一种植物叶片厚度测量装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种植物叶片厚度测量装置。GT31杠杆测头安装在传感器支架下方，U型支架装夹在GT31杠杆测头前端部，并将其固定在传感器支架上；传感器支架前端部作为一固定支座，用于安装弹性元件，弹性元件的另一端为自由端，弹性元件自由端用于安装叶片夹持平台；传感器后盖安装在传感器后端部，并将其与传感器支架固定。测头接口盒用于数字处理和进一步传输测量信号到计算机。GT31杠杆测头传感器连接到测头接口盒上，测头接口盒直接与计算机相连实现测量、传输、存储。全桥应变片粘贴于弹性元件固定端，信号处理电路与应变片连接构成测量电路。本实用新型能够实时完成植物叶片厚度的测量，测量精度高，减少了测量误差和工作量。
【专利说明】
一种植物叶片厚度测量装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及测试计量技术领域，具体涉及一种植物叶片厚度测量装置。
【背景技术】
[0002] 叶片是植物最重要的器官，其形态变化可以反映出植物生长状态的变化，并且叶 片几何尺寸与其含水之间存在直接、准确的对应关系。研究表明，植物体内的水分状况可以 通过叶片厚度的尺寸变化反映，叶片厚度变化具有周期性规律，当厚度尺寸测量分辨率达 到微米级准确度时，这种对应关系就能识别出来。因此，以叶片几何尺寸作为灌溉系统的反 馈控制变量，应用精密测量方法制成高精度植物叶片厚度测量仪，对新型节水灌溉系统的 研究具有重要意义。
[0003] 目前，植物叶片厚度测量方法较少，尤其是实时、活体、无损地获取叶片厚度。以色 列希伯莱大学的科学家应用微米级叶片厚度传感器对西红柿的灌溉系统进行了试验，虽然 目前还没有达到实用化的程度，但是这项研究代表着国际上这方面研究的最新动态。市场 上广泛使用的叶厚测量仪是指针式植物叶面厚度测量仪YH-1，以植物器官（叶片、花瓣）的 几何参数为控制参数的智能节水灌溉闭环控制系统，以此通过叶片厚度变化周期规律性研 究植物水分状态。仪器测量精度为0.015mm，分辨率为0.01mm，为此不能达到课题要求，指针 式读数形式对测量研究带来不便，且不能满足实时测量、存储的需求。
【发明内容】
[0004] 为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种植物叶片厚度测量装置。
[0005] 本实用新型所采用的技术方案是：
[0006] 本实用新型主要由固定夹具、测量部件构成。上述固定夹具包括传感器后盖、传感 器支架、U型支架、叶片夹持平台、环形磁体。GT31杠杆测头安装在传感器支架下方，U型支架 装夹在GT31杠杆测头前端部，并利用螺钉将其固定在传感器支架上;传感器支架前端部作 为一固定支座，用于安装弹性元件，弹性元件的另一端为自由端，即构成了简单的悬臂梁形 式，弹性元件自由端用于安装叶片夹持平台，方便测量过程中植物叶片固定不动;传感器后 盖安装在传感器后端部，并利用螺钉将其与传感器支架固定。
[0007] 上述测量部件包括GT31杠杆测头、测头接口盒、弹性元件、全桥应变片、信号处理 电路、计算机。测头接口盒用于数字处理和进一步传输测量信号到计算机。GT31杠杆测头传 感器连接到测头接口盒上，测头接口盒直接与计算机相连实现测量、传输、存储。全桥应变 片粘贴于弹性元件固定端，信号处理电路与应变片连接构成测量电路。
[0008] 本发明具有的有益效果是:可同时使用多个传感器，对叶片的不同位置进行测量； 分辨力为lMi，能分辨出叶片厚度的变化;仪器安装方便、轻巧，对叶片生长影响较小。
【附图说明】
[0009] 图1为本实用新型整体结构图；
[0010] 图中：1、圆形线卡;2、传感器信号线;3、U型支架;4、传感器支架;5、弹性元件。
[0011] 图2为本实用新型俯视图；
[0012] 图中：6传感器后盖;7、GT31杠杆测头;8、全桥应变片;9、叶片夹持平台；10、环形磁 体。
【具体实施方式】
