一种落叶含水率的测量装置的制作方法

本实用新型属于传感器技术领域，涉及一种测量装置，特别是涉及一种落叶含水率的测量装置。

背景技术：

目前，林区环境状态监控及林业防火信息领域都涉及到一个核心问题，即落叶层的含水率的获取，这直接关系到林区环境的控制及林区的防火等级的判定。系统是否能够在各种林区环境及自然环境下，全天时全天候的获得准确的落叶层含水率信息是关键的环节。因此，获得准确的落叶层含水率是林区环境状态监控及林业防火信息领域研究中的关键技术之一。

落叶质量含水率一般指的是落叶中水分质量与落叶干质量的百分比值，传统手段一般都是通过林业工作人员手动采样、称鲜重、烘干再秤干重计算的办法(称重法)得到，这种方法具有周期长、需要人工参与、耗时费力的缺点，不适于未来智慧林业、信息林业的发展要求。

因此，如何提供一种落叶含水率的测量装置，以解决现有测量技术是通过与落叶接触式测量，导致落叶含水率存在误差等缺陷，实已成为本领域从业者亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种落叶含水率的测量装置，用于解决现有技术中通过与落叶接触式测量，导致落叶含水率存在误差的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种落叶含水率的测量装置，所述落叶含水率的测量装置安装于待测落叶上方；所述落叶含水率的测量装置包括：壳体，其内部为一容置腔体；和红外传感单元，设置于所述容置腔体内，竖直对准待测落叶。

于本实用新型的一实施例中，所述壳体呈下部展宽的圆筒形结构；所述壳体的容置腔体分为上腔体、下腔体、及用以衔接所述上腔体和下腔体的展宽部。

于本实用新型的一实施例中，所述红外传感单元包括：至少两个红外补光灯，垂直对称地设置于所述展宽部上；窄带滤波片，设置于所述下腔体的中央区域，用以吸收经待测落叶反射地、且波长为所述窄带滤波片指定的特定波长的红外线；红外敏感元件，固定于所述上腔体和下腔体之间；信号处理板，设置于所述上腔体内，且与所述红外敏感元件电性连接。

于本实用新型的一实施例中，所述窄带滤波片贴覆于所述红外敏感元件底端的中央区域。

于本实用新型的一实施例中，特定波长为1450nm波长和/或1940nm波长。

于本实用新型的一实施例中，所述落叶含水率的测量装置还包括设置于所述下腔体的开口处，用以密封所述容置腔体的透明保护盖。

于本实用新型的一实施例中，所述落叶含水率的测量装置还包括设置于所述壳体顶端，用以将所述测量装置挂载于固定处的挂件。

于本实用新型的一实施例中，所述落叶含水率的测量装置还包括与所述红外传感单元电性连接，用以为所述红外传感单元供电的电池；所述电池的工作电流小于等于300mA。

如上所述，本实用新型所述的落叶含水率的测量装置，具有以下有益效果：

本实用新型所述的落叶含水率的测量装置体积小巧，可非接触、快捷、准确的测量落叶的含水率，且可以长期在野外无人值守工作，极大的提高林业监测效率。

附图说明

图1显示为本实用新型的落叶含水率的测量装置的剖面结构示意图。

图2显示为本实用新型的壳体中容置腔体的剖面结构示意图。

元件标号说明

1 落叶含水率的测量装置

11 壳体

12 红外传感单元

13 透明保护盖

111 容置腔体

111A 上腔体

111B 下腔体

111C 展宽部

121 红外补光灯

122 窄带滤波片

123 红外敏感元件

124 信号处理板

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

红外线是波长在0.75到1000微米波段的电磁波，其中水分对近红外波段的一些特定波长红外线有较强的吸收作用，例如1450nm波长和1940nm波长，所以水分含量不同的落叶会对特定波长红外线有不同的吸收作用，所以利用这个原理，通过感应红外线透射或反射落叶后的信号变化进而标定测量出落叶的水分含量大小。

