CN111780676B - 一种基于上基准玉米植株高和穗高测量装置 - Google Patents

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Abstract

一种基于上基准的玉米植株高和穗高测量装置，由激光基准面装置和手持测量杆组成，包括三脚架、中空可伸缩连接杆、激光发射云台、株高测量架、定滑轮、光栅、滑动支座、拉线、手持杆、穗高测量尺、电机、圆形气泡水平仪、转换开关、设备安装平台。本发明通过激光发射云台在水平360°方向上连续发射激光，确定上基准面位置，电机通过转换开关分别将株高测量架和穗高测量杆调节到与玉米植株高和穗高齐平的位置，根据上基准位置与株高测量架和穗高测量尺的位置，能计算出玉米植株高和穗高。本发明测量基准统一，测量精度高，可支持多个测量杆同时测量，测量效率高，可快速完成基准面激光有效覆盖范围内的玉米植株高和穗高测量。

Description

一种基于上基准玉米植株高和穗高测量装置
技术领域
本发明属于测量仪器设备技术领域，具体涉及一种基于上基准的玉米植株高和穗高测量装置。
背景技术
玉米在世界谷类作物中的种植面积和总产量仅次于小麦、水稻而居第三位，平均单产居首位，是重要的粮食作物和饲料来源；同时玉米还是生产生物能源的主要原料，玉米淀粉也是纺织、造纸、石油、医用、建筑、日用化工等行业的工业原料。各国玉米研究领域的学者都致力于提高玉米产量，研究表明增加种植密度是提高玉米产量的最有效的方法，但由于玉米倒伏等问题限制了种植密度的增加；其中植株过高、穗位过高等是玉米倒伏的主要原因。为了提高玉米产量，对其株高、穗高的选择成为关键。因此在玉米育种过程中，获得准确株高、穗高数据尤为重要。
目前，针对玉米株高测量的仪器有很多种，但是都大同小异，主要是抽拉式玉米株高测量仪，现有仪器存在以下缺点:
目前，对玉米穗位、株高等性状的测量，通常用抽拉式测量杆进行测量，由于玉米株高相对较高，种植密度较大，测量空间小，地面不平整，导致测量工作强度大，测量误差大。
存在如下具体问题：
1、使用前需要将测量杆固定在玉米旁的泥土内，每次测量之后都要移动位置进行重复操作，工作强度大；由于地面不平，每次固定在泥土中基准不统一，造成测量误差；
2、测量比较高的植株时，由于比对点往往高于测量者的身高很多，所以很难准确保证尺子的最高点与植株最高点齐平，因而影响读数准确度；同时测量杆抽拉过程速度慢，耗时多。
发明内容
针对以上问题，本发明提供一种基于上基准的玉米植株高和穗高测量装置，本发明测量基准统一，测量精度高，可支持多个测量杆同时测量，测量效率高，可快速完成激光发射范围内的玉米植株高和穗高测量。
一种基于上基准的玉米植株高和穗高测量装置。由激光基准面装置和手持测量杆组成，激光基准面装置包括三脚架、中空可伸缩连接杆和激光发射云台，三脚架上自带水平垂直校准装置，三脚架调至水平固定在泥土里，以保证中空可伸缩连接杆与地面保持垂直，中空可伸缩连接杆安装在三脚架上且可拆卸，中空可伸缩连接杆底端可安装锂电池，内部穿设电线，为激光发射云台提供电源，中空可伸缩连接杆顶端安装激光发射云台，能在水平360°方向上连续发射激光，以确定上基准面，激光发射云台离地面高度5.5米，激光有效覆盖范围为距离激光发射云台半径为30米的范围内，即固定一次激光基准面装置可测量半径30米内的玉米植株高和穗高。
所述手持测量杆包括株高测量架、定滑轮、光栅、滑动支座、拉线、杆体、穗高测量尺、电机、圆形气泡水平仪、转换开关和设备安装平台；圆形气泡水平仪固定安装在设备安装平台上，测量时，通过圆形气泡水平仪使杆体与地面保持垂直，杆体不需要固定在泥土里；光栅安装在杆体的上部，光栅上有光栅刻度，可自动记录上基准面位置点A，株高测量架安装有红外线发射接收装置和报警器，株高测量架与滑动支座固定连接，当转换开关切换到玉米株高测量位置时，滑动支座可在定滑轮、拉线和电机的作用下上下运动，株高测量架跟随滑动支座上下运动，当株高测量架下降到与被测植株顶端高度相同时，红外线被遮挡，触发报警器，株高测量架停止运动，并记录株高测量架的位置点B，当转换开关切换到穗高测量位置时，通过电机将穗高测量尺调节到与穗高齐平的位置，利用光栅记录穗高测量尺的位置点C，根据位置点A、B、C能计算出玉米植株顶端与上基准面的第一距离h1，以及穗顶端与上基准面的第二距离h2，根据上基准面与地面的距离H(即为激光发射云台离地面的高度5.5米)能计算出被测玉米植株的高度为H-h1，被测玉米植株4的穗高为H-h2。
本发明的有益效果：
1.以上基准面为测量基准，保证了测量基准的统一性，可提高测量精度。
2.将测量装置分为激光基准面装置和手持测量杆两部分，减轻了手持测量装置的重量，测量时手持测量装置不用固定于地面，可支持多个测量杆同时测量，提高测量效率。
附图说明
图1为本发明的实施例结构示意图。
其中：1-三脚架；2-中空可伸缩连接杆；3-激光发射云台；4-被测玉米植株；5-株高测量架；6-定滑轮；7-光栅；8-滑动支座；9-拉线；10-杆体；11-穗高测量尺；12-电机；13-圆形气泡水平仪；14-转换开关；15-设备安装平台。
具体实施方式
参阅图1所示，本实施例由激光基准面装置和手持测量装置组成，通过激光基准面装置配合手持测量装置来测量玉米植株高和穗高，激光基准面装置包括三脚架1、中空可伸缩连接杆2和激光发射云台3；三脚架1上自带水平垂直校准装置，三脚架1调至水平固定在泥土里，以保证中空可伸缩连接杆2与地面保持垂直，中空可伸缩连接杆2安装在三脚架1上且可拆卸，其中空可伸缩连接杆2底端安装锂电池，内部穿设电线，为激光发射云台3提供电源，中空可伸缩连接杆2顶端安装激光发射云台3，激光发射云台3能在水平360°方向上连续发射激光，以确定上基准面，激光发射云台3离地面高度5.5米，激光有效覆盖范围为距离激光发射云台3半径为30米的范围内，即固定一次激光基准面装置可测量半径30米内的玉米植株高和穗高；
所述手持测量装置包括株高测量架5、定滑轮6、光栅7、滑动支座8、拉线9、杆体10、穗高测量尺11、电机12、圆形气泡水平仪13、转换开关14和设备安装平台15；圆形气泡水平仪13固定安装在设备安装平台15上，测量时，通过圆形气泡水平仪13使杆体10与地面保持垂直，杆体10不需要固定在泥土里；光栅7安装在杆体的上部，光栅7上有光栅刻度，能自动记录上基准面位置点A，株高测量架5安装有红外线发射接收装置和报警器，株高测量架5与滑动支座8固定连接，当转换开关14切换到玉米株高测量位置时，滑动支座8能在定滑轮6、拉线9和电机12的作用下上下运动，株高测量架5跟随滑动支座8上下运动，当株高测量架5下降到与被测植株4顶端高度相同时，红外线被遮挡，触发报警器，株高测量架5停止运动，并记录株高测量架5的位置点B，当转换开关14切换到穗高测量位置时，通过电机12将穗高测量尺11调节到与穗高齐平的位置，利用光栅7记录穗高测量杆11的位置点C，根据位置点A、B、C能计算出玉米植株顶端与上基准面的第一距离h1，以及穗顶端与上基准面的第二距离h2，根据上基准面与地面的距离H(即为激光发射云台3离地面的高度5.5米)能计算出被测玉米植株4的高度为H-h1，被测玉米植株4的穗高为H-h2。

