一种荚蒾种植监测用叶面积测量装置及测量方法与流程

1.本发明涉及荚蒾叶面积测量技术领域，尤其涉及一种荚蒾种植监测用叶面积测量装置及测量方法。


背景技术：

2.在荚蒾生长时需要对荚蒾叶片的生长情况进行监测分析，监测往往根据叶片面积的大小生长曲线计算生长情况，因此需要对荚蒾的叶面积进行测量；在对荚蒾叶片面积测量时，首先摘下一片田地内不同种植区域的荚蒾叶片，在摘叶片时，取相同高度的叶片，然后在带有小方格的纸张上描出叶片的轮廓，根据小格子的个数和单个小格子的面积估算出叶片的面积，然后通过不同时间的叶片面积变化得出荚蒾的生长情况，在计算时，不足半格的不计算，超出半格的按照一格计算；现有技术中在对荚蒾叶片面积测量时，有时采用人工描绘叶片轮廓，再通过数格子的方式估算出叶片的面积，需要人工对格子的数量统计以及对叶片面积计算，所以对荚蒾叶片面积测量的效率有待进一步提高，为此提出一种荚蒾种植监测用叶面积测量装置解决以上问题。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种可以克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的荚蒾种植监测用叶面积测量装置。
4.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种荚蒾种植监测用叶面积测量装置，包括：外壳，所述外壳的一端固定连接有底座，所述外壳远离底座的一端设置有显示器，所述外壳的一侧对称设置有第一支撑板，两个所述第一支撑板之间设置有立杆；下壳体，所述下壳体上固定连接有固定板，所述固定板远离下壳体的一端与外壳固定连接，且所述固定板设置在外壳靠近底座的一端，所述下壳体远离底座的一端设置有多个等距排列的第一滑孔，所述第一滑孔内滑动设置有伸缩组件，所述下壳体内设置有收集组件，所述收集组件上设置有连接管，所述连接管内设置有流量计，所述连接管远离收集组件的一端设置有排水组件；上壳体，所述上壳体通过第一连接单元滑动设置在外壳上，且所述上壳体与下壳体相对应，所述上壳体靠近下壳体的一端设置有多个等距排列的第一圆孔，所述上壳体内设置有与第一圆孔对应的储水组件，所述上壳体设置有溢水口和第二排气口，当伸缩组件插入第一圆孔内时储水组件内的水通过伸缩组件流到收集组件上后通过连接管内的流量计测量水的流量；驱动组件，所述驱动组件设置在外壳上，所述驱动组件用于驱动上壳体向下壳体方向移动。
5.优选地，所述伸缩组件包括滑动设置在第一滑孔内的滑动杆，所述滑动杆在下壳体内的一端设置有限位环，所述限位环与下壳体靠近上壳体的一端设置有第一弹簧，所述滑动杆上开凿有第一通槽，所述滑动杆靠近上壳体的一端设置有密封环。
6.为了便于收集下壳体内的水，优选地，所述收集组件包括设置在下壳体内的收集
板，所述收集板与连接管固定连接，且所述收集板与连接管相通，所述连接管设置在收集板远离第一滑孔的一端，所述排水组件包括设置在连接管远离收集板一端的挡水板，所述挡水板与连接管相通，所述挡水板与下壳体底部之间设置有倾斜板，所述倾斜板靠近固定板的一端开设有斜槽，所述斜槽上设置有排水口，所述排水口上设置有排水管，所述排水管穿过固定板和下壳体与排水口密封连接。
7.优选地，所述第一连接单元包括设置在上壳体上的螺纹套，所述螺纹套远离上壳体的一端设置有第一滑块，所述外壳上设置有与第一滑块对应的第一滑槽，所述第一滑块滑动在第一滑槽内。
8.为了便于驱动上壳体上下移动，优选地，所述驱动组件包括第二支撑板，所述第二支撑板设置在远离底座的一端，所述第二支撑板上固定连接有电机，所述电机的输出端固定连接有丝杆，所述丝杆远离电机的一端与固定板转动连接，且所述丝杆设置在螺纹套内，所述螺纹套与丝杆相对应。
