CN111829920A - 一种用于测量作物叶片阻力系数的装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于农业机械技术领域，特指一种用于测量作物叶片阻力系数的装置。其是一种在液体中测量作物叶片阻力系数的装置，在砝码重力作用下，作物叶片从静止开始运动，同时，利用高速摄像仪记录作物叶片的运动状态。作物叶片与球头圆杆固定，阻止叶片在下降过程中发生不可控偏转，同时也保证作物叶片的运动轨迹在一条竖直线上，转动球头圆杆，可改变作物叶片与流体运动方向的角度。此外可以改变圆管外部砝码质量，从而改变作物叶片与流体的相对运动速度。

Description

一种用于测量作物叶片阻力系数的装置

技术领域

本发明属于农业机械技术领域，特指一种用于测量作物叶片阻力系数的装置。

背景技术

作物的形貌、密度等特征是指导精准施药的重要参数，但作物形貌、密度等特征都会随作物运动状态的改变而改变，无法对其进行实时的准确探测，继而影响施药的精准性。为了研究作物的运动状态，对作用在作物上阻力的研究是必要的，而阻力系数是定量研究作物叶片所受阻力大小的重要参数。

目前已有不同的技术手段来进行阻力系数测量，常用的有漂浮速度实验测量和沉降试验测量等，但都无法很好地应用于阻力系数测量。例如2019年10月25日公开的中国专利CN110376093A，利用上升气流使测试管内填充料悬浮，通过热球式风速仪测量风速。例如2019年08月23日公开的中国专利CN109307648B，通过不同密度的材料拼接的非均匀颗粒在沉降容器内自由沉降实验测量阻力系数，采用高速摄像仪记录沉降过程。例如2016年11月发表的“On the drag of freely falling non-spherical particles”，通过在沉降柱顶部设置细导管，引导物体在沉降柱中心位置从静止开始自由沉降的实验方法测量自力系数，实验中采用高速摄像仪记录待测物体沉降过程。

但实际试验中发现了许多问题，漂浮速度试验台在测量阻力系数时，气流会发生明显的波动，填充料在测试管内会发生偏转，风速仪测量得出的风速值会出现波动，测量结果的稳定性无法保证。而沉降实验中物体在沉降过程中运动轨迹会偏离圆管中心线，同时物体在流体冲击下会发生不可控的偏转，测量精度会受很大影响。

因此，为了保证测量精度，本发明针对以上问题设计一种用于测量作物叶片阻力系数的装置。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于测量作物叶片阻力系数的装置。其是一种在液体中测量作物叶片阻力系数的装置，在砝码重力作用下，作物叶片从静止开始运动，同时，利用高速摄像仪记录作物叶片的运动状态。作物叶片与球头圆杆固定，阻止叶片在下降过程中发生不可控偏转，同时也保证作物叶片的运动轨迹在一条竖直线上，转动球头圆杆，可改变作物叶片与流体运动方向的角度。此外可以改变圆管外部砝码质量，从而改变作物叶片与流体的相对运动速度。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种用于测量作物叶片阻力系数的装置，其特征在于：包括砝码、绳索、运动机构、外部支撑机构、多个滑轮机构和高速摄像仪；

所述运动机构由第一活节螺栓、第二活节螺栓、上连接机构、紧定螺钉、拉力传感器、下连接体、轴连接件、直线轴承和待测作物叶片组成；上连接机构通过拉力传感器与下连接体连接，下连接体通过轴连接件与直线轴承固定，直线轴承紧密地套在导向杆上，上连接机构顶端安装有第一活节螺栓，下连接体底端安装有第二活节螺栓，第一活节螺栓和第二活节螺栓分别用于固定牵引绳和导向绳。

