CN210376207U - 一种植物液流检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种植物液流检测装置，在箱体的外壳背板上设有扎箍，电源、数据采集器和加热器在外壳内部从下往上依次设置，数据采集器分别与加热器和电源电线连接，且数据采集器电线连接有第一探针和第二探针，加热器电线连接有加热探针，第一探针、第二探针、加热探针竖直穿过外壳的背板且设在一条直线上，并且加热探针设在第一探针与第二探针之间，通过利用在加热探针处放热，使得加热探针放出的热量随着植物的蒸腾作用而流动的水向上流动，并且在加热探针上方第一探针处被检测，通过对比不同植物的第一探针与加热探针间的温差可以确定哪种植物的蒸腾作用较弱，通过在外壳的背板设有现有的扎箍，使得不需要额外的支撑架，使得安装方便。

Description

一种植物液流检测装置

技术领域

本实用新型涉及试验设备技术领域，特别涉及一种植物液流检测装置。

背景技术

在挑选适合治理石漠化的植物中，需要选择蒸腾作用较慢的植物，而了解植物的蒸腾作用的快慢，则需要通过植物液流检测装置对其进行检测，进而计算出植物的蒸腾量。

现在植物液流检测装置中，需要通过搭建支撑架进行固定，在搭建支撑架前需要将安置支撑架的地面弄平或者定制专用支撑架，由于每个地方的环境不一样，因此，每个地方需要定制不同的支架才能实现其固定，使得安装麻烦，同时增加了探头与电子元件之间的线体长度，增加了设备的成本。

可见，现有技术还有待改进和提高。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种用于检测植物蒸腾作用且安装方便的植物液流检测装置。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

包括箱体、箱体内部设置电源、加热器和数据采集器，箱体包括外壳和固定在外壳正面的盖板，外壳的背板设有扎箍，电源、数据采集器和加热器在外壳内部从下往上依次设置，数据采集器分别与加热器和电源电线连接，且数据采集器电线连接有第一探针和第二探针，加热器电线连接有加热探针，第一探针、第二探针、加热探针竖直穿过外壳的背板且设在一条直线上，并且加热探针设在第一探针与第二探针之间，第一探针设在加热探针的正上方。

所述的植物液流检测装置中，外壳的背板中部且在内部一侧设有两个或以上螺钉柱，螺钉柱上固定有第三螺钉，且第三螺钉上设有固定块，固定块与螺钉柱之间设有压缩弹簧，使得固定块可沿第三螺钉的轴向移动，所述第一探针、第二探针、加热探针均固定连接在固定块上，且外壳的背板对应第一探针、第二探针、加热探针设有穿过第一探针、第二探针、加热探针的通孔。

所述的植物液流检测装置中，固定块由绝热材料制成。

所述的植物液流检测装置中，箱体的外表粘贴有反光泡沫层。

所述的植物液流检测装置中，外壳的背板外侧对应第一探针、第二探针、加热探针位置设有遮雨块，且遮雨块设在第一探针、第二探针、加热探针外侧且固定在通孔边沿。

所述的植物液流检测装置中，数据采集器包括处理器和与处理器电线连接在信号发射器、数据存储器，信号发射器信号连接有数据收集中心。

所述的植物液流检测装置中，加热器的外表面包裹有隔热层。

有益效果：

本实用新型提供了一种植物液流检测装置，利用热扩散原理，加热探针的热量随着树干液流的流动向上扩散，从而导致了加热探针的冷却。当树干液流速率为零或最小时，第一探针与加热探针间的温差最大。随着树干液流速率增大，树干边材部分的导热率也将增大，则第一探针与加热探针间的温差将减小。即通过利用在加热探针处放热，使得加热探针放出的热量随着植物的蒸腾作用而流动的水向上流动，并且在加热探针上方第一探针处被检测，因此可以通过对比不同植物的第一探针与加热探针间的温差可以确定哪种植物的蒸腾作用较弱，蒸腾作用较弱的植物才适合治理石漠化中使用；

同时，植物液流检测装置通过在外壳的背板设有现有的扎箍，并且可以通过扎箍固定在树干上，使得不需要额外的支撑架，使得安装方便；

并且第一探针、第一探针与加热探针均固定在固定块上，而固定块通过螺钉固定在螺钉柱上，而螺钉柱上的压缩弹簧对固定块起到往外顶的作用，使得在树干上预先钻出的孔过深时，可以通过调节螺钉，调节第一探针、第一探针和加热探针插在树干的深度，确保第一探针、第一探针与加热探针检测位置位于树干的边材层。

附图说明

图1为本实用新型提供的植物液流检测装置的分解结构示意图。

图2为本实用新型提供的植物液流检测装置的结构示意图。

图3为本实用新型提供的植物液流检测装置的另一方向的结构示意图。

图4为图2所示的植物液流检测装置的主视图。

图5为植物液流检测装置的外壳的结构示意图。

图6为图5所示的植物液流检测装置的外壳的主视图。

具体实施方式

本实用新型提供一种植物液流检测装置，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1- 6，本实用新型提供一种植物液流检测装置，其中，参阅图1-4，其包括箱体，箱体主要由外壳1和盖板15组成，外壳1的背板设有扎箍5，箱体通过现有的扎箍5固定在树干上，且安装箱体在对应安装探针的位置，使得在安装植物液流检测装置不需要搭建支撑架，而是通过扎箍直接固定，方便简单，并且减少了成本和劳动强度。