9.为了便于对叶片面积测量，优选地，所述储水组件包括固定连接在第一圆孔上的测量管，所述测量管设置在上壳体内，且所述测量管与第一圆孔相对应，所述测量管与滑动杆相对应，所述测量管内固定连接有磁环，所述磁环内设置有固定环，所述固定环内设置有第二电磁阀，所述磁环靠近第一圆孔的一端设置有用于控制第二电磁阀的第一开关，所述测量管远离第一圆孔的一端设置有顶盖，所述顶盖内上开设有进水口，所述顶盖上设置有与测量管内部相通的通气杆，所述测量管远离第一圆孔的一端固定连接有挡板，所述挡板与测量管相对应。
10.为了便于对下壳体内水回收利用，优选地，所述外壳内设置有隔板，所述隔板与外壳底部之间具有储水腔，所述隔板上设置有与储水腔相通的给水管，所述给水管远离储水腔的一端贯穿外壳，且所述给水管在储水腔内的一端设置在储水腔靠近隔板的一端，所述排水管远离排水口的一端与储水腔相通。
11.优选地，所述螺纹套的两端分别设置有第一固定块和第二固定块，所述第一固定块内设置有溢流腔，所述溢流腔与溢水口相通，所述第一固定块与储水腔之间设置有第一水管，所述第一水管在第一固定块的一端与溢流腔底部相通，且所述第一水管在溢流腔一端的内部设置有第一电磁阀，所述第一水管在储水腔内的一端设置在储水腔底部，所述外壳内设置有用于将储水腔内的水挤压到溢流腔内的挤压组件。
12.为了便于将储水腔内的水挤压到溢流腔内，优选地，所述挤压组件包括设置在外壳内的气缸，所述气缸靠近隔板的一端密封滑动有活塞杆，所述活塞杆在气缸内的一端设置有活塞板，所述活塞板密封滑动在气缸内，所述活塞杆远离气缸的一端与隔板固定连接，所述第二固定块内设置有通气槽，所述第二固定块与外壳密封滑动连接，所述第二排气口与通气槽相对应，所述外壳上设置有与通气槽对应的第一排气口，所述上壳体上设置有第一通孔，所述第一通孔与气缸顶部之间设置有气管，所述气管靠近第一通孔的一端设置在第二固定块内。
13.与现有技术相比，本发明提供了一种荚蒾种植监测用叶面积测量装置，具备以下有益效果：1、该荚蒾种植监测用叶面积测量装置，通过电机带动丝杆转动，丝杆带动上壳体向下壳体方向移动，处于叶片下方的滑动杆在叶片与第一圆孔的作用下向下滑动，同时未
处于叶片下方的滑动杆经过第一圆孔插入测量管内，使测量管内的水通过第一通槽流到收集板上，然后通过连接管流到倾斜板上，当水流经过连接管内的流量计时，由流量计自动计算出水的流量值，流量数据经过计算得出叶片面积传输到显示器上，操作简单，有效地提升了对荚蒾叶片面积测量的效率，同时有效地降低了测量成本。
14.2、该荚蒾种植监测用叶面积测量装置，通过电机反转，丝杆带动螺纹套向上移动，螺纹套上的连接块带动气缸向上移动，进而使气缸内部产生负压，紧接着通过气管使上壳体内部产生负压，然后通过第一水管抽取储水腔内的水到上壳体内，最后通过进水口进入到测量管内，当上壳体移动到第一滑槽顶部时，通气槽和第一排气口相通，使上壳体内多余的水流到溢流腔内，在第一水管的作用下回流到储水腔内，有效地向测量装置内注水的同时保证测量装置内的水量均匀。
15.3、该荚蒾种植监测用叶面积测量装置，当再次测量时，开启电机，使电机正转带动上壳体向下移动，同时带动气缸向下移动，此时通气槽与第一排气口错开，气缸向下移动使气缸内部压强增大，进而通过气管使上壳体内的气压增大，当滑动杆与测量管配合时，通过通气杆促进测量管内的水快速排出，有效地提升了测量效率，同时通过水对叶片面积测量有效地减少了测量成本。
16.该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明操作简单，有效地提升了对荚蒾叶片面积测量的效率，同时有效地降低了测量成本，便于对荚蒾的生长情况进行监测，同时自动化操作，进而更进一步的提升了测量效率。
附图说明
