信號(hào)處理電路與全橋應(yīng)變片8連接構(gòu)成應(yīng)變傳感器測量部件，信 號(hào)線通過U型支架3的半圓形口與圓形線卡1走線。彈性元件5自由端用于安裝葉片夾持平臺(tái) 9;傳感器后蓋6安裝在GT31杠桿測頭7后端部，并利用螺釘將其與傳感器支架4固定。傳感器 后蓋6上帶有管螺紋孔，可與波紋管連接，波紋管沿著樹枝到達(dá)待測葉片位置，最后利用不 銹鋼管卡將波紋管與樹枝多支點(diǎn)固定。
[0015]將GT31杠桿測頭7連接到BPX測頭接口盒上，BPX測頭接口盒直接與計(jì)算機(jī)相連，在 計(jì)算機(jī)上安裝相應(yīng)軟件，對(duì)BPX進(jìn)行設(shè)定，包括分配測量通道和功能。通過計(jì)算機(jī)程序，BPX 作為一個(gè)簡單的測量裝置執(zhí)行測量，所測數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)上。裝置通電后，對(duì)葉片 夾持平臺(tái)9進(jìn)行微調(diào)，使其與GT31杠桿測頭7接觸直到BPX測頭接口盒與全橋應(yīng)變片8有數(shù)值 輸出。此時(shí)，GT31杠桿測頭7顯示數(shù)值為初始值，假設(shè)為h 1Q。同樣，全橋應(yīng)變片8顯示數(shù)值為初 始值，假設(shè)為h2Q。再將所選實(shí)驗(yàn)對(duì)象葉片放置在葉片夾持平臺(tái)9上，利用環(huán)形磁體10的吸引 力將葉片固定又不會(huì)傷害葉片生長。夾持好之后對(duì)葉片進(jìn)行長期測量，設(shè)定電路部分每 3〇min測量存儲(chǔ)一次葉片厚度動(dòng)態(tài)參數(shù)，GT31杠桿測頭7與全橋應(yīng)變片8顯示數(shù)值實(shí)時(shí)變化， 假設(shè)GT31杠桿測頭7實(shí)時(shí)測量值為Im，全橋應(yīng)變片8實(shí)時(shí)測量值為h 2i，由此可計(jì)算出葉片的 實(shí)時(shí)厚度為 h=(hli-.士' (Il2i-h20)。
[0016] 本實(shí)用新型能夠?qū)崟r(shí)完成植物葉片厚度的測量，測量精度高，減少了測量誤差和 工作量。
[0017] 以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不 局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到 的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該 以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種植物葉片厚度測量裝置，其特征在于:主要由固定夾具、測量部件構(gòu)成；上述固 定夾具包括傳感器后蓋、傳感器支架、U型支架、葉片夾持平臺(tái)、環(huán)形磁體;GT31杠桿測頭安 裝在傳感器支架下方，U型支架裝夾在GT31杠桿測頭前端部，并利用螺釘將其固定在傳感器 支架上;傳感器支架前端部作為一固定支座，用于安裝彈性元件，彈性元件的另一端為自由 端，即構(gòu)成了簡單的懸臂梁形式，彈性元件自由端用于安裝葉片夾持平臺(tái)，方便測量過程中 植物葉片固定不動(dòng);傳感器后蓋安裝在傳感器后端部，并利用螺釘將其與傳感器支架固定； 上述測量部件包括GT31杠桿測頭、測頭接口盒、彈性元件、全橋應(yīng)變片、信號(hào)處理電路、 計(jì)算機(jī);測頭接口盒用于數(shù)字處理和進(jìn)一步傳輸測量信號(hào)到計(jì)算機(jī);GT31杠桿測頭傳感器 連接到測頭接口盒上，測頭接口盒直接與計(jì)算機(jī)相連實(shí)現(xiàn)測量、傳輸、存儲(chǔ);全橋應(yīng)變片粘 貼于彈性元件固定端，信號(hào)處理電路與應(yīng)變片連接構(gòu)成測量電路。
【文檔編號(hào)】G01B21/08GK205561799SQ201620164354
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年3月4日
【發(fā)明人】葉蘭芝, 李東升, 陳愛軍, 冷國強(qiáng)
【申請(qǐng)人】中國計(jì)量學(xué)院