所述多个滑轮机构包括四个单滑轮机构、一个双滑轮机构和一个线轮机构；第一单滑轮机构位于第一活节螺栓正上方，第一单滑轮机构安装在垫块上，垫块固定于横板上，双滑轮机构中的第二滑轮与第一单滑轮机构的滑轮水平对齐，牵引绳一端系于线轮机构的线轮上，另一端依次通过双滑轮机构中的第二滑轮、第一单滑轮机构与第一活节螺栓连接；第四单滑轮机构置于第二活节螺栓正下方，第三单滑轮机构设置在第四单滑轮机构左方，第三单滑轮机构和第四单滑轮机构通过螺栓固定在圆管塞上表面上，第二单滑轮机构置于第三单滑轮机构正上方，通过螺栓与横板固定，双滑轮机构中第一滑轮与第二单滑轮机构中的滑轮水平对齐，导向绳一端与砝码固定，另一端依次通过双滑轮机构中第一滑轮、第二单滑轮机构、第三单滑轮机构和第四单滑轮机构与第二活节螺栓连接。

所述外部支撑机构包括圆管支撑机构和滑轮支撑机构两部分，所述圆管支撑机构由圆管塞、圆管支撑架，三通阀门组成，圆管塞底端放于地面，圆管塞顶端通过螺纹与圆管紧密连接；圆管支撑架四边形端放置于地面，顶端内侧与圆管结合；所述滑轮支撑机构由滑轮固定架和横板组成，滑轮固定架底端与圆管支撑架通过螺栓固定，滑轮固定架顶端通过螺栓与横板连接，横板另一端与带螺纹的导向杆通过螺母固定。

在上述方案的基础上，所述圆管为透明塑料管，圆管外壁刻有长度尺寸数据；所述高速摄像仪位于圆管一侧，高速摄像仪的观察区域在圆管顶部以下1300mm至2300mm之间。

在上述方案的基础上，所述砝码设置在圆管外部，更换砝码质量能够改变待测作物叶片与管内液体的相对速度。

在上述方案的基础上，所述上连接机构由上连接体、下球壳、上球壳和球头圆杆组成，待测作物叶片固定在球头圆杆末端，球头圆杆可在下球壳和上球壳组成的球室内转动，在达到预设角度，拧紧紧定螺钉使待测作物叶片的位置相对固定。

在上述方案的基础上，所述的运动机构的组成部件是可变的，拉力传感器，在无砝码、无待测作物叶片状态下，能够测出系统摩擦力，其值为定值，将其视为系统固定参数；待测得系统摩擦力后，将运动机构中的拉力传感器和下连接体移除，将上连接机构与轴连接件固定，第一、第二活节螺栓安装在上连接机构两端，构成新的运动机构，以减轻运动机构因体积和质量对作物叶片运动的影响。

在上述方案的基础上，所述双滑轮机构设有第一滑轮与第二滑轮，第二滑轮安装高于第一滑轮，避免导向绳与牵引绳缠绕，双滑轮支架底部设有长方形孔槽。

在上述方案的基础上，所述圆管塞底端设有四根圆柱形支撑柱，支撑柱平放于地面上，圆管塞圆心安装有进出液体三通阀门，圆管塞设有导向杆安装孔。

在上述方案的基础上，所述滑轮固定架底部外侧形状与圆管支撑架顶端相同，是六边形的一角，滑轮固定架底部内侧是与圆管外壁相配合的圆弧状，滑轮固定架上部侧面设有长方形孔槽，与双滑轮机构支撑架底板开设的长方形孔槽对应，作用是使牵引绳和导向绳通过孔槽与相应机构相连。采用上述技术方案，包括以下有益效果：

本发明所提供的阻力系数测量装置，结构设计合理，测量精度高，操作简单方便。该装置能够自由改变作物叶片与液体的相对位置，能够通过改变砝码质量改变作物叶片与液体的相对运动速度；装置系统摩擦力可以通过拉力传感器测量确定为固定系统参数值，充分提高装置的测量精度。