17.图1为本发明提出的一种荚蒾种植监测用叶面积测量装置的结构示意图；图2为本发明提出的一种荚蒾种植监测用叶面积测量装置的主视图；图3为本发明提出的一种荚蒾种植监测用叶面积测量装置的挤压组件的剖面示意图；图4为本发明提出的一种荚蒾种植监测用叶面积测量装置的第一固定块的剖面示意图；图5为本发明提出的一种荚蒾种植监测用叶面积测量装置的外壳的内部结构示意图；图6为本发明提出的一种荚蒾种植监测用叶面积测量装置的下壳体的爆炸示意图；图7为本发明提出的一种荚蒾种植监测用叶面积测量装置的第二固定块的剖面示意图；图8为本发明提出的一种荚蒾种植监测用叶面积测量装置的伸缩组件的结构示意图；图9为本发明提出的一种荚蒾种植监测用叶面积测量装置的伸缩组件的剖面示意图；图10为本发明提出的一种荚蒾种植监测用叶面积测量装置的储水组件的结构示意图；图11为本发明提出的一种荚蒾种植监测用叶面积测量装置的储水组件的剖面示
意图。
18.图中：1、外壳；101、底座；102、第一支撑板；103、立杆；104、显示器；105、第二支撑板；106、电机；107、丝杆；2、隔板；201、活塞杆；202、气缸；203、活塞板；204、储水腔；205、给水管；206、排水管；207、第一水管；208、第一滑槽；209、第一排气口；210、气管；211、第一电磁阀；3、下壳体；301、第一滑孔；302、倾斜板；303、斜槽；304、排水口；305、挡水板；306、连接管；307、收集板；308、流量计；309、固定板；4、滑动杆；401、限位环；402、密封环；403、第一弹簧；404、第一通槽；5、上壳体；501、第一圆孔；502、挡板；503、溢水口；504、第一通孔；505、第二排气口；506、螺纹套；507、第一滑块；508、第一固定块；509、第二固定块；510、通气槽；511、溢流腔；6、测量管；601、磁环；602、固定环；603、第二电磁阀；604、第一开关；605、顶盖；606、通气杆；607、进水口。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
20.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
21.实施例1：参照图1、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10和图11，一种荚蒾种植监测用叶面积测量装置，包括：外壳1，外壳1的一端固定连接有底座101，外壳1远离底座101的一端设置有显示器104，外壳1的一侧对称设置有第一支撑板102，两个第一支撑板102之间设置有立杆103；下壳体3，下壳体3上固定连接有固定板309，固定板309远离下壳体3的一端与外壳1固定连接，且固定板309设置在外壳1靠近底座101的一端，下壳体3远离底座101的一端设置有多个等距排列的第一滑孔301，第一滑孔301内滑动设置有伸缩组件，下壳体3内设置有收集组件，收集组件上设置有连接管306，连接管306内设置有流量计308，连接管306远离收集组件的一端设置有排水组件；上壳体5，上壳体5通过第一连接单元滑动设置在外壳1上，且上壳体5与下壳体3相对应，上壳体5靠近下壳体3的一端设置有多个等距排列的第一圆孔501，上壳体5内设置有与第一圆孔501对应的储水组件，上壳体5设置有溢水口503和第二排气口505，当伸缩组件插入第一圆孔501内时储水组件内的水通过伸缩组件流到收集组件上后通过连接管306内的流量计308测量水的流量；驱动组件，驱动组件设置在外壳1上，驱动组件用于驱动上壳体5向下壳体3方向移动。
22.伸缩组件包括滑动设置在第一滑孔301内的滑动杆4，滑动杆4在下壳体3内的一端设置有限位环401，限位环401与下壳体3靠近上壳体5的一端设置有第一弹簧403，滑动杆4上开凿有第一通槽404，滑动杆4靠近上壳体5的一端设置有密封环402。
23.收集组件包括设置在下壳体3内的收集板307，收集板307与连接管306固定连接，且收集板307与连接管306相通，连接管306设置在收集板307远离第一滑孔301的一端，排水组件包括设置在连接管306远离收集板307一端的挡水板305，挡水板305与连接管306相通，挡水板305与下壳体3底部之间设置有倾斜板302，倾斜板302靠近固定板309的一端开设有斜槽303，斜槽303上设置有排水口304，排水口304上设置有排水管206，排水管206穿过固定
