CN114440733A - 一种园林树木周长快速测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种园林树木周长快速测量装置，它包括移动体，移动体包括回形架和底部的滚轮。移动体上设置一个升降机构，升降机构包括升降台，升降台的前端通过自动伸缩杆连接一个测量机构，测量机构包括U形杆、测量线和计米器，U形杆的中间位置设置一个可前后滑动的调节杆，调节杆的前端设置一个弧形的对正板。U形杆的两个前端分别铰接连接一个左侧杆和右侧杆。U形杆上设置有可驱动左侧杆和右侧杆旋转90度的侧杆驱动机构。对正板的前端中部设置一个用于放置左、右侧杆端部的放置槽。本发明具有可远距离测量，可测不同高度的树干周长，移动方便和测量精度高度的特点。

Description

一种园林树木周长快速测量装置

技术领域

本发明涉及一种园林树木周长快速测量装置。

背景技术

在林业种植及园林绿化中，需要对树干周长直径等参数进行测量登记，树干的周长是观察树木生长状态的一个重要因素，通过测量树干不同高度的周长，可以分析出树木的生长规律，对后期的培育有着至关重要的意义。然而现有的直立生长的树木的周长在测量时一般采用人工方法手动进行测量，用测量线环绕树干一圈测量，测量时存在以下不足：

1、树干有粗有细，对于粗的树干在周长测量时，环绕比较费力，同时树干上一般带有树枝和树杈，很容易划伤身体。2、因为要测量树干不同高度的周长，人一般只能环绕1.5米以下位置，对于高处的树干很难进行测量，需要借助梯子等工具，搬运工具过程费时费力。3、测量不同高度树干周长时，需要不断弯腰，长期测量会劳损人的腰椎。4、当测量线围成的线圈位于同一水平时测量的数值才准确，通过人工测量很难保证缠绕的测量线处于同一水平面上，导致测量误差大。5、有些树干断面为不规则的椭圆形或者其他形状，通过投影或者成像的方法测量会产生较大误差。

因此设计一款可远距离测量，可测不同高度的树干周长，移动方便和测量精度高度的一种园林树木周长快速测量装置具有广阔的市场前景。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供了可远距离测量，可测不同高度的树干周长，移动方便和测量精度高度的一种园林树木周长快速测量装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种园林树木周长快速测量装置，它包括移动体，所述移动体包括回形架和底部的滚轮；所述移动体上设置一个升降机构，所述升降机构包括升降台，所述升降台的左右两侧延伸两个滑块，所述滑块可竖直滑动在所述回形架两侧设置的条形滑道上；

所述升降台的前端通过自动伸缩杆连接一个测量机构，所述测量机构包括U形杆、测量线和计米器，所述U形杆的中间位置设置一个可前后滑动的调节杆，所述调节杆的前端设置一个弧形的对正板；所述U形杆的两个前端分别铰接连接一个左侧杆和右侧杆；所述U形杆上设置有可驱动所述左侧杆和右侧杆旋转90度的侧杆驱动机构；所述计米器固定在所述U形杆上，所述测量线的一端缠绕在所述计米器后侧的绕线轴上，所述测量线的另一端先绕过所述计米器的转轴至少两圈，之后依次穿过所述右侧杆前端、对正板前端后最终连接到左侧杆的前端，所述绕线轮上设置有用于自身复位的卷簧；所述对正板的前端中部设置一个用于放置所述左、右侧杆端部的放置槽。

进一步的，所述滚轮的前方设置有万向轮；所述回形架的后侧壁上设置有扶手，所述回形架的顶端设置有把手。

进一步的，所述升降台内设置有水平轴和升降台驱动电机，所述水平轴的两端穿过所述滑块，且末端分别连接一个齿轮Ⅰ，对应的在所述回形架的左右两侧壁上分别固定一个与所述齿轮Ⅰ啮合的齿条Ⅰ，所述水平轴与所述升降台驱动电机的输出轴通过齿轮组驱动连接。

