CN111637826A - 甘蔗倒伏角度快速测量装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于农业科学研究与生产技术领域，具体涉及甘蔗倒伏角度快速测量装置及其使用方法，它包括立杆、连接组件以及测量装置，所述立杆为中空结构，所述立杆上开设有两条相互对应的第一开口，所述连接组件设置在所述第一开口内，所述测量装置通过连接杆连接在所述连接组件上；所述测量装置包括测量板、计算器、第一激光笔以及第二激光笔，所述连接杆连接到所述测量板且使所述测量板平行于所述立杆设置，所述测量板上开设有横向设置的第二开口和竖向设置的第三开口，所述计算器设置在所述测量板上的边角处。本发明通过三角函数的方式测量甘蔗倒伏角度，测量装置简单实用，测量方法简便，实现对甘蔗倒伏角度的快速测量。
Description
技术领域
本发明属于农业科学研究与生产技术领域，具体涉及甘蔗倒伏角度快速测量装置及其使用方法。
背景技术
甘蔗是中国重要的糖料作物和经济作物。在甘蔗生长过程中，由于培土不当以及大风、大雨等外界因素，抗倒伏性差的甘蔗品种会出现大片区域的倒伏，甘蔗倒伏后，近地面的节段易长气根，使蔗茎变弯曲，消耗节间养分，造成空心或蒲心，易引起鼠害和病害，导致甘蔗减产，蔗糖分降低。另外在后期的收获中，也会影响人工及机械的收割进度，从而增加了投入成本。因此，甘蔗倒伏情况一直备受重视。科研人员在甘蔗育种工作中，需要了解和对比不同育种材料的倒伏情况，以选育出抗倒伏的优良新品种，同时，生产人员也需要了解甘蔗倒伏情况以便制定相应的补救措施，以及预测当年的产量等。
公开号为“CN201820386605.2”主题为“甘蔗倒伏角度测量装置”的专利主要公开了定位管和角度指示器，所述定位管包括上定位管和下定位管；所述角度指示器包括刻度盘、角度指针和活动连接件，所述刻度盘为90°扇形状。公开号为“CN201820387414.8”主题为“一种甘蔗倒伏角度测量机构”的专利主要公开了定位杆、测量杆及钢丝绳，所述定位杆和测量杆的底端通过旋转轴连接，并能够绕所述旋转轴旋转；所述定位杆包括重力摆针、自动收绳器和定滑轮。这两个专利主要都通过以重力方向为基准来测量出甘蔗倒伏的角度，在测量的时候都需要近距离的到蔗株旁才能操作，而甘蔗大片区域倒伏后，甘蔗地很不好走进去，操作测量装置很不方便，因此大量的消耗了测量员的体力。特别是需要测量出该甘蔗地的倒伏情况时，需要单独的测量多次不同的蔗株，因此，这两个测量装置在测量上就非常影响到测量速度，以及存在人工读数的误差性。
发明内容
本发明旨在解决上述技术问题，提供甘蔗倒伏角度快速测量装置及其使用方法，主要解决测量甘蔗的倒伏角度不方便、误差大的技术问题。
本发明的技术方案为：甘蔗倒伏角度快速测量装置，包括立杆、连接组件以及测量装置，所述立杆为中空结构，所述立杆上开设有两条相互对应的第一开口，所述连接组件设置在所述第一开口内，所述测量装置通过连接杆连接在所述连接组件上。
所述测量装置包括测量板、计算器、第一激光笔以及第二激光笔，所述连接杆连接到所述测量板且使所述测量板平行于所述立杆设置，所述测量板上开设有横向设置的第二开口和竖向设置的第三开口，所述第二开口的左端和所述第三开口的底端相交，在所述第二开口与第三开口的方向上，所述测量板上分别设有刻度，所述第一激光笔插设在所述第三开口内，所述第二激光笔插设在所述第二开口内，所述计算器设置在所述测量板上的边角处。
进一步的，所述连接组件包括螺栓、螺帽以及横杆，所述螺栓穿插于两个所述第一开口且露在所述立杆外侧，所述螺栓的一端螺纹连接有所述螺帽，另一端上设有凸块，靠近所述凸块的螺栓一端固定连接有横向设置的所述横杆，所述连接杆的一端插设于所述横杆内，另一端连接到所述测量板。
进一步的，所述横杆为中空结构，所述横杆上开设有第四开口，所述连接杆上间隔设有第一圆环和第二圆环，所述第一圆环插设在所述第四开口内且所述第二圆环设在所述第四开口外，使得所述连接杆能在所述第四开口内滑动。
