一种树干激光探测装置的制作方法

本发明涉及树木生长情况监测技术领域，具体为一种用于监测树干内部情况的激光探测装置。

背景技术：

树干作为树木重要的组成部分，起到输送营养、传输水分的作用。因此，监测树干的内部径流数据，以及获取树干内氮、磷、钾等营养元素以及叶绿素含量，对于研究树木生长、分析生态环境都有着极其重要的作用。

专利CN102564962A公开了一种果树营养成分检测系统及方法，其是利用可见近红外光谱获取单元扫描待测果树叶片样本获取其可见近红外光谱信号并传输到数据分析处理单元，同时授时定位单元将待测果树叶片样本的位置信息和采样时间传输到数据分析处理单元；然后对待测果树叶片样本的营养成分指标和叶绿素含量进行测定；采用偏最小二乘法建立所述光谱信号与待测果树叶片样本的营养成分指标之间关系的数学模型；对所述数学模型进行验证、优化，并载入数据处理中心；数据处理中心接收所述光谱信号并进行处理，根据所述数学模型得到待测果树叶片样本的营养元素与叶绿素含量，并将处理结果发送给数据分析处理单元以供显示。该专利通过光学检测手段对树木叶片进行检测，从而判断叶片的各项指标，但是其仍无法直接获得树干内营养成分的数据。

专利CN202599973U公开了一种树干液流测定探针，其是对原有热扩散探针的改进，包括参考探针和加热探针，所述参考探针包括铜热电偶线、康铜热电偶线、热电偶节点、基座、支撑部，感应口槽、铝套管，支撑部设置感应口槽；铜热电偶线和康铜热电偶线焊接形成热电偶节点，插入支撑部内部，并固定在感应口槽内；铝套管套接并固定在支撑部外部；所述加热探针的支撑部内还设置一条康铜加热电阻丝，缠绕支撑部形成加热线圈。上述探针是基于热扩散原理对树干液流速率进行测定，但是其不能对树干内部元素进行测量，并且受其算法原理的影响，其测定精度不高。

专利CN202693439U公开了一种树干木质部液流测量装置，其也是通过热技术来测定树干木质部液流。在具体使用时，需要环割树干木质部到芯材，将储水器安装到切口处，利用叶片蒸腾拉力的作用，产生水流并进行测定，从而实现对树干液流的自动测量。该种方法对树皮产生了较大尺寸的破坏，也增加了研究人员的工作强度。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种结构简单、操作方便、精准度高的树干激光探测装置。

本发明所述的树干激光探测装置，包括固定板、激光发生器、光电探测器、光出管和光进管，所述光出管和光进管上下间隔布置在固定板前侧面上，且光出管和光进管均垂直于固定板前侧面，所述光出管的长度大于光进管的长度，光出管和光进管内分别设有一透明隔板，所述透明隔板将光出管和光进管内部分割为前后两段，在所述光出管和光进管的前段管壁上分别开设有排液孔，树干内部液体经光出管和光进管的前端开口进入并由对应的排液孔向外流出，所述激光发生器和光电探测器安装在固定板上，且所述激光发生器向前伸入光出管后端，光电探测器伸入光进管后端。

优选的，在所述固定板的后侧固定有手柄壳体。

优选的，在所述手柄壳体内设置有信号放大器和AD转换器，所述光电探测器采集的信号经放大、转换后向外输出至计算机。

优选的，所述固定板前侧面上设有密封胶垫。

优选的，还包括盖在光出管和光进管上的前端盖。

由上述技术方案可知，本发明利用光学原理获取树干数据，操作方便，装置插入树干内部，干扰因素小，测量准确。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本装置的外观结构示意图(省略前端盖)；

图2为本装置的内部结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1、图2所示树干激光探测装置，包括固定板1、激光发生器2、光电探测器3、光出管4和光进管5。

所述光出管4和光进管5采用非透光、硬度高的尖状细管，如可采用不锈钢材质。所述光出管4和光进管5上下间隔布置在固定板1前侧面上，且光出管4和光进管5均垂直于固定板前侧面。所述光出管4的长度大于光进管5的长度，使光出管4更进入树干深处，与光进管4相错开，减少光直接进入光进管5内，防止“漏光”现象。

所述光出管4和光进管5内分别设有一透明隔板6，所述透明隔板6将光出管4和光进管5内部分割为前后两段，在所述光出管和光进管的前段管壁的侧面上分别开设有排液孔7，树干内部的液体经光出管和光进管的前端开口进入并由对应的排液孔向外流出。

所述激光发生器2和光电探测器3安装在固定板1上，且所述激光发生器向前伸入光出管后端，光电探测器伸入光进管后端。在所述固定板的后侧固定有手柄壳体8，便于操作人员握持该装置向内插入树干。在所述手柄壳体8内设置有信号放大器9和AD转换器10，所述光电探测器采集的信号经放大、转换后向外输出至计算机。

所述固定板1前侧面上设有密封胶垫11，其起到密封树干与装置插接处端面的作用，避免树干液体外流、防止外界光线干扰。在光出管和光进管上盖有前端盖(图中未示出)，在平时起到保护光出管和光进管的作用。

上述探测装置的工作方式如下：

首先在树干在打两个小洞，两个小洞的孔径以及间距与光出管和光进管适配。取下前端盖，将本装置的光出管4和光进管5插入到两小洞中，并保证装置牢固的固定在树干上，激光发生器2产生的激光透过透明隔板向前射出，经光出管前段内部的液体折射/衍射，进入树干内部，经由树干内部液流的作用，光线射入到光进管5内，光电探测器接收光信号后，通过放大转换后向外输出至计算机，最后通过软件来判断分析树干内部数据，如分析树干内部液体的成分含量等。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。