附图说明

图1是本发明所涉及一种用于测量作物叶片阻力系数的装置结构示意图；

图2是运动机构结构示意图(下)和新运动机构示意图(上)；

图3是上连接机构剖面图；

图4是双滑轮机构结构示意图和剖面图；

图5是双滑轮机构支撑架示意图；

图6是线轮机构结构示意图和剖面图；

图7是外部支撑机构结构示意图；

图8是圆管支撑架结构示意图；

图9是滑轮固定架结构示意图；

图10是圆管塞结构示意图；

图中，

1、第一单滑轮机构；2、垫块；3、第二单滑轮机构；4、横板；5、滑轮固定架；

6、双滑轮机构；61、第一滑轮；62、第二滑轮；63、螺母；64、轴承；65、轴心螺栓；66、双滑轮机构支架；

7、线轮机构；71、线轮；72、螺栓；73、线轮支撑板；74、轴承；75、垫圈；76、螺母；

8、砝码；9、圆管支撑架；10、第四单滑轮机构；11、第三单滑轮机构；12、三通阀门；13、圆管塞；14、透明圆管；15、导向杆；16、导向绳；

17、运动机构；171、第一活节螺栓；172、上连接机构；1721上连接体；1722、下球壳；1723、上球壳；1724、球头圆杆；173、紧定螺钉；174、拉力传感器；175、下连接体；176、轴连接件；177、第二活节螺栓；178、直线轴承；179、待测作物叶片；

18、牵引绳；19、高速摄像仪。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，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。在本发明中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、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。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”等应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。

下面通过具体的实施例，并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

如图所示的一种用于测量作物叶片阻力系数的装置，包括砝码8、绳索、运动机构17、外部支撑机构、多个滑轮机构和高速摄像仪19；

运动机构17包括第一活节螺栓171、上连接机构172、紧定螺钉173、拉力传感器174、下连接体175、轴连接件176、第二活节螺栓177、直线轴承178、待测作物叶片179；所述上连接机构172由上连接体1721、下球壳1722、上球壳1723和球头圆杆1724组成；待测作物叶片179固定在球头圆杆1724末端，球头圆杆1724可在下球壳1722和上球壳1723组成的球室内转动，在达到预设角度，拧紧紧定螺钉173使待测作物叶片179的位置相对固定；上连接机构172与下连接体175通过拉力传感器174连接，下连接体175通过轴连接件176与直线轴承178固定，直线轴承178紧密地套在导向杆15上，直线轴承178在砝码8的带动下可沿导向杆15上下运动，上连接机构172顶端安装有第一活节螺栓171，下连接体175底端安装有第二活节螺栓177，第一活节螺栓171和第二活节螺栓177分别用于固定导向绳16和牵引绳18；

外部支撑机构包括圆管支撑机构和滑轮支撑机构两部分，圆管支撑机构由圆管支撑架9，三通阀门12和圆管塞13组成；圆管塞13底端设有四根圆柱形支撑柱，支撑柱平放于地面上，圆管塞13圆心处开设有安装孔，用于安装三通阀门12，方便进出液体，圆管塞13顶端通过螺纹与透明圆管14紧密连接；圆管支撑架9四边形端放置于地面，顶端圆孔与透明圆管14结合；滑轮支撑机构由滑轮固定架5和横板4组成，滑轮固定架5底端与圆管支撑架9通过螺栓固定，滑轮固定架5顶端通过螺栓与横板4连接，横板4另一端与带螺纹的导向杆15通过螺母固定；滑轮固定架5底部外侧形状与圆管支撑架9顶端相同，是六边形的一角，滑轮固定架5底部内侧是与透明圆管14外壁相配合的圆弧状，滑轮固定架5上部侧面设有长方形孔槽，与双滑轮机构6支撑架66底板开设的长方形孔槽对应，作用是使牵引绳18和导向绳16能够通过孔槽与相应机构相连。

多个滑轮机构包括四个单滑轮机构、一个双滑轮机构6和一个线轮机构7，第一单滑轮机构1位于第一活节螺栓171正上方，第一单滑轮机构1安装于垫块2上，垫块2固定于横板4上，双滑轮机构6中的第二滑轮62与第一单滑轮机构1的滑轮水平对齐，牵引绳18一端系于线轮机构7的线轮71上，另一端依次通过双滑轮机构6中的第二滑轮62、第一单滑轮机构1与第一活节螺栓171连接；第四单滑轮机构10置于第二活节螺栓178正下方，第三单滑轮机构11设置第四单滑轮机构10左方，第三单滑轮机构11和第四单滑轮机构10通过螺栓与圆管塞13固定，第二单滑轮机构3置于第三单滑轮机构11正上方，通过螺栓与横板4固定，双滑轮机构6中第一滑轮61与第二单滑轮机构3中的滑轮水平对齐，导向绳16一端与砝码8固定，另一端依次通过双滑轮机构6中第一滑轮61、第二单滑轮机构3、第三单滑轮机构11和第四单滑轮机构10与第二活节螺栓177连接。

