CN107044840A - 果实生长监测传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了果实生长监测传感器，包括固定夹、力臂传输固定装置以及位移传感器，其中：固定夹为一对，一对固定夹固定在待测果实直径的两端，一对固定夹分别通过转轴枢接在力臂传输固定装置上；力臂传输固定装置包括连接在一对固定夹上的一对第一力臂杆，一对第一力臂杆之间连接有拉簧；位移传感器的两端分别通过转轴支点与一对第一力臂杆之间杠杆连接。该传感器通过多点转轴安装定位，使其结构简单，拆装方便，通过力臂杆下部的拉簧将固定夹卡在植物果实上，固定牢靠，避免植物果实的掉落，可实现精确测量；且利用杠杆原理，通过力臂传输转换数据，结合力臂下端的位移传感器进行数据转换后，实现对植物果实增长实际直径数值的精确测量。
Description
技术领域
本发明涉及传感器技术领域，具体涉及果实生长监测传感器。
背景技术
植物果实膨大过程是植物果实缓慢连续生长变化的过程，研究植物果实的生长状况、所处的生长环境以及产量之间的关系能够正确的指导植物的栽培与种植。当前对植物的生长环境的监测技术已经相当成熟，但对植物的果实生长状况的监测技术相对欠缺。果实膨大传感器能够实时监测植物果实的生长变化状况，根据检测到的情况，对果实的生长环境及时做出最有利的变化调整，使果实生长处于最有利的生长环境下，就可以培育出优质的果实提高种植人员的劳动收入。
测量果实膨大基本原理是将果实膨大过程中产生的微小信号转化为可以准确识别的电信号。目前市场上各种果实膨大生长传感器，基本都是采用位移传感器实时监测果实生长膨大的直径或者周长的数值变化，安装方式复杂，且安装测试过程中容易损害被测物，导致测量的数据不准确，不能真实的反映植物的生长变化值。
发明内容
基于上述现有技术存在的一些缺陷，本发明提供了一种果实生长监测传感器，该传感器通过多点转轴安装定位的方式，使其结构简单，拆装方便；且利用杠杆原理，通过力臂杆及设置在力臂杆上的位移传感器实现数据的传输与转换，进而实现对植物果实的实际增长直径值进行精确的测量。
为了实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种果实生长监测传感器，包括固定夹、力臂传输固定装置以及位移传感器；其中：
-所述固定夹为一对，所述一对固定夹固定在待测果实直径的两端，所述一对固定夹分别通过转轴枢接在所述力臂传输固定装置上；
-所述力臂传输固定装置包括连接在一对固定夹上的一对第一力臂杆，一对所述第一力臂杆之间连接有拉簧；
-所述位移传感器的两端分别通过转轴支点与一对第一力臂杆之间杠杆连接。
进一步的，还包括工作台与一对第二力臂杆，一对所述第二力臂杆分别安装在一对第一力臂杆的外侧，所述第一力臂杆与第二力臂杆平行，且分别通过转轴枢接在所述工作台上。
进一步的，所述工作台上设有工作台拉簧扣，所述一对第一力臂杆上分别设有力臂杆拉簧扣，所述拉簧为两个，所述两个拉簧扣拉在所述工作台拉簧扣与力臂杆拉簧扣之间。
进一步的，所述一对第一力臂杆远离固定夹的一端延长至所述工作台的下方，所述位移传感器的两端通过所述转轴枢接在所述一对第一力臂杆的延长端上。
进一步的，所述工作台下设有一保护腔体，所述保护腔体与所述工作台底面形成一密闭空间，所述位移传感器安装在所述保护腔体内。
进一步的，所述一对第一力臂杆与所述工作台连接处设有防水套。
进一步的，所述防水套是由橡胶材料制成的。
进一步的，一对固定夹均为双边十字机械爪。
进一步的，所述十字机械爪上设有防护塑料套。
进一步的，所述位移传感器是微米级位移传感器。