[0013] 本实用新型【具体实施方式】，以下结合附图对本实用新型作进一步描述。
[0014] 本实用新型主要由固定夹具、测量部件、处理电路、计算机构成。上述固定夹具包 括圆形线卡1、传感器信号线2、u型支架3、传感器支架4、传感器后盖6、叶片夹持平台9、环形 磁体10。将GT31杠杆测头7安装在传感器支架4下方，U型支架3装夹在GT31杠杆测头7前端 部，并利用螺钉将其固定在传感器支架4两侧;传感器支架4前端部作为一固定支座，用于安 装弹性元件5,弹性元件5的另一端为自由端，即构成了简单的悬臂梁形式，将全桥应变片8 粘贴于弹性元件5固定端，信号处理电路与全桥应变片8连接构成应变传感器测量部件，信 号线通过U型支架3的半圆形口与圆形线卡1走线。弹性元件5自由端用于安装叶片夹持平台 9;传感器后盖6安装在GT31杠杆测头7后端部，并利用螺钉将其与传感器支架4固定。传感器 后盖6上带有管螺纹孔，可与波纹管连接，波纹管沿着树枝到达待测叶片位置，最后利用不 锈钢管卡将波纹管与树枝多支点固定。
[0015]将GT31杠杆测头7连接到BPX测头接口盒上，BPX测头接口盒直接与计算机相连，在 计算机上安装相应软件，对BPX进行设定，包括分配测量通道和功能。通过计算机程序，BPX 作为一个简单的测量装置执行测量，所测数据传输、存储到计算机上。装置通电后，对叶片 夹持平台9进行微调，使其与GT31杠杆测头7接触直到BPX测头接口盒与全桥应变片8有数值 输出。此时，GT31杠杆测头7显示数值为初始值，假设为h 1Q。同样，全桥应变片8显示数值为初 始值，假设为h2Q。再将所选实验对象叶片放置在叶片夹持平台9上，利用环形磁体10的吸引 力将叶片固定又不会伤害叶片生长。夹持好之后对叶片进行长期测量，设定电路部分每 3〇min测量存储一次叶片厚度动态参数，GT31杠杆测头7与全桥应变片8显示数值实时变化， 假设GT31杠杆测头7实时测量值为Im，全桥应变片8实时测量值为h 2i，由此可计算出叶片的 实时厚度为 h=(hli-.士' (Il2i-h20)。
[0016] 本实用新型能够实时完成植物叶片厚度的测量，测量精度高，减少了测量误差和 工作量。
[0017] 以上所述，仅为本实用新型较佳的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不 局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到 的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该 以权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1. 一种植物叶片厚度测量装置，其特征在于:主要由固定夹具、测量部件构成；上述固 定夹具包括传感器后盖、传感器支架、U型支架、叶片夹持平台、环形磁体;GT31杠杆测头安 装在传感器支架下方，U型支架装夹在GT31杠杆测头前端部，并利用螺钉将其固定在传感器 支架上;传感器支架前端部作为一固定支座，用于安装弹性元件，弹性元件的另一端为自由 端，即构成了简单的悬臂梁形式，弹性元件自由端用于安装叶片夹持平台，方便测量过程中 植物叶片固定不动;传感器后盖安装在传感器后端部，并利用螺钉将其与传感器支架固定； 上述测量部件包括GT31杠杆测头、测头接口盒、弹性元件、全桥应变片、信号处理电路、 计算机;测头接口盒用于数字处理和进一步传输测量信号到计算机;GT31杠杆测头传感器 连接到测头接口盒上，测头接口盒直接与计算机相连实现测量、传输、存储;全桥应变片粘 贴于弹性元件固定端，信号处理电路与应变片连接构成测量电路。
【文档编号】G01B21/08GK205561799SQ201620164354
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年3月4日
【发明人】叶兰芝, 李东升, 陈爱军, 冷国强
【申请人】中国计量学院