板309和下壳体3与排水口304密封连接。
24.第一连接单元包括设置在上壳体5上的螺纹套506，螺纹套506远离上壳体5的一端设置有第一滑块507，外壳1上设置有与第一滑块507对应的第一滑槽208，第一滑块507滑动在第一滑槽208内。
25.驱动组件包括第二支撑板105，第二支撑板105设置在远离底座101的一端，第二支撑板105上固定连接有电机106，电机106的输出端固定连接有丝杆107，丝杆107远离电机106的一端与固定板309转动连接，且丝杆107设置在螺纹套506内，螺纹套506与丝杆107相对应。
26.储水组件包括固定连接在第一圆孔501上的测量管6，测量管6设置在上壳体5内，且测量管6与第一圆孔501相对应，测量管6与滑动杆4相对应，测量管6内固定连接有磁环601，磁环601内设置有固定环602，固定环602内设置有第二电磁阀603，磁环601靠近第一圆孔501的一端设置有用于控制第二电磁阀603的第一开关604，测量管6远离第一圆孔501的一端设置有顶盖605，顶盖605内上开设有进水口607，顶盖605上设置有与测量管6内部相通的通气杆606，测量管6远离第一圆孔501的一端固定连接有挡板502，挡板502与测量管6相对应。
27.在对荚蒾的生长情况进行监测分析时，通过叶片面积的大小及生长曲线计算荚蒾的生长情况，在对荚蒾叶片面积测量时，首先将外界需要测量的荚蒾叶片放置到下壳体3上，使叶片水平在密封环402上，开启电机106，电机106带动丝杆107转动，在丝杆107与螺纹套506的作用下带动上壳体5向下壳体3方向移动，处于叶片下方的滑动杆4在叶片与第一圆孔501的作用下向下滑动，同时未处于叶片下方的滑动杆4经过第一圆孔501插入测量管6内，磁环601将滑动杆4吸附到磁环601上，使滑动杆4挤压第一开关604开启第二电磁阀603，使测量管6内的水通过第一通槽404流到收集板307上，收集板307上的水通过连接管306流到倾斜板302上，当水流经过连接管306内的流量计308时通过流量计308自动计算出水的流量值，流量数据经过计算得出叶片面积传输到显示器104上，通过不同生长时间的荚蒾叶面积测量得出荚蒾的生长曲线，从而完成对荚蒾生长的监测，本装置操作简单，有效地提升了对荚蒾叶片面积测量的效率，同时有效地降低了测量成本。
28.需要说明的是滑动杆4的外径与测量管6内径的差值的绝对值小于被测量叶片的厚度，同时流量计308上设置有用于稳定水流流速的流量阀同时保证连接管306内水的流速保持恒定，流量阀与流量计308均为生活中经常用到的流量计，在此不做过多赘述，显示器104下方连接有自动计算的算法模块，流量计308将流量值传输到算法模块后通过算法模块计算出叶片面积并传输到显示器104上，其中测量管6的数量设置为d，单个测量管6内的水经过连接管306的流量为q1，上壳体5和下壳体3相对面的面积为s1，叶片面积设置为s,流量计308测量时流量为q，则算法模块自动计算的公式为s=s1-(q*s1/q1*d)。
29.实施例2：参照图2、图3、图4、图5、图6和图7，一种荚蒾种植监测用叶面积测量装置，与实施例1基本相同，进一步地是，外壳1内设置有隔板2，隔板2与外壳1底部之间具有储水腔204，隔板2上设置有与储水腔204相通的给水管205，给水管205远离储水腔204的一端贯穿外壳1，且给水管205在储水腔204内的一端设置在储水腔204靠近隔板2的一端，排水管206远离排水口304的一端与储水腔204相通。
30.螺纹套506的两端分别设置有第一固定块508和第二固定块509，第一固定块508内
设置有溢流腔511，溢流腔511与溢水口503相通，第一固定块508与储水腔204之间设置有第一水管207，第一水管207在第一固定块508的一端与溢流腔511底部相通，且第一水管207在溢流腔511一端的内部设置有第一电磁阀211，第一水管207在储水腔204内的一端设置在储水腔204底部，外壳1内设置有用于将储水腔204内的水挤压到溢流腔511内的挤压组件。