本发明所述一种用于测量作物叶片阻力系数的装置的具体操作如下：

打开三通阀门13进水口，将透明圆管14内灌满液体，关闭阀门13；在无砝码8和待测作物叶片179状态下，运动机构17在重力作用下沿导向杆15在充满液体的透明圆管14内运动；在运动开始时，打开高速摄像仪19，记录运动机构17的运动过程；筛选高速摄像仪19所得图像，获取运动机构17达到平衡状态时的参数；根据运动机构17平衡状态时的运动方程和自身参数，可计算获得系统摩擦力F_f，其值为定值，记录这一数值，将其定义为测量装置的系统固定参数，在后续测量中该值作为已知参数使用。

其计算过程如下：(1)通过高速摄像仪获得作物叶片在平衡状态时的速度u_t，

(2)将u＝u_t带入阻力计算公式，分别计算出砝码在空气中的阻力F_d1和运动机构在液体中的阻力F_d2。

阻力计算公式为：

式中：F_d是物体所受阻力，C_d是作物叶片阻力系数，ρ是流体的密度，u是作物叶片与流体之间的相对流速，A是作物叶片的横截面积。

(3)通过测量手段分别得出：砝码的重力(G₁)和砝码在空气中的浮力(F_b1)，运动机构的重力(G₂)和运动机构在液体中的浮力(F_b2)。

(4)将上述值代入平衡时的受力方程得：

G₁+G₂-F_b1-F_b2-F_f-F_d1-F_d2＝0

则系统摩擦力F_f可由下式计算：

F_f＝G₁+G₂-F_b1-F_b2-F_d1-F_d2

待测得系统摩擦力F_f后，将运动机构17中的拉力传感器174和下连接体175移除，将上连接机构172与轴连接件176固定，第一活节螺栓171、第二活节螺栓177安装在上连接机构172两端，构成新的运动机构。

将待测作物叶片179固定在球头圆杆1724末端，使球头圆杆1724在下球壳1722和上球壳1723组成的球室内转动，在达到预设角度，拧紧紧定螺钉173，记录待测作物叶片179的位置参数；选定砝码8，将其系于导向绳16一端，运动机构17将在砝码8重力作用下沿导向杆15运动，在运动开始时，打开高速摄像仪19，记录运动机构17的运动过程；筛选高速摄像仪19所得图像，获取运动机构17达到平衡状态时的参数，根据待测作物叶片179平衡状态时的运动方程、自身参数以及上述定义的系统固定参数，可计算获得待测作物叶片179在液体中运动所受阻力，将相关参数带到阻力的计算公式中去，便可计算出作物叶片179的阻力系数。

其计算过程如下：(1)通过高速摄像仪获得作物叶片在平衡状态时的速度u_t；

(2)将u＝u_t带入阻力计算公式，分别计算出砝码在空气中的阻力F_d1和运动机构在液体中的阻力F_d2。

(3)通过测量手段分别得出：砝码的重力(G₁)和砝码在空气中的浮力(F_b1)，运动机构的重力(G₂)和运动机构在液体中的浮力(F_b2)、待测作物叶片重力(G₃)和待测作物叶片在液体中的浮力(F_b3)。

(4)由受力平衡方程可以得出作物叶片所受阻力F_d3为

F_d3＝G₁+G₂+G₃-F_b1-F_b2-F_b3-F_f-F_d1-F_d2

(5)通过图像处理获得作物叶片平衡时的受力面积A₃；

作物叶片的阻力系数C_d3的计算公式为：

在测量结束后，转动线轮71将运动机构17牵引到透明圆管14顶部。更换砝码8质量和转动待测作物叶片179位置都将改变测量结果，选择上述操作中的一种或多种操作的组合，重复上述测量步骤，进行新一轮测量。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于测量作物叶片阻力系数的装置，其特征在于，所述装置包括砝码、绳索、运动机构、外部支撑机构、多个滑轮机构和高速摄像仪；