进一步的，所述升降台的上端设置两个倾斜的支撑板；所述自动伸缩杆与所述支撑板铰接连接，所述自动伸缩杆包括前端的移动杆和后端的固定杆，所述移动杆可滑动在所述固定杆上设置的滑槽Ⅰ内，所述固定杆内设置一个螺纹杆，所述螺纹杆与所述移动杆螺纹连接；所述螺纹杆的后端穿过所述固定杆后端设置的固定座后与所述固定座后端固定连接的一个伸缩杆驱动电机的输出轴连接；所述固定座的前端下侧分别向外延伸一个限位块，当所述自动伸缩杆处于水平状态时，所述限位块紧贴所述支撑板。

进一步的，所述移动杆的前端设置一个开口槽，所述调节杆的后端可滑动在所述开口槽内，所述开口槽内设置一个复位弹簧。

进一步的，所述U形杆的左、右两端和后端以及左、右侧杆均为伸缩杆。

进一步的，所述侧杆驱动机构包括位于所述调节杆两侧的所述U形杆上对称设置的两个线轮，每个所述线轮上分别连接一根牵引绳，每个所述牵引绳穿过所述U形杆侧壁上设置的导向板后分别与所述左、右侧杆连接；所述导向板设置多个，其中一个所述导向板与摆动到90度的左、右侧杆贴合；所述线轮的下端设置一个驱动所述线轮转动的线轮驱动机构；所述左、右侧杆的铰接连接处设置有可使两者分别复位的扭簧。

进一步的，所述线轮驱动机构包括每个所述线轮的下端设置一个齿轮Ⅱ，对应的在所述调节杆的左右两侧壁上分别设置一个开口槽Ⅰ，所述开口槽Ⅰ内设置一个与所述齿轮Ⅱ啮合的齿条Ⅱ；所述调节杆的侧壁上设置有磁点，所述U形杆上设置霍尔传感器，所述U形杆的两个前端分别设置有用于固定所述左、右侧杆电磁锁；所述支撑板的上方设置控制器，当所述霍尔传感器与所述磁点对齐后，所述霍尔传感器将信号发送到控制器，控制控制器控制电磁锁将所述左、右侧杆固定；所述控制器上设置有总开关，按下所述总开关，电磁锁复位。

进一步的，所述开口槽Ⅰ的内壁上设置一个开口槽Ⅱ，所述开口槽Ⅱ内设置一个可左右滑动的齿条Ⅱ，每个所述齿条Ⅱ的内侧连接一个柱形铁芯，所述开口槽Ⅱ的内侧设置有圆形槽，所述柱形铁芯可滑动在所述圆形槽内，所述圆形槽的侧壁上设置有线圈；每个所述柱形铁芯上套置一个压缩弹簧，所述压缩弹簧的两端分别顶在所述齿条Ⅱ和开口槽Ⅰ的内壁上；当所述霍尔传感器与所述磁点对齐后，控制器控制线圈通电。

进一步的，所述左侧杆的前端内部设置一个距离传感器。

本发明的有益效果是：

通过设置测量机构，在使用时，测量线通过左、右侧杆和调节杆将树干包围，迅速测量树干的周长。同时测量机构位于同一水平面上，测量精度高。通过设置升降机构可实现测量机构竖直移动，实现不同高度树干的周长测量。通过设置自动伸缩机构，可前后伸缩测量机构，避免人工手动贴紧树干测量划伤身体。通过设置拉动把手和在固定座的前端下侧延伸一个限位块，测量完成后可将测量机构摆动到竖直状态，然后拉动把手前后移动，携带方便。通过设置侧杆驱动机构，当霍尔传感器感应到磁点后，控制器控制电磁锁将左、右侧杆固定，同时给线圈通电，线圈通电后两个柱形铁芯相互吸引，拉动对应的齿条Ⅱ向内侧滑动，可以确保调节杆在向前移动时，齿轮Ⅱ不接触齿条Ⅱ，避免牵引绳在线轮上松动。