进一步的，所述快速测量甘蔗倒伏角度的装置，还包括挡板和脚踏板，所述挡板为方形板状，所述挡板通过支杆连接设置在所述立杆的顶部，所述脚踏板横向设置在所述立杆的底部。
进一步的，所述立杆的底端为尖状。
进一步的，所述测量板为方形板状，所述测量板上的刻度范围为0-35cm。
甘蔗倒伏角度快速测量装置的使用方法，包括以下步骤：
步骤1、调节装置：将立杆垂直插设于距离甘蔗地一段距离的路面上，左右移动连接杆使测量板对应到蔗株；
步骤2、选取第一定点：定义刻度的“0”位置为C点，打开第一激光笔，将其横向移动直至第一激光笔照射到蔗株上，标记该定点为B点，定义CB＝L；
步骤3、选取第二定点：打开第二激光笔，将其竖向移动直至第二激光笔照射到蔗株上，标记该定点为A点，定义CA＝H；
步骤4、确定倒伏角：采用铅笔将AB虚线连接起来，即∠CBA为该蔗株倒伏后与地面形成的倒伏角度，定义∠CBA为α；
步骤5、计算倒伏角：在直角三角形ACB中，有
因此
在刻度上确定H和L的数值后，最后带入计算器中计算出α值；其中，H、L的单位为cm。
进一步的，在步骤1中，立杆插设于甘蔗倒伏方向的侧面位置。
由于采用上述技术方案，本发明的有益效果为：
1、本发明通过激光笔取甘蔗点的方式反馈到测量板上，结合三角函数的关系，再利用计算器求出甘蔗倒伏的角度，整个过程操作方便、快捷，计算准确，减少误差。
2、本发明设置立杆，立杆上设置有测量板，且测量板保持平行于立杆，以确保激光笔发出的光线平行于地面且直射到蔗株上取点，利用激光笔发出光保持直线以及它的照射距离远特性，能够快速的在蔗株上采集两个定点。
3、测量板上设置两条垂直相交的开口，保证了后期采集定点得出的三角形为直角三角形，另外在开口上移动激光笔至光线照射到蔗株上就能够在刻度线上取定点，操作极为方便，不用人工走进甘蔗地进行测量，大大减少了测量员的体力和测量速度。
4、特别在科研上，需要测量多株、多组甘蔗的倒伏角，通过足够多的数据来评估整片甘蔗地具体的倒伏情况，使用该装置能够快速转移测量位置，测量速度快，不用走进甘蔗地进行测量，而且计算器测量准确，误差小，大大提高工作效率的同时还能保证数据的科学性和可靠性。
附图说明
图1为本发明实施例中测量甘蔗倒伏角度装置的结构示意图；
图2为本发明实施例中测量板的结构示意图；
图3为本发明实施例中第一激光笔的结构示意图；
图4为本发明实施例中连接杆的结构示意图；
图5为本发明实施例中横杆的结构示意图；
图6为本发明实施例中立杆上局部放大图；
图7为图1中A处的结构放大示意图；
图8为本发明实施例中计算甘蔗倒伏角度的几何关系示意图；
图1至图8中的附图标号为：1、立杆；101、第一开口；2、脚踏板；3、横杆；301、第四开口；4、测量板；411、第二开口；412、第三开口；5、挡板；6、连接杆；601、第一圆环；602、第二圆环；7、第一激光笔；8、第二激光笔；9、计算器；10、螺栓；11、螺帽；12、凸块。
具体实施方式
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本实施例所述的甘蔗倒伏角度快速测量装置，包括立杆1、连接组件以及测量装置，立杆1为中空结构，立杆1的底端为尖状，测量时，用立杆1尖端插入地面上且保持立杆1竖直。立杆1上开设有两条相互对应的第一开口101，连接组件设置在第一开口101内，两条第一开口101对应设置并且相通，通过调节连接组件，可使连接组件在立杆1上竖向移动；测量装置通过连接杆6连接在连接组件上。另外，快速测量甘蔗倒伏的装置还包括挡板5和脚踏板2，挡板5为方形板状，挡板5通过支杆连接设置在立杆1的顶部，脚踏板2横向设置在立杆1的底部，其中，挡板5作为遮挡测量板4用，遇到阳光、雨水等外界因素，挡板5挡住能够防止测量受损；在插设立杆1于地面时，可踩脚踏板2，更有利于稳定插设。