所述运动机构由第一活节螺栓、第二活节螺栓、上连接机构、紧定螺钉、拉力传感器、下连接体、轴连接件、直线轴承和待测作物叶片组成；上连接机构通过拉力传感器与下连接体连接，下连接体通过轴连接件与直线轴承固定，直线轴承紧密地套在导向杆上，上连接机构顶端安装有第一活节螺栓，下连接体底端安装有第二活节螺栓，第一活节螺栓和第二活节螺栓分别用于固定牵引绳和导向绳；

所述多个滑轮机构包括四个单滑轮机构、一个双滑轮机构和一个线轮机构；第一单滑轮机构位于第一活节螺栓正上方，第一单滑轮机构安装在垫块上，垫块固定于横板上，双滑轮机构中的第二滑轮与第一单滑轮机构的滑轮水平对齐，牵引绳一端系于线轮机构的线轮上，另一端依次通过双滑轮机构中的第二滑轮、第一单滑轮机构与第一活节螺栓连接；第四单滑轮机构置于第二活节螺栓正下方，第三单滑轮机构设置在第四单滑轮机构左方，第三单滑轮机构和第四单滑轮机构通过螺栓固定在圆管塞上表面上，第二单滑轮机构置于第三单滑轮机构正上方，通过螺栓与横板固定，双滑轮机构中第一滑轮与第二单滑轮机构中的滑轮水平对齐，导向绳一端与砝码固定，另一端依次通过双滑轮机构中第一滑轮、第二单滑轮机构、第三单滑轮机构和第四单滑轮机构与第二活节螺栓连接；

所述外部支撑机构包括圆管支撑机构和滑轮支撑机构两部分，所述圆管支撑机构由圆管塞、圆管支撑架，三通阀门组成，圆管塞底端放于地面，圆管塞顶端通过螺纹与圆管紧密连接；圆管支撑架四边形端放置于地面，顶端内侧与圆管结合；所述滑轮支撑机构由滑轮固定架和横板组成，滑轮固定架底端与圆管支撑架通过螺栓固定，滑轮固定架顶端通过螺栓与横板连接，横板另一端与带螺纹的导向杆通过螺母固定。

2.如权利要求1所述的一种用于测量作物叶片阻力系数的装置，其特征在于，所述圆管为透明塑料管，圆管外壁刻有长度尺寸数据；所述高速摄像仪位于圆管一侧，高速摄像仪的观察区域在圆管顶部以下1300mm至2300mm之间。

3.如权利要求1所述的一种用于测量作物叶片阻力系数的装置，其特征在于，所述砝码设置在圆管外部，更换砝码质量能够改变待测作物叶片与管内液体的相对速度。

4.如权利要求1所述的一种用于测量作物叶片阻力系数的装置，其特征在于，所述上连接机构由上连接体、下球壳、上球壳和球头圆杆组成，待测作物叶片固定在球头圆杆末端，球头圆杆可在下球壳和上球壳组成的球室内转动，在达到预设角度，拧紧紧定螺钉使待测作物叶片的位置相对固定。

5.如权利要求1所述的一种用于测量作物叶片阻力系数的装置，其特征在于，所述的运动机构的组成部件可变的，拉力传感器，在无砝码、无待测作物叶片状态下，能够测出系统摩擦力，其值为定值，将其视为系统固定参数；待测得系统摩擦力后，将运动机构中的拉力传感器和下连接体移除，将上连接机构与轴连接件固定，第一、第二活节螺栓安装在上连接机构两端，构成新的运动机构，以减轻运动机构因体积和质量对作物叶片运动的影响。

6.如权利要求1所述的一种用于测量作物叶片阻力系数的装置，其特征在于，所述双滑轮机构设有第一滑轮与第二滑轮，第二滑轮安装高于第一滑轮，避免导向绳与牵引绳缠绕，双滑轮支架底部设有长方形孔槽。

7.如权利要求1所述的一种用于测量作物叶片阻力系数的装置，其特征在于，所述圆管塞底端设有四根圆柱形支撑柱，支撑柱平放于地面上，圆管塞圆心安装有进出液体三通阀门，圆管塞设有导向杆安装孔。