与现有技术相比，本发明提供的果实生长监测传感器，具有如下有益效果：
(1)针对本发明的果实生长监测传感器，该传感器通过多点转轴安装定位，实现其结构简单，拆装方便这一优点，通过力臂下部的拉簧拉力将固定夹卡在植物果实上，固定牢靠，避免植物果实的掉落，可实现精确测量。
(2)针对本发明的果实生长监测传感器，利用杠杆原理，通过力臂传输转换数据，结合力臂下端的位移传感器进行数据转换后，实现对植物果实增长实际直径数值的测量。
附图说明
图1为本发明的果实生长监测传感器的结构示意图；
图2为本发明的果实生长监测传感器的结构剖视图；
图3为本发明的果实生长监测传感器的使用状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述。
如图1至3所示的果实生长监测传感器，包括固定夹1、力臂传输固定装置、位移传感器7、信号传输处理电路及上位机，为了实现对待测果实10的固定且利于待测果实1的生长，固定夹1为一对，一对固定夹1固定在待测果实10直径的两端，为了使待测果实10可以自由生长，不被固定夹1束缚，一对固定夹1分别通过转轴8枢接在力臂传输固定装置上，待测果实10生长过程中，直径变大的同时，固定夹1沿着待测果实10直径的两端向外扩张，进而转动力臂传输固定装置。
转轴8可为销轴，销轴用开口销锁定，工作可靠，拆卸方便，能进一步提高检测人员的安装效率。
力臂传输固定装置包括连接在一对固定夹1上的一对第一力臂杆2，一对第一力臂杆2之间连接有拉簧9，拉簧9的设置为整个传感器的安装测量提供了机械动力，使固定夹1更牢固的夹紧待测果实10，避免待测果实10的掉落。一对固定夹1均为双边十字机械爪，双边十字机械爪从待测果实10两边多点抱住抓紧，结合力臂下端的位移传感器7进行数据转换后，实现对植物果实增长实际直径数值的测量。本方案的双边十字机械爪可测量直径30-100mm的不同直径的植物果实。
为了保护待测果实10表皮不被刮伤，影响其美观，还在十字机械爪上设有防护塑料套，防护塑料套材质比较软，不会刮坏待测果实10，不影响待测果实10的生长。
位移传感器7的两端分别通过转轴8与一对第一力臂杆2之间杠杆连接，两个固定夹1之间的距离根据待测果实10直径的变化而变化，设置位移传感器7处一对第一力臂杆2之间的距离即设置位移传感器7处的距离根据固定夹1之间的距离的变化而变化，也就是说位移传感器7的数值变化直接关乎待测果实10的直径的变化。位移传感器7通过信号传输处理电路与上位机之间进行数据传输。
为了使该传感器结构更强，还在一对第一力臂杆2的外侧分别安装了第二力臂杆3，及将第一力臂杆2与第二力臂杆3分别通过转轴8枢接在工作台5上，形成一个稳定的可自由活动的平行四边形结构。
第一力臂杆2和工作台5枢接处还设有防水套4，防水套4是由橡胶材料制成的这样既可以保证第一力臂杆2可以在一定的范围内自由的打开，又不用担心位移传感器7主机进水，而不影响对待测果实10直径的测量。
由于果树一般种植在户外，户外难免遭受雨水、露水等，为了使该果实生长监测传感器可以在户外任何环境下连续使用，不用担心雨水、露水等损坏传感器，可将一对第一力臂杆2远离固定夹1的一端延长至工作台5的下方，位移传感器7的两端通过转轴8枢接在一对第一力臂杆2的延长端上，还在工作台5下设有一保护腔体6，保护腔体6与工作台5底面形成一密封防水空间，位移传感器7安装在保护腔体6内。
为了便于拉簧9的安装，工作台5上设有工作台拉簧扣51，一对第一力臂杆2上分别设有力臂杆拉簧扣21，拉簧9为两个，可进一步提升固定夹1的对待测果实10的抱紧，两个拉簧9扣拉在工作台拉簧扣51与力臂杆拉簧扣21之间，可实现拉簧9的快速安装与拆卸。
