冠層內(nèi)光合有效輻射自動跟蹤測量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種農(nóng)業(yè)監(jiān)測裝置，具體為冠層內(nèi)光合有效輻射自動跟蹤測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]光合作用是植物葉片吸收光能和轉(zhuǎn)換光能的過程，光合有效輻射是指太陽輻射波長位于380?710nm之間能被綠色植物進行光合作用和生物量生產(chǎn)的那部分太陽輻射，是反應作物生長狀況和產(chǎn)量預報的重要特征參數(shù)。在營養(yǎng)和水分較為充足的條件下，作物光合作用的大小取決于到達葉片的光合有效福射(PhotosyntheticalIy Active Radiat1n，簡稱PAR)。然而，在生產(chǎn)實踐中，作物冠層不同高度的葉片并不總能得到充足的光能，因而使得葉片實際上處于光饑餓狀態(tài)，并導致作物減產(chǎn)。因此，冠層內(nèi)光合有效輻射的分布規(guī)律是農(nóng)業(yè)、生態(tài)等領(lǐng)域的重要內(nèi)容，更是農(nóng)業(yè)水土管理的一項重要技術(shù)指標。
[0003]目前，冠層光合有效輻射測定大多采用手持式PAR測定儀，或者采用多個固定布置在冠層內(nèi)的光合有效輻射進行定點定時檢測。上述方法中人工測量的數(shù)據(jù)不連續(xù)且存在主觀誤差，人工測量的方法測量成本高、測量數(shù)據(jù)量小，且需要后期人工鑒別數(shù)據(jù)質(zhì)量，這種數(shù)據(jù)測量方法給科學研究和生產(chǎn)應用帶來不便。定點在線實時測量裝置解決了數(shù)據(jù)連續(xù)觀測的難題，但由于太陽高度角和方位角的實時變化，容易對PAR測定數(shù)值造成較大差異。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]針對上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種測量裝置，可測量出不同方位和高度上的光合有效輻射數(shù)值。
[0005]具體技術(shù)方案為:
[0006]冠層內(nèi)光合有效福射自動跟蹤測量裝置，包括支架、可調(diào)節(jié)固定轉(zhuǎn)接頭、自動跟蹤裝置、冠層外光合有效輻射傳感器和四個冠層內(nèi)線性光合有效輻射傳感器，所述的支架由自動跟蹤裝置控制旋轉(zhuǎn);所述的冠層外光合有效輻射傳感器通過可調(diào)節(jié)固定轉(zhuǎn)接頭安裝在支架頂端，四個冠層內(nèi)線性光合有效輻射傳感器通過可調(diào)節(jié)固定轉(zhuǎn)接頭安裝支架上，并且位于冠層外光合有效輻射傳感器的下方;所述的自動跟蹤裝置、冠層外光合有效輻射傳感器、冠層內(nèi)線性光合有效輻射傳感器分別與測量控制器連接。
[0007]所述的冠層內(nèi)線性光合有效輻射傳感器上均勻分布有多個探頭。
[0008]冠層外光合有效輻射傳感器和四個冠層內(nèi)線性光合有效輻射傳感器保證在水平面上獲得的光合有效輻射值，具有可參考和對比性。支架在自動跟蹤裝置的自動控制電機的帶動下，隨太陽運行軌跡方向旋轉(zhuǎn)，獲取不同方位的線性光合有效輻射值。
[0009]冠層外光合有效輻射傳感器和四個冠層內(nèi)線性光合有效輻射傳感器同步自動測量，消除測量誤差和人為誤差。四個冠層內(nèi)線性光合有效輻射傳感器可互換性，消除不同高度上的傳感器之間誤差。
[0010]該冠層內(nèi)光合有效輻射自動跟蹤測量裝置可以測量出冠層內(nèi)外光的分布狀況，可得出植物冠層結(jié)構(gòu);進行全天候，多角度、多種類型的植物冠層內(nèi)外光合有效輻射測量，光分布狀況測量，可對植物整個生育期進行測量，反映出不同生長發(fā)育的狀況；用于冠層內(nèi)外光合有效輻射估算植物葉面積指數(shù)和透光率。
[0011]本實用新型提供的冠層內(nèi)光合有效輻射自動跟蹤測量裝置，采用單點光合有效輻射和多個線性光合有效福射傳感器，自動測量冠層內(nèi)外光合有效福射值，可自動跟蹤太陽旋轉(zhuǎn)，可測量出不同方位和高度上的光合有效輻射，得到多點的光合有效輻射值，可得出植物冠層內(nèi)光的分布狀況，也可計算出各點的冠層內(nèi)透光狀況，反映出植物冠層結(jié)構(gòu)。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0013]結(jié)合【附圖說明】本實用新型的【具體實施方式】。如圖1所示，冠層內(nèi)光合有效輻射自動跟蹤測量裝置，包括支架1、可調(diào)節(jié)固定轉(zhuǎn)接頭3、自動跟蹤裝置2、冠層外光合有效輻射傳感器4和四個冠層內(nèi)線性光合有效輻射傳感器5，所述的支架I由自動跟蹤裝置2控制旋轉(zhuǎn);所述的冠層外光合有效輻射傳感器4通過可調(diào)節(jié)固定轉(zhuǎn)接頭3安裝在支架I頂端，四個冠層內(nèi)線性光合有效輻射傳感器5通過可調(diào)節(jié)固定轉(zhuǎn)接頭3安裝支架I上，并且位于冠層外光合有效輻射傳感器4的下方;所述的自動跟蹤裝置2、冠層外光合有效輻射傳感器4、冠層內(nèi)線性光合有效福射傳感器5分別與測量控制器7連接。