8.如权利要求1所述的一种用于测量作物叶片阻力系数的装置，其特征在于，所述滑轮固定架底部外侧形状与圆管支撑架顶端相同，是六边形的一角，滑轮固定架底部内侧是与圆管外壁相配合的圆弧状，滑轮固定架上部侧面设有长方形孔槽，与双滑轮机构支撑架底板开设的长方形孔槽对应，作用是使牵引绳和导向绳通过孔槽与相应机构相连。

9.如权利要求1所述的一种用于测量作物叶片阻力系数的装置，其特征在于，

打开三通阀门进水口，将透明圆管内灌满液体，关闭阀门；在无砝码和待测作物叶片状态下，运动机构在重力作用下沿导向杆在充满液体的透明圆管内运动；在运动开始时，打开高速摄像仪，记录运动机构的运动过程；筛选高速摄像仪所得图像，获取运动机构达到平衡状态时的参数；根据运动机构平衡状态时的运动方程和自身参数，可计算获得系统摩擦力F_f，其值为定值，记录这一数值，将其定义为测量装置的系统固定参数，在后续测量中该值作为已知参数使用；其计算过程如下：

(1)通过高速摄像仪获得作物叶片在平衡状态时的速度u_t；

(2)将u＝u_t带入阻力计算公式，分别计算出砝码在空气中的阻力F_d1和运动机构在液体中的阻力F_d2；

阻力计算公式为：

式中：F_d是物体所受阻力，C_d是作物叶片阻力系数，ρ是流体的密度，u是作物叶片与流体之间的相对流速，A是作物叶片的横截面积；

(3)通过测量手段分别得出：砝码的重力(G₁)和砝码在空气中的浮力(F_b1)，运动机构的重力(G₂)和运动机构在液体中的浮力(F_b2)；

(4)将上述值代入平衡时的受力方程得：

G₁+G₂-F_b1-F_b2-F_f-F_d1-F_d2＝0；

则系统摩擦力F_f可由下式计算：

F_f＝G₁+G₂-F_b1-F_b2-F_d1-F_d2；

待测得系统摩擦力F_f后，将运动机构中的拉力传感器和下连接体移除，将上连接机构与轴连接件固定，第一活节螺栓、第二活节螺栓安装在上连接机构两端，构成新的运动机构；

将待测作物叶片固定在球头圆杆末端，使球头圆杆在下球壳和上球壳组成的球室内转动，在达到预设角度，拧紧紧定螺钉，记录待测作物叶片的位置参数；选定砝码，将其系于导向绳一端，运动机构将在砝码重力作用下沿导向杆运动，在运动开始时，打开高速摄像仪，记录运动机构的运动过程；筛选高速摄像仪所得图像，获取运动机构达到平衡状态时的参数，根据待测作物叶片平衡状态时的运动方程、自身参数以及上述定义的系统固定参数，可计算获得待测作物叶片在液体中运动所受阻力，将相关参数带到阻力的计算公式中去，便可计算出作物叶片的阻力系数；

其计算过程如下：

(5)通过高速摄像仪获得作物叶片在平衡状态时的速度u_t；

(6)将u＝u_t带入阻力计算公式，分别计算出砝码在空气中的阻力F_d1和运动机构在液体中的阻力F_d2；

(7)通过测量手段分别得出：砝码的重力G₁和砝码在空气中的浮力F_b1，运动机构的重力G₂和运动机构在液体中的浮力F_b2、待测作物叶片重力G₃和待测作物叶片在液体中的浮力F_b3；

(4)由受力平衡方程可以得出作物叶片所受阻力F_d3为

F_d3＝G₁+G₂+G₃-F_b1-F_b2-F_b3-F_f-F_d1-F_d2；

(5)通过图像处理获得作物叶片平衡时的受力面积A₃；

作物叶片的阻力系数C_d3的计算公式为：

在测量结束后，转动线轮将运动机构牵引到透明圆管顶部，更换砝码质量和转动待测作物叶片位置都将改变测量结果，选择上述操作中的一种或多种操作的组合，重复上述测量步骤，进行新一轮测量。

Images