附图说明

附图1为本发明的立体结构示意图；

附图2为本发明俯视局部剖视的结构示意图；

附图3为本发明测量机构的俯视结构示意图；

附图4为本发明升降台剖视结构示意图；

附图5为本发明的附图2中局部A放大结构示意图；

附图6为本发明整理后的侧视结构示意图；

图中，移动体1、回形架11、条形滑道111、齿条Ⅰ112、扶手113、把手114、滚轮12、升降机构2、升降台21、滑块211、水平轴22、齿轮Ⅰ221、升降台驱动电机23、齿轮组24、支撑板25、自动伸缩杆3、移动杆31、开口槽311、复位弹簧312、固定杆32、滑槽Ⅰ321、螺纹杆322、固定座33、限位块331、螺纹杆驱动电机34、测量机构4、U形杆41、调节杆411、对正板411a、磁点411b、左侧杆412、距离传感器412a、右侧杆413、导向板414、扭簧415、霍尔传感器416、电磁锁417、测量线42、计米器43、绕线轴44、卷簧441、放置槽441a’、侧杆驱动机构5、线轮51、牵引绳52、线轮驱动机构6、齿轮Ⅱ61、开口槽Ⅰ62、开口槽Ⅱ621、圆形槽621a、齿条Ⅱ63、柱形铁芯64、线圈641、压缩弹簧642、控制器7、总开关71、显示屏72。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合附图来详细解释本发明的实施方式。

如附图1至附图6所示的一种园林树木周长快速测量装置，它包括移动体1，移动体1包括回形架11和底部的滚轮12，滚轮12的前方设置有万向轮13，回形架11的后侧壁上设置有扶手113，回形架11的顶端设置有把手114。使用时，手握扶手113推动移动体1前后移动。回形架11可根据测量需要设置相应的高度，一般选用2-5米高度。回形架11的侧壁上可设置刻度线，可任意观察当前的测量高度。当测量完后，将该装置整理，如附图6所示，拉动把手114移动。移动体1上设置一个升降机构2，升降机构2包括升降台21，升降台21的左右两侧延伸两个滑块211，滑块211可竖直滑动在回形架11两侧对称设置的条形滑道111上，使用时，可用手推动升降台21竖直移动。优选的，在升降台21内设置有水平轴22和升降台驱动电机23，水平轴22的两端穿过滑块211，且末端分别连接一个齿轮Ⅰ221，对应的在回形架11的左右两侧壁上分别固定一个与齿轮Ⅰ221啮合的齿条Ⅰ112，水平轴22与升降台驱动电机23的输出轴通过齿轮组24驱动连接。使用时，通过升降台驱动电机23的正反转实现升降台21的竖直移动。

升降台21的前端通过自动伸缩杆3连接一个测量机构4，升降台21的上端设置两个倾斜的支撑板25，自动伸缩杆3与支撑板25铰接连接。自动伸缩杆3包括前端的移动杆31和后端的固定杆32，移动杆31可滑动在固定杆32上设置的滑槽Ⅰ321内，固定杆32内设置一个螺纹杆322，螺纹杆322与移动杆31螺纹连接，通过螺纹杆322的转动实现移动杆31的前后移动。螺纹杆322的后端穿过固定杆32后端设置的固定座33后与固定座33后端固定连接的一个螺纹杆驱动电机34的输出轴连接，通过螺纹杆驱动电机34的旋转实现移动杆31的前后移动，在测量树干的周长时，可远距离测量，避免树干上的树枝和树杈将人划伤。固定座33的前端下侧分别向外延伸一个限位块331，当自动伸缩杆3处于水平状态时，限位块331紧贴支撑板25，在进行树干周长测量时，将自动伸缩杆3放置水平，通过限位块331进行限位。测量完后，将自动伸缩杆3和测量机构4向上旋转90度，然后拉动把手114移动。