Claims (1)

1.一种基于上基准的玉米植株高和穗高测量装置，其特征在于：由激光基准面装置和手持测量杆组成，激光基准面装置包括三脚架(1)、中空可伸缩连接杆(2)和激光发射云台(3)，三脚架(1)上自带水平垂直校准装置，三脚架(1)调至水平固定在泥土里，以保证中空可伸缩连接杆(2)与地面保持垂直；中空可伸缩连接杆(2)安装在三脚架(1)上且可拆卸，中空可伸缩连接杆(2)底端安装锂电池，内部穿设电线，为激光发射云台(3)提供电源，中空可伸缩连接杆(2)顶端安装激光发射云台(3)，安装激光发射云台(3)在水平360°方向上连续发射激光，以确定上基准面，激光发射云台(3)高度可调，最高离地面高度5.5米，激光有效覆盖范围为距离激光发射云台(3)半径为30米的范围内；
所述手持测量杆包括株高测量架(5)、定滑轮(6)、光栅(7)、滑动支座(8)、拉线(9)、杆体(10)、穗高测量尺(11)、电机(12)、圆形气泡水平仪(13)、转换开关(14)和设备安装平台(15)；圆形气泡水平仪(13)固定安装在设备安装平台(15)上，测量时，通过圆形气泡水平仪(13)使杆体(10)与地面保持垂直，杆体(10)不需要固定在泥土里；光栅(7)安装在杆体的上部，光栅(7)上有光栅刻度，能自动记录上基准面位置点A，株高测量架(5)安装有红外线发射接收和报警器，株高测量架(5)与滑动支座(8)固定连接，当转换开关(14)切换到玉米株高测量位置时，滑动支座(8)能在定滑轮(6)、拉线(9)和电机(12)的作用下上下运动，株高测量架(5)跟随滑动支座(8)上下运动，当株高测量架(5)下降到与被测玉米植株(4)顶端高度相同时，红外线被遮挡，触发报警器，株高测量架(5)停止运动，并记录株高测量架(5)的位置点B，当转换开关(14)切换到穗高测量位置时，通过电机(12)将穗高测量尺(11)调节到与穗高齐平的位置，利用光栅(7)记录穗高测量尺(11)的位置点C，根据位置点A、B和C能计算出玉米植株顶端与上基准面的第一距离h1，以及穗顶端与上基准面的第二距离h2，根据上基准面与地面的距离H能计算出被测玉米植株(4)的高度为H-h1，被测玉米植株(4)的穗高为H-h2。
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