[0014]所述的冠層內(nèi)線性光合有效福射傳感器5上均勾分布有10個探頭6。
[0015]冠層外光合有效輻射傳感器4和四個冠層內(nèi)線性光合有效輻射傳感器5通過可調(diào)節(jié)固定轉(zhuǎn)接頭3來調(diào)節(jié)高度和水平位置。自動跟蹤裝置2帶動支架I按照設(shè)定的軌跡自動旋轉(zhuǎn)，測量控制器7自動記錄和存儲所有光合有效輻射數(shù)據(jù)。
[0016]冠層外光合有效輻射傳感器4安裝支架I頂端冠層外無遮擋處，調(diào)整致水平，四個冠層內(nèi)線性光合有效輻射傳感器5分別分布在植物體冠層內(nèi)的不同高度上，朝向南面，且調(diào)整各探頭6水平。冠層外光合有效輻射傳感器4和四個冠層內(nèi)線性光合有效輻射傳感器5以展開方式排列，避免遮擋影響測量讀數(shù)。
[0017]支架I由不銹鋼材質(zhì)制成，材質(zhì)較輕，方便安裝與固定。可調(diào)節(jié)固定轉(zhuǎn)接頭3為鋁合金鑄件，可固定傳感器水平，也可調(diào)節(jié)傳感器上下高度和水平方向。
[0018]冠層外光合有效輻射傳感器4和四個冠層內(nèi)線性光合有效輻射傳感器5由防腐蝕金屬材料制成，探頭6上面保護蓋為白色四聚氟乙烯材料制成，具有良好光的透過性，帶有水平儀，保證測量都在同一個水平面上。每個探頭6輸出一個光合有效輻射值，輸出微電壓信號，測量控制器7為12位A/D轉(zhuǎn)化的測量20mV微電壓信號，且四個冠層內(nèi)線性光合有效輻射傳感器5同時測量，最快采樣頻率為IHz，并自動存儲在內(nèi)部存儲器內(nèi)，可長期保持，斷電后不會丟失。
[0019]冠層外光合有效輻射傳感器4測量冠層上方的光合有效輻射的入射值作為基準值。
【主權(quán)項】
1.冠層內(nèi)光合有效輻射自動跟蹤測量裝置，其特征在于，包括支架(I)、可調(diào)節(jié)固定轉(zhuǎn)接頭(3)、自動跟蹤裝置(2)、冠層外光合有效輻射傳感器(4)和四個冠層內(nèi)線性光合有效輻射傳感器(5)，所述的支架(I)由自動跟蹤裝置(2)控制旋轉(zhuǎn);所述的冠層外光合有效輻射傳感器(4)通過可調(diào)節(jié)固定轉(zhuǎn)接頭(3)安裝在支架(I)頂端，四個冠層內(nèi)線性光合有效輻射傳感器(5)通過可調(diào)節(jié)固定轉(zhuǎn)接頭(3)安裝支架(I)上，并且位于冠層外光合有效輻射傳感器(4)的下方;所述的自動跟蹤裝置(2)、冠層外光合有效輻射傳感器(4)、冠層內(nèi)線性光合有效輻射傳感器(5)分別與測量控制器(7)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冠層內(nèi)光合有效輻射自動跟蹤測量裝置，其特征在于，所述的冠層內(nèi)線性光合有效輻射傳感器(5)上均勻分布有10個探頭(6)。
【專利摘要】本實用新型涉及一種農(nóng)業(yè)監(jiān)測裝置，具體為冠層內(nèi)光合有效輻射自動跟蹤測量裝置，支架由自動跟蹤裝置控制旋轉(zhuǎn)；冠層外光合有效輻射傳感器通過可調(diào)節(jié)固定轉(zhuǎn)接頭安裝在支架頂端，四個冠層內(nèi)線性光合有效輻射傳感器通過可調(diào)節(jié)固定轉(zhuǎn)接頭安裝支架上，并且位于冠層外光合有效輻射傳感器的下方；自動跟蹤裝置、冠層外光合有效輻射傳感器、冠層內(nèi)線性光合有效輻射傳感器分別與測量控制器連接。該測量裝置采用單點光合有效輻射和多個線性光合有效輻射傳感器，自動測量冠層內(nèi)外光合有效輻射值，可自動跟蹤太陽旋轉(zhuǎn)，可測量出不同方位和高度上的光合有效輻射，得到多點的光合有效輻射值。
【IPC分類】G01J1/02, G01J1/42
【公開號】CN205246211
【申請?zhí)枴緾N201521108575
【發(fā)明人】張寶忠, 許迪, 魏征, 彭致功, 蔡甲冰, 雷波, 王蕾, 杜麗娟, 陳鶴, 周青云, 劉鈺, 屈艷萍
【申請人】中國水利水電科學研究院
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2015年12月28日