测量机构4包括U形杆41、测量线42和计米器43，如附图1所示，U形杆41为一体成型杆。优选的，如附图2和附图3所示，将U形杆41拆分成通过螺栓连接的左端、右端和后端三部分，U形杆41的左、右两端和后端以及左侧杆412、右侧杆413均为伸缩杆，伸缩杆上设置多个连接孔，使用时，可调节每一部分的伸缩杆的长度，从而实现测量不同粗细的树干的目的。

U形杆41的中间位置设置一个可前后滑动的调节杆411，具体实施方式为：移动杆31的前端设置一个开口槽311，调节杆411的后端可滑动在开口槽311内，开口槽311内设置一个复位弹簧312。调节杆411的前端设置一个弧形的对正板411a，通过对正板411a可使树干位于U形杆41的左、右两端的的中间位置。U形杆41两个前端分别铰接连接一个左侧杆412和右侧杆413；U形杆41上设置有可驱动左侧杆412和右侧杆413旋转90度的侧杆驱动机构5，侧杆驱动机构5包括位于调节杆411两侧的U形杆41上对称设置的两个线轮51，每个线轮51上分别连接一根牵引绳52，每个牵引绳52穿过U形杆41侧壁上设置的导向板414后与左侧杆412、右侧杆413连接，导向板414设置多个，其中一个导向板414与摆动到90度的左侧杆412、右侧杆413贴合。使用时，线轮51通过牵引绳52拉动左侧杆412、右侧杆413摆动。线轮51的下端设置一个驱动线轮51转动的线轮驱动机构6；左侧杆412、右侧杆413的铰接连接处设置有可使其分别复位的扭簧415，当测量完成后，在扭簧415的作用下，左侧杆412、右侧杆413复位到初始状态。牵引绳52的前端有余量，当调节U形杆41的伸缩长度时可通过牵引绳52的余量进行调整。

线轮驱动机构6包括每个线轮51的下端设置一个齿轮Ⅱ61，对应的在调节杆411的左右两侧壁上分别设置一个开口槽Ⅰ62，开口槽Ⅰ62内设置一个与齿轮Ⅱ61啮合的齿条Ⅱ63，调节杆411的侧壁上设置有磁点411b，移动杆31上设置霍尔传感器416，U形杆41的两个前端分别设置有电磁锁417，用于固定左侧杆412、右侧杆413的后端，左侧杆412、右侧杆413的后端为铁磁性材质，或者在两者后端内侧固定铁块或磁铁。当调节杆411向后滑动时，齿条Ⅱ63驱动齿轮Ⅱ61转动，左侧杆412、右侧杆413不断被拉动最终旋转90度，此时磁点411b与霍尔传感器416对齐。支撑板25的上方设置控制器7，当霍尔传感器416与磁点411b对齐后，霍尔传感器416将信号发送到控制器7，控制器7控制电磁锁417将左侧杆412、右侧杆413固定，控制器7上设置有总开关71、升降台驱动电机23的正、反转控制开关和螺纹杆驱动电机34的正、反转控制开关，按下总开关71，电磁锁417复位。这种情况下，齿条Ⅱ63与开口槽Ⅰ62内侧壁固定，当调节杆411向前滑动时，线轮51上的牵引绳52会出现松动问题。

为解决牵引绳52的松动问题，在开口槽Ⅰ62的内壁上设置一个开口槽Ⅱ621，每侧开口槽Ⅱ621内设置一个可左右滑动的齿条Ⅱ63，每个齿条Ⅱ63的内侧连接一个柱形铁芯64，每个开口槽Ⅱ621的内侧设置有圆形槽621a，柱形铁芯64可滑动在圆形槽621a内，两个圆形槽621a对应，且中间有个圆形孔。圆形槽621a的侧壁上设置有线圈641；每个柱形铁芯64上套置一个压缩弹簧642，压缩弹簧642的两端分别顶在齿条Ⅱ63和开口槽Ⅰ62的内壁上，自然状态下，在压缩弹簧642的作用下，两个齿条Ⅱ63位于最外侧，当齿轮Ⅱ61经过时两者啮合驱动Ⅱ61旋转。当霍尔传感器416与磁点411b对齐后，控制器7控制线圈641通电，当线圈通电后，两个柱形铁芯64在电磁场的作用下产生磁力，两者相互吸引。