本发明的传感器均采用轻质材料制作而成，设计轻巧，加工精密，重量轻，使整体重量不到30g，可直接挂在植物果实上，完全不会影响植物茎杆的强度，因此就不会影响植物茎杆及果实的生长。
本发明中的位移传感器是微米级位移传感器，该传感器测量精度高，抗干扰能力强，可直接将该微米级位移传感器的两端通过销轴与一对第一力臂杆2之间杠杆连接，安装方便，使用可靠。
使用时，用手轻拉开第一力臂杆2，将双边十字机械爪张开卡装在待测果实10上，放手后通过拉簧10的拉力作用，双边十字机械爪抓紧待测果实10；待测果实10生长过程中直径增大时双边十字机械爪会通过转轴9转动，从而带动位移传感器7两端的移动，位移传感器7感应其两端位置的变化，对位移变化数据值进行数据转化，把测到的转化完成的变化数据传输到主机，通过数据处理(位移传感器的精度可精确到0.001mm),本发明的微变化位移传感器测量精度高，整体结构稳定，测量数值精准稳定，从而达到监测植物果实生长微变化的目的。
以上所述是本发明的优选实施方式，对于本领域的普通技术人员来说不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种果实生长监测传感器，其特征在于：包括固定夹(1)、力臂传输固定装置以及位移传感器(7)，其中：
-所述固定夹(1)为一对，一对所述固定夹(1)固定在待测果实(10)直径的两端，一对所述固定夹(1)分别通过转轴(8)枢接在所述力臂传输固定装置上；
-所述力臂传输固定装置包括连接在一对固定夹(1)上的一对第一力臂杆(2)，一对所述第一力臂杆(2)之间连接有拉簧(9)；
-所述位移传感器(7)的两端分别通过转轴(8)支点与一对第一力臂杆(2)之间杠杆连接。
2.如权利要求1所述的果实生长监测传感器，其特征在于：还包括工作台(5)与一对第二力臂杆(3)，一对所述第二力臂杆(3)分别安装在一对第一力臂杆(2)的外侧，所述第一力臂杆(2)与第二力臂杆(3)平行，且分别通过转轴(8)枢接在所述工作台(5)上。
3.如权利要求2所述的果实生长监测传感器，其特征在于：所述工作台(5)上设有工作台拉簧扣(51)，所述一对第一力臂杆(2)上分别设有力臂杆拉簧扣(21)，所述拉簧(9)为两个，所述两个拉簧(9)扣拉在所述工作台拉簧扣(51)与力臂杆拉簧扣(21)之间。
4.如权利要求2所述的果实生长监测传感器，其特征在于：所述一对第一力臂杆(2)远离固定夹(1)的一端延长至所述工作台(5)的下方，所述位移传感器(7)的两端通过所述转轴(8)枢接在所述一对第一力臂杆(2)的延长端上。
5.如权利要求4所述的果实生长监测传感器，其特征在于：所述工作台(5)下设有一保护腔体(6)，所述保护腔体(6)与所述工作台(5)底面形成一密闭空间，所述位移传感器(7)安装在所述保护腔体(6)内。
6.如权利要求2或3所述的果实生长监测传感器，其特征在于：所述一对第一力臂杆(2)与所述工作台(5)连接处设有防水套(4)。
7.如权利要求6所述的果实生长监测传感器，其特征在于：所述防水套(4)是由橡胶材料制成的。
8.如权利要求1所述的果实生长监测传感器，其特征在于：一对固定夹(1)均为双边十字机械爪。
9.如权利要求8所述的果实生长监测传感器，其特征在于：所述十字机械爪上设有防护塑料套。
10.如权利要求1所述的果实生长监测传感器，其特征在于：所述位移传感器(7)是微米级位移传感器。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170815 |
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