本实施例提供一种落叶含水率的测量装置，所述落叶含水率的测量装置安装于待测落叶上方；所述落叶含水率的测量装置包括：

壳体，其内部为一容置腔体；和

红外传感单元，设置于所述容置腔体内，竖直对准待测落叶，以通过非接触方式测量所述待测落叶的含水率。

以下将结合图示对本实施例所述的落叶含水率的测量装置进行详细描述。本实施例所述的落叶含水率的测量装置1安装于待测落叶的上方。请参阅图1，显示为落叶含水率的测量装置的剖面结构示意图。如图1所示，所述落叶含水率的测量装置1包括壳体11、红外传感单元12、透明保护盖13、电池(未予图示)、及挂件(未予图示)。

请参阅图2，显示为壳体中容置腔体的剖面结构示意图。如图2所示，所述壳体11的内部为一用以容纳所述红外传感单元12的容置腔体111。在本实施例中，所述壳体11呈下部展宽的圆筒形结构。于本实施例中，所述壳体11的容置腔体111分为上腔体111A、下腔体111B、及用以衔接所述上腔体111A和下腔体111B的展宽部111C，所述展宽部111C呈环形状，内环的直径等于所述上腔体111A的直径，外环的直径等于所述下腔体111B的直径。

所述红外传感单元12包括红外补光灯121、窄带滤波片122、红外敏感元件123、处理器124、及信号处理板125。

垂直对称地设置于所述展宽部111C上所述红外补光灯121用以连续不断地发射红外线，以照射地面上的待测落叶2。所述红外补光灯121对称地设置于所述展宽部111C的两侧，也可以沿环状展宽部111C均匀设置若干个。当所述红外补光灯121发射的红外线照射在所述待测落叶上时，所述待测落叶会反射红外线。

设置于所述下腔体111B的中央区域的窄带滤波片122用以吸收经待测落叶反射地、且波长为所述窄带滤波片指定的特定波长的红外线。在本实施例中，所述窄带滤波片122仅能通过1450nm波长和/或1940nm波长的特定波长的红外线，其他波段的红外线和可见光都会过滤掉，以达到排除干扰，降低噪声的效果。

固定于所述上腔体111A和下腔体111B之间红外敏感元件123用以接收所述窄带滤波片122过滤的红外线，将过滤的红外线转换成红外线接收信号，并将其传递至所述信号处理板124。在本实施例中，为了使红外敏感元件123均匀的接收所述窄带滤波片122过滤的红外线，将所述窄带滤波片122贴覆于所述红外敏感元件123底端的中央区域。

设置于所述上腔体111A内，与所述红外敏感元件123电性连接的信号处理板124用以采集所述红外敏感元件123传递的红外线接收信号，并通过预置检测方式检测所述红外线接收信号，以获取所述待测落叶的含水率。在本实施例中，凡是能够检测过滤的红外线，获取待测落叶的含水率的检测方式都可以采用。所述信号处理板124配置包括DSP处理器、MCU控制器等处理器。如图1所示，所述信号处理板124贯穿整个上腔体111A。

设置于所述下腔体111B的开口处的透明保护盖13用以密封所述容置腔体111。所述透明保护盖13可以防止雾水进入落叶含水率的测量装置1的内部，损坏所述红外传感单元12。

为了使所述落叶含水率的测量装置1非接触式安装于所述待测落叶的上方，所述落叶含水率的测量装置1还包括设置于所述壳体11顶端，用以将所述测量装置1挂载于固定处(例如，户外的树枝上)的挂件。

所述红外传感单元12电性连接的电池用以为所述红外传感单元12供电。由于所述落叶含水率的测量装置1处于户外长期焐热值守的工作状态，能源受限，故其功耗也有限制要求，所述电池的工作电流控制在300mA以内。

本实用新型所述落叶含水率的测量装置1通过红外补光灯121发射红外线照射落叶，再通过窄带滤波片122和红外线敏感元件123接收落叶反射的特定波长红外线，通过嵌入所述信号处理板125上的处理器124采集红外接收信号处理运算直接得出落叶含水率。

综上所述，本实用新型所述的落叶含水率的测量装置1体积小巧，可非接触、快捷、准确的测量落叶的含水率，且可以长期在野外无人值守工作，极大的提高林业监测效率。本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。