计米器43固定在U形杆41上，测量线42的一端缠绕在计米器43后侧的绕线轴44上，测量线42的另一端先绕过计米器43的转轴至少两圈，之后依次穿过右侧杆413前端、对正板411a前端后最终连接到左侧杆412的前端。测量线42的另一端先绕过计米器43的转轴至少两圈的目的是通过测量线42在拉动时，计米器43的绕线轮发生转动。为了减少打滑，也可以采用多轮计米器或者履带式计米器。如附图2所示，初始状态，右侧杆413、对正板411a和左侧杆412三者顶紧，此时测量线42的长度可设置为初始值。绕线轮44上设置有用于自身复位的卷簧441，卷簧441的一端和绕线轮44的转轴连接，另一端和绕线轮44侧端的支架连接。当测量完成后，绕线轮44在卷簧441的作用下复位。为了减少测量误差，确保初始状态时，穿过右侧杆413、对正板411a和左侧杆412三者的测量线42最短，对正板441a的前端中部设置一个用于放置左侧杆412、右侧杆413端部的放置槽441a’。测量前，左侧杆412和右侧杆413分别与U形杆41的左、右侧壁平行。测量时，通过移动体1或者自动伸缩杆3推动测量机构4向前移动，树干会先阻挡调节杆411停止运动，即调节杆411沿着开口槽311向后滑动，当滑动到接近最大位置时，齿条Ⅱ63驱动齿轮Ⅱ61和线轮51转动，通过牵引绳52拉动左侧杆412、右侧杆413旋转90，之后向后移动测量机构4使左侧杆412、右侧杆413紧贴树干，附图3所示，此时，测量线42通过左侧杆412、右侧杆和对正板411a将树干包围，包围树干的测量线42长度即为树干的周长，由于测量线42紧贴树干的表面，可以测断面为不规则的椭圆或者其他形状的树干，测得周长数据准确，测量范围广。为了显示方便，在控制器7上设置一个显示屏72，计米器43的显示端通过线路设置在显示屏上。线路可设置在U形杆41和自动伸缩杆的外表面，也可以是内侧。在升降台21或者回形架11的底端设置电池为该测量装置提供动力。判断左侧杆412、右侧杆413是否紧贴树干，可通过向后移动测量机构4，当感觉有阻力时表示贴紧树干，优选的，在位于左侧杆412的前端内侧设置一个距离传感器412a。左侧杆412旋转90度后，通过距离传感器412a感应与树干之间的距离，当距离为零时，表示贴紧。距离传感器412a与控制器7控制连接。

本发明的使用方法：

第一步，将自动伸缩杆3放置水平，然后推动移动体1到树干的附近，按下螺纹杆驱动电机34的正转控制开关，开始伸展自动伸缩杆3，使树干贴紧对正板411a，调节杆411沿着开口槽311向后滑动，当滑动到接近最大位置时，齿条Ⅱ63驱动齿轮Ⅱ61和线轮51转动，通过牵引绳52拉动左侧杆412、右侧杆413旋转90，之后向后移动测量机构4使左侧杆412、右侧杆413紧贴树干，此时树干的周长显示在显示屏上，测量完后按下总开关71。

第二步，通过升降台驱动电机23的控制开关调整测量机构4的高度，之后测量不同高度的树干周长。

第三步，全部测完后，关闭电源，将自动伸缩杆3摆动到竖直状态，手拉把手114移动该装置。

需要说明的是，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种园林树木周长快速测量装置，其特征在于：它包括移动体，移动体包括回形架和底部的滚轮；移动体上设置一个升降机构，升降机构包括升降台，升降台的左右两侧延伸两个滑块，滑块可竖直滑动在回形架两侧设置的条形滑道上；

