基于红外线技术的野外气候变化模拟效果评价装置的制作方法

文档序号:15522362发布日期:2018-09-25 19:48阅读:160来源:国知局

本实用新型气候变化研究技术领域,特别涉及一种基于红外线技术的野外气候变化模拟效果评价装置。



背景技术:

近年来随着大气圈气候变化加剧对粮食生产影响的逐渐加深,以气候变化为背景的野外研究需要也越来越重要。气候变化的主要因素、温度升高相关研究的模拟手段也越来越丰富,但以单一温度为主。全球气候变化温度变量的变化有约1-4℃的浮动范围,而非简单的单一温度增温。

对于野外研究,缺少多幅度温度升高模拟也对研究的深度和范围形成了直接的限制。简单有效的装置来模拟多种温度变化对农作物生长过程和产量的影响对科学研究有着重要意义。但目前还缺少对相应气候变化模拟装置效果的评价装置,特别是判断人工技术手段与自然环境变化之间的协同关系。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种基于红外线技术的野外气候变化模拟效果评价装置,以准确评价气候变化模拟装置效果。

为了实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:

一种基于红外线技术的野外气候变化模拟效果评价装置,设于具有增温装置的农田,其包括:支架,呈杆状,树立在所述农田中;热红外成像仪,设于所述支架上部,对准所述农田,用于获取所述农田的热红外图像;红外测温仪,设于所述支架的上部,对准所述农田,用于获取所述农田上设定位置的温度;气温传感器,设于所述支架上,用于获取空气温度;风速传感器,设于所述支架上,用于获取风速;湿度传感器,设于所述支架上,用于获取空气湿度;地温传感器,埋设于所述农田的地表下,用于获取土壤温度;水分传感器,埋设于所述农田的地表下,用于获取土壤含水量;数据发射模块,与所述热红外成像仪、红外测温仪、气温传感器、风速传感器、湿度传感器、地温传感器、水分传感器连接,用于向外发送数据。

优选地,还包括:顶架,设于所述支架上部,所述热红外成像仪、红外测温仪设于所述顶架上。

优选地,还包括:云台,设于所述顶架上,所述红外测温仪设于所述云台上,以便于所述红外测温仪转动。

优选地,所述顶架呈矩形,所述热红外成像仪、红外测温仪分别位于所述顶架任一对角线的两端。

优选地,所述支架呈空心筒状结构,所述数据发射模块设于所述顶架上方,所述热红外成像仪、红外测温仪、气温传感器、风速传感器、湿度传感器、地温传感器、水分传感器的数据线在所述支架的内部延伸。

优选地,所述地温传感器、水分传感器均为多个,分别位于所述农田的不同位置,以获取不同增温区域的土壤温度、含水量。

优选地,所述气温传感器位于所述农田的增温装置的作用范围之外,避免增温装置对所述气温传感器的测量产生影响。

分析可知,本实用新型利用红外线技术对野外气候变化模拟装置的增温及其与环境关系进行定量测定,可以为科学评价和利用气候变化模拟装置提供依据。

附图说明

图1为本实用新型实施例的主视结构示意图;

图2为本实用新型实施例的俯视结构示意图;

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细说明。

如图1所示,本实用新型实施例设于具有增温装置3的农田8中,农田8地表种植有农作物,增温装置3优选为红外辐射加热器,多个,每个均呈长条状结构,每个增温装置3的两侧为开口向下的V形侧板,多个增温装置3相互平行设置。侧板开口向下,在增温装置3的下方形成一个辐射加热区域30(图2),部分辐射增温区域重叠,例如区域100、区域200、区域300。其中,区域100仅接受一个增温装置3的辐射增温(增温强度较低),区域200接受两个增温装置3的辐射增温(增温强度稍高),区域300接受三个增温装置3的辐射增温(增温强度最高)。

在本实施例中,支架1呈杆状,最好为多个,例如为四个,分别树立在农田8中,相互平行。相应地,顶架2呈矩形,每个角部分别固定于每个支架1的顶端。

为了获取农田8地表、土壤等多个参数,本实施例包括多个传感器等。例如热红外成像仪5、红外测温仪6、气温传感器71、风速传感器72、湿度传感器73、地温传感器74、水分传感器75。其中,热红外成像仪5设于支架1上部,优选设在顶架2的一个角部,对准并拍摄农田8的区域30,用于获取农田8的区域30及其周边的热红外图像。由于区域100、区域200、区域300增温幅度有别,热红外成像仪5则可以准确获取三者的不同。

红外测温仪6设于支架1的上部,优选设在顶架2的另一个角部,并与热红外成像仪5相对(二者位于同一对角线的两端)。红外测温仪6对准农田8,用于获取农田8上设定位置的温度。换言之,热红外成像仪5获取一个“面”的温度数据,红外测温仪6获取一个“点”的温度数据。

气温传感器71设于支架1上,用于获取空气温度;风速传感器72设于支架1上,用于获取风速;湿度传感器73设于支架1上,用于获取空气湿度;地温传感器74埋设于农田8的地表下,用于获取土壤温度;水分传感器75埋设于农田8的地表下,用于获取土壤含水量;数据发射模块4与热红外成像仪5、红外测温仪6、气温传感器71、风速传感器72、湿度传感器73、地温传感器74、水分传感器75连接,用于向外发送数据,供进一步的研究,其可以为ZigBee模块等。

为了使红外测温仪6能够测量不同位置的温度,本实施例还包括云台61,云台61设于顶架2上,并向下延伸,红外测温仪6设于云台61上,以便于红外测温仪6转动。

为了隐藏、保护多条数据线,支架1呈空心筒状结构,数据发射模块4设于顶架2上方,热红外成像仪5、红外测温仪6、气温传感器71、风速传感器72、湿度传感器73、地温传感器74、水分传感器75的数据线在支架1的内部延伸,一直伸入同样呈空心杆状结构的顶架2中,然后自顶架2中伸出,与数据发射模块4连接。

优选地,地温传感器74、水分传感器75均为多个,分别位于农田的不同位置,以获取不同增温区域的土壤温度、含水量。例如,在辐射加热区域30的不同位置埋设多个地温传感器74、水分传感器75,以观察人工增温对土壤的影响;在加热区域30以外的地方布置地温传感器74、水分传感器75,以观察常规条件下的土壤参数。进一步地,气温传感器71位于农田8的增温装置3的作用范围之外,避免增温装置对气温传感器71的测量产生影响。

支架1、顶架2的规格可以根据需要进行选择,例如形成3.5米高、6米长、5米宽的观测范围,热红外成像仪5与此匹配即可。热红外成像仪5设置在3.5米高处,可以覆盖整个增温区域30,及时有效区分和计算增温区域30内增温幅度的分布情况。在热红外成像仪5的对角线处,在同样的3.5米高度设置红外测温仪6,可以对固定点的温度情况进行随时监测。以上设置可以在不影响研究的前提下,对环境要素、增温效果以及两者之间在作物、空气和土壤层面的相关关系进行及时、准确的监测和记录,为气候变化对农田生态系统的分析和研究提供重要的科学依据。

综上,本实用新型结合农田气候变化模拟装置的工作时间和研究需求,能够同时对土壤、空气及作物叶片的增温幅度进行监测,以及同时监测农田温度、湿度、风速、土壤温度、土壤含水量等。

由技术常识可知,本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此,上述公开的实施方案,就各方面而言,都只是举例说明,并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1