31.挤压组件包括设置在外壳1内的气缸202，气缸202靠近隔板2的一端密封滑动有活塞杆201，活塞杆201在气缸202内的一端设置有活塞板203，活塞板203密封滑动在气缸202内，活塞杆201远离气缸202的一端与隔板2固定连接，第二固定块509内设置有通气槽510，第二固定块509与外壳1密封滑动连接，第二排气口505与通气槽510相对应，外壳1上设置有与通气槽510对应的第一排气口209，上壳体5上设置有第一通孔504，第一通孔504与气缸202顶部之间设置有气管210，气管210靠近第一通孔504的一端设置在第二固定块509内，需要说明的是第一滑槽208与外壳1内部之间开设有第二滑槽，螺纹套506与气缸202之间设置有连接块。
32.测量结束后开启电机106并使电机106反转，电机106通过丝杆107带动螺纹套506向上移动，螺纹套506带动上壳体5向上移动，使螺纹套506上的连接块带动气缸202向上移动，进而使气缸202内部产生负压，通过气管210抽取上壳体5内的气体，使上壳体5内部产生负压，然后通过第一水管207抽取储水腔204内的水到上壳体5内，最后通过进水口607进入到测量管6内，当上壳体5移动到第一滑槽208顶部时，通气槽510和第一排气口209相通，使上壳体5内部气压平衡，上壳体5内多余的水通过溢水口503流到溢流腔511内，紧接着通过第一水管207回流到储水腔204内，有效地向测量装置内注水的同时保证测量装置内的水量均匀，当再次测量时，开启电机106，使电机106正转带动上壳体5向下移动，同时带动气缸202向下移动，此时通气槽510与第一排气口209错开，气缸202向下移动使气缸202内部压强增大，通过气管210使上壳体5内的气压增大，当滑动杆4与测量管6配合时，通气杆606促进测量管6内的水快速排出，有效地提升了测量效率，同时通过水对叶片面积测量有效地减少了测量成本，需要说明的是进水口607内设置有单向阀，单向阀防止测量管6内的水流出，电机106内部设置有控制板，控制板用于控制电机106正转和反转，同时控制板可以控制第一电磁阀211开启和关闭，当电机106正转时第一电磁阀211常闭，当电机106反转时第一电磁阀211常开。
33.实施例3：一种荚蒾种植监测用叶面积测量方法，包括以下步骤：步骤一、将足量的水加入到上壳体5内，然后水自动进入储水组件内，多余的水通过溢水口503排出；步骤二、将外界叶片放置到下壳体3上的伸缩组件上，然后通过驱动组件带动上壳体5向下移动，处于叶片下方的伸缩组件滑入下壳体3内；步骤三、当未处于叶片下方的伸缩组件插入第一圆孔501内时，储水组件内的水通过伸缩组件流到收集组件上后，通过连接管306内的流量计308测量水的流量；步骤四、通过显示器104读取叶片面积。
34.针对上述方案，结合具体的实施案例进行说明，现取生长周期为两个月的荚蒾叶片，将叶片剪裁为边长为2厘米的正方形，设置上壳体5与下壳体3的相对面为边长10厘米的正方形，在上壳体5上设置100个测量管6同时在下壳体3上设置100个滑动杆4，此时正方形叶片面积s2=2*2=4厘米，s1=10*10=100厘米，单个测量管6内的水经过连接管306的流量q1
设置为1ml/s，将叶片放到下壳体3上进行测量，此时正方形叶片遮挡滑动杆4数量为4个，测量后算出叶片面积s2=100-(（1*100-1*4）*100/1*100)=4厘米，经过计算理想状态下的结果和叶片实际面积相通，计算结果受叶片摆放的影响，所以在对叶片进行测量时需要至少测量三次取平均值作为监测对比数据，在对叶片生长曲线进行监测时也得出叶片的生长曲线图，进而方便工作人员对叶片生长情况进行监测。
35.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。