升降台的前端通过自动伸缩杆连接一个测量机构，测量机构包括U形杆、测量线和计米器，U形杆的中间位置设置一个可前后滑动的调节杆，调节杆的前端设置一个弧形的对正板；U形杆的两个前端分别铰接连接一个左侧杆和右侧杆；U形杆上设置有可驱动左侧杆和右侧杆旋转90度的侧杆驱动机构；计米器固定在U形杆上，测量线的一端缠绕在计米器后侧的绕线轴上，测量线的另一端先绕过计米器的转轴至少两圈，之后依次穿过右侧杆前端、对正板前端后最终连接到左侧杆的前端，绕线轮上设置有用于自身复位的卷簧；对正板的前端中部设置一个用于放置左、右侧杆端部的放置槽。

2.如权利要求1的一种园林树木周长快速测量装置，其特征在于：滚轮的前方设置有万向轮；回形架的后侧壁上设置有扶手，回形架的顶端设置有把手。

3.如权利要求1的一种园林树木周长快速测量装置，其特征在于：升降台内设置有水平轴和升降台驱动电机，水平轴的两端穿过滑块，且末端分别连接一个齿轮Ⅰ，对应的在回形架的左右两侧壁上分别固定一个齿条Ⅰ。

4.如权利要求1的一种园林树木周长快速测量装置，其特征在于：升降台的上端设置两个倾斜的支撑板；自动伸缩杆与支撑板铰接连接，自动伸缩杆包括前端的移动杆和后端的固定杆，移动杆可滑动在固定杆上设置的滑槽Ⅰ内，固定杆内设置一个螺纹杆；螺纹杆的后端穿过固定杆后端设置的固定座后与伸缩杆驱动电机连接；固定座的前端下侧分别向外延伸一个限位块，当自动伸缩杆处于水平状态时，限位块紧贴支撑板。

5.如权利要求1或4的一种园林树木周长快速测量装置，其特征在于：移动杆的前端设置一个开口槽，调节杆的后端可滑动在开口槽内，开口槽内设置一个复位弹簧。

6.如权利要求1的一种园林树木周长快速测量装置，其特征在于：U形杆的左、右两端和后端以及左、右侧杆均为伸缩杆。

7.如权利要求1或4任意项的一种园林树木周长快速测量装置，其特征在于：线轮驱动机构包括每个线轮的下端设置一个齿轮Ⅱ，对应的在调节杆的左右两侧壁上分别设置一个开口槽Ⅰ，开口槽Ⅰ内设置齿条Ⅱ；调节杆的侧壁上设置有磁点，U形杆上设置霍尔传感器，U形杆的两个前端分别设置有用于固定左、右侧杆电磁锁；支撑板的上方设置控制器，当霍尔传感器与磁点对齐后，控制器控制电磁锁将左、右侧杆固定。

8.如权利要求1、4或7中任意项的一种园林树木周长快速测量装置，其特征在于：开口槽Ⅰ的内壁上设置一个开口槽Ⅱ，开口槽Ⅱ内设置一个可左右滑动的齿条Ⅱ，每个齿条Ⅱ的内侧连接一个柱形铁芯，开口槽Ⅱ的内侧设置有圆形槽，柱形铁芯可滑动在圆形槽内，圆形槽的侧壁上设置有线圈；每个柱形铁芯上套置一个压缩弹簧，压缩弹簧的两端分别顶在齿条Ⅱ和开口槽Ⅰ的内壁上；当霍尔传感器与磁点对齐后，控制器控制线圈通电。

9.如权利要求1的一种园林树木周长快速测量装置，其特征在于：左侧杆的前端内部设置一个距离传感器。

Images