如图2、图3以及图6所示，测量装置包括测量板4、计算器9、第一激光笔7以及第二激光笔8，连接杆6连接到测量板4且使测量板4平行于立杆1设置，测量板4为方形板状，测量板4上开设有横向设置的第二开口411和竖向设置的第三开口412，第二开口411的左端和第三开口412的底端相交，第二开口411与第三开口412形成端头相互垂直的状态，保证后期形成的三角形为直角三角形。在第二开口411与第三开口412的方向上，测量板4上分别设有刻度，测量板4上的刻度值为35cm。第一激光笔7插设在第三开口412内，第二激光笔8插设在第二开口411内，第一激光笔7以及第二激光笔8均垂直于测量板4，由于测量板4平行于立杆1，则第一激光笔7和第二激光笔8发射出的光也会平行于地面，计算器9设置在所述测量板4上的边角处，在本实施例中，计算器9用于对三角函数的计算，且第一激光笔7、第二激光笔8以及计算器9均为市场上的常规设备。
如图4、图5以及图7所示，连接组件包括螺栓10、螺帽11以及横杆3，螺栓10穿插于两个第一开口101且露在立杆1外侧，螺栓10的一端螺纹连接有螺帽11，另一端上设有凸块12，靠近凸块12的螺栓10一端固定连接有横向设置的横杆3，连接杆6的一端插设于横杆3内，另一端连接到测量板4。螺栓10插设于两条第一开口101内可以上下移动，通过调整螺栓10的位置来调整测量板4的高度，凸块12作为螺栓10一端在第一开口101外的挡块，最后在螺栓10的另一端通过拧紧螺帽11来固定住螺栓10。横杆3为中空结构，横杆3上开设有第四开口301，连接杆6上间隔设有第一圆环601和第二圆环602，第一圆环601插设在第四开口301内且第二圆环602设在第四开口301外，第一圆环601和第二圆环602的距离略大于横杆3的厚度，使得连接杆6能在第四开口301内横向滑动，即调整测量板4时，需要将测量板4对应到蔗株倒伏方向的侧面，以便第一激光笔7和第二激光笔8发射出的光经过短小移动后能照射到蔗株上。
甘蔗倒伏角度快速测量装置的使用方法，包括以下步骤：
步骤1、调节装置：将立杆1垂直插设于距离甘蔗地一段距离的路面上，左右移动连接杆6使测量板对应到蔗株；一般在甘蔗地的路面上进行插设立杆1，不用走进甘蔗地进行测量，立杆1插设于甘蔗倒伏方向的侧面位置；相应的，需要将测量板4正对着甘蔗倒伏方向的侧面上，以便后面第一激光笔7和第二激光笔8通过调整后光能够直射到蔗株上。
步骤2、选取第一定点：定义刻度的“0”位置为C点，打开第一激光笔7，将其横向移动直至第一激光笔7照射到蔗株上，标记该定点为B点，定义CB＝L；B点确定后，不要再移动第一激光笔7，并在刻度上读数L的数值。
步骤3、选取第二定点：打开第二激光笔8，将其竖向移动直至第二激光笔8照射到蔗株上，标记该定点为A点，定义CA＝H；A点确定后，不要再移动第二激光笔8，并在刻度上读数H的数值。
步骤4、确定倒伏角：采用铅笔将AB虚线连接起来，即∠CBA为该蔗株倒伏后与地面形成的倒伏角度，定义∠CBA为α；
步骤5、计算倒伏角：在直角三角形ACB中，有
因此
在刻度上确定H和L的数值后，最后带入计算器中计算出α值；其中，H、L的单位为cm。
具体测量例子：为获得2019年10月10日广西隆安丁当镇强风大雨过后的桂糖47号和新台糖22号2个不同甘蔗品种的倒伏情况，需要进行多点、多次测量不同蔗株的倒伏夹角，最后通过取平均值来评判各甘蔗品种的倒伏情况。如下表1：
表1：强风大雨过后的桂糖47号和新台糖22号的甘蔗倒伏夹角测量情况表
一场强风大雨过后，当甘蔗蔗株与地面的平均夹角在90°≥α≥60°时，抗风抗倒力强；当甘蔗蔗株与地面的平均夹角在60°>α≥45°时，抗风抗倒力较强；当平均夹角在45°>α≥20°时，抗风抗倒力中等；当平均夹角20°>α≥0°时，抗风抗倒力弱(差)。通过表1数据可知，强风大雨过后桂糖47号的蔗株与地面平均夹角为78.02°，明显大于和新台糖22号的16.37°，说明桂糖47号的抗风抗倒能力明显强于新台糖22号，据此，得到整片甘蔗地的大致倒伏情况后，科研人员及生产人员可根据所得到的甘蔗倒伏角度数据来进行研究以及制定相应的措施。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。
Claims (8)
1.甘蔗倒伏角度快速测量装置，其特征在于：包括立杆(1)、连接组件以及测量装置，所述立杆(1)为中空结构，所述立杆(1)上开设有两条相互对应的第一开口(101)，所述连接组件设置在所述第一开口(101)内，所述测量装置通过连接杆(6)连接在所述连接组件上；
所述测量装置包括测量板(4)、计算器(9)、第一激光笔(7)以及第二激光笔(8)，所述连接杆(6)连接到所述测量板(4)且使所述测量板(4)平行于所述立杆(1)设置，所述测量板(4)上开设有横向设置的第二开口(411)和竖向设置的第三开口(412)，所述第二开口(411)的左端和所述第三开口(412)的底端相交，在所述第二开口(411)与第三开口(412)的方向上，所述测量板(4)上分别设有刻度，所述第一激光笔(7)插设在所述第三开口(412)内，所述第二激光笔(8)插设在所述第二开口(411)内，所述计算器(9)设置在所述测量板(4)上的边角处。
2.如权利要求1所述的甘蔗倒伏角度快速测量装置，其特征在于：所述连接组件包括螺栓(10)、螺帽(11)以及横杆(3)，所述螺栓(10)穿插于两个所述第一开口(101)且露在所述立杆(1)外侧，所述螺栓(10)的一端螺纹连接有所述螺帽(11)，另一端上设有凸块(12)，靠近所述凸块(12)的螺栓(10)一端固定连接有横向设置的所述横杆(3)，所述连接杆(6)的一端插设于所述横杆(3)内，另一端连接到所述测量板(4)。
3.如权利要求2所述的甘蔗倒伏角度快速测量装置，其特征在于：所述横杆(3)为中空结构，所述横杆(3)上开设有第四开口(301)，所述连接杆(6)上间隔设有第一圆环(601)和第二圆环(602)，所述第一圆环(601)插设在所述第四开口(301)内且所述第二圆环(602)设在所述第四开口(301)外，使得所述连接杆(6)能在所述第四开口(301)内滑动。
4.如权利要求1所述的甘蔗倒伏角度快速测量装置，其特征在于：所述快速测量甘蔗倒伏角度的装置，还包括挡板(5)和脚踏板(2)，所述挡板(5)为方形板状，所述挡板(5)通过支杆连接设置在所述立杆(1)的顶部，所述脚踏板(2)横向设置在所述立杆(1)的底部。
5.如权利要求1所述的甘蔗倒伏角度快速测量装置，其特征在于：所述立杆(1)的底端为尖状。
6.如权利要求1所述的甘蔗倒伏角度快速测量装置，其特征在于：所述测量板(4)为方形板状，所述测量板(4)上的刻度范围为0-35cm。
7.一种如权利要求1-6任一所述的甘蔗倒伏角度快速测量装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1、调节装置：将立杆(1)垂直插设于距离甘蔗地一段距离的路面上，左右移动连接杆(6)使测量板对应到蔗株；
步骤2、选取第一定点：定义刻度的“0”位置为C点，打开第一激光笔(7)，将其横向移动直至第一激光笔(7)照射到蔗株上，标记该定点为B点，定义CB＝L；
步骤3、选取第二定点：打开第二激光笔(8)，将其竖向移动直至第二激光笔(8)照射到蔗株上，标记该定点为A点，定义CA＝H；
步骤4、确定倒伏角：采用铅笔将AB虚线连接起来，即∠CBA为该蔗株倒伏后与地面形成的倒伏角度，定义∠CBA为α；
步骤5、计算倒伏角：在直角三角形ACB中，有
因此
在刻度上确定H和L的数值后，最后带入计算器中计算出α值；其中，H、L的单位为cm。
8.如权利要求1所述的甘蔗倒伏角度快速测量装置的使用方法，其特征在于：在步骤1中，立杆(1)插设于甘蔗倒伏方向的侧面位置。
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