具体的，箱体内部设有电源2、加热器4和数据采集器3，电源2用于为加热器4和数据采集器3供电，加热器4用于对加热探针72加热，并且通过加热探针实现热传递，将热量在安装加热探针的通孔中与树干的输水组织中的水分交换，并通过第一探针71、第二探针73探测其温度，并通过对比第一探针、第二探针的温差以及加热探针温度，估算出其大概蒸腾量，进而确定哪类植物适合用于治理石漠化。

其中，电源、数据采集器和加热器在外壳内部从下往上依次设置，数据采集器分别与加热器和电源电线连接，且数据采集器电线连接有第一探针和第二探针，加热器电线连接有加热探针，第一探针、第二探针、加热探针竖直穿过外壳的背板且设在一条直线上，并且加热探针设在第一探针与第二探针之间，第一探针设在加热探针的正上方。

具体的，第一探针、第二探针、加热探针均设在外壳的背板的中部，且设在加热器和数据采集器之间，而第一探针、第二探针、加热探针竖直穿过外壳的背板且设在一条直线上且将第一探针、第二探针与加热探针之间的距离均设为35-40mm，并且第一探针与加热探针的距离和第二探针与加热探针的距离相等。

参阅图5，外壳的背板中部且在内部一侧设有两个或以上螺钉柱18，优选为四个，螺钉柱上固定有第三螺钉21，且第三螺钉上设有固定块6，固定块6与螺钉柱18之间设有压缩弹簧14，使得固定块可沿第三螺钉的轴向移动，其中，第一探针、第二探针、加热探针均固定连接在固定块上，且外壳的背板对应第一探针、第二探针、加热探针设有穿过第一探针、第二探针、加热探针的通孔19。

上述中，通过设置四个螺钉柱，且将四个螺钉柱设在通孔对应的四角上，而第一探针、第二探针、加热探针均固定在固定块上，而固定块则通过第三螺钉固定在螺钉柱上，实现其固定。其中，在固定块与螺钉柱之间设有压缩弹簧，使得固定块可沿第三螺钉的轴向移动，即通过调节第三螺钉与螺钉柱的螺纹配合长度来控制第一探针、第二探针、加热探针在对应的通孔内的深度，使得检测位置置于树干的边材层。由于每个树干的边材层到树干的外表面的距离不一致，可以通过拧动螺钉，调节第一探针、第二探针、加热探针在对应的通孔内的深度，使得其适用范围变大。

其中，固定块由绝热材料制成，可有效的避免加热探针的热量直接传到第一探针、第二探针上，导致检测到的数据不准确。

箱体的外表粘贴有反光泡沫层（图中未画出），由于箱体和树干的检测位置受到阳光暴晒等情况，会导致温度变化，导致检测到的数据不准确，因此在箱体的外表粘贴有反光泡沫层，通过反光泡沫层将阳光和热量反射出去，并且对树干检测的位置为安装箱体的位置，因此，箱体可对树干的检测位置起到挡光作用，避免受到阳光照射而影响检测数据，使得检测到的数据更加可靠。

具体的，外壳的背板外侧对应第一探针、第二探针、加热探针位置设有遮雨块8，且遮雨块8设在第一探针、第二探针、加热探针外侧且固定在通孔边沿，并且在箱体安装后，遮雨块的外端抵接在树干上且与树干紧密贴合，使得顺着树干流下的雨水被遮雨块导离第一探针、第二探针、加热探针位置，由于雨水会顺着树干流下，而雨水与探针接触产生换热，则导致检测到的温度变小，而得到不准确的数据。而遮雨块的设置，可以有效的避免第一探针、第二探针、加热探针与雨水接触。其中，遮雨块可以为大于半圆的圆弧状，且分别置于第一探针、第二探针、加热探针的上方，也可以为圆筒状，即将第一探针、第二探针、加热探针包在内部。

参阅图5和图6，具体的，箱体包括外壳1和盖板15，其中，外壳可以由左侧板、右侧板、顶板、底板和背板通过螺钉组合固定或通过焊接固定形成，在外壳的正面且在外壳的两侧设有第一固定块11，第一固定块11上设有第一螺纹孔111，且第一螺纹孔11通过第一螺钉22固定连接有盖板15。优选的，第一固定块设有4块且均匀分布。 即左侧板、右侧板在固定盖板一侧分别设有两块第一固定块。

外壳的下端内部设有电源安装板12，且电源安装板12的侧面通过焊接固定在外壳的下端内表面，电源安装板的横截面呈“凵”字形，在电源安装板的两侧且在正面设有第二固定块121，第二固定块121上设有第二螺纹孔1211，第二螺纹孔上通过第二螺钉20固定有压板122。具体的，安装在电源安装板的大小与蓄电池匹配，第二固定块的外侧边沿通过焊接与外壳固定。在安装蓄电池时，蓄电池的背面抵接在挡块上，蓄电池的正面通过压板压紧，使得压板与挡块将蓄电池夹紧固定，其中，压板的两端通过螺钉固定在第二螺纹孔上。

其中，第二固定块由电源安装板的两侧边折边形成，且电源安装板通过第二固定块边沿与外壳两侧面焊接固定。

电源安装板上方且在外壳的两侧面依次设有第一托板17和第一卡板16，第一托板17和第一卡板16平行设置且形成卡接槽，第一卡板上方且在外壳的内部上端设有与第一托板平行的第二托板13；第一托板的宽度大于第一卡板，且第一托板17上设有第三螺纹孔171，第二托板13上设有第四螺纹孔131。其中，第一托板和第一卡板之间形成卡槽，数据采集器3的电路板插在该卡槽中，实现其预固定，进而通过螺钉穿过第三螺纹孔实现电路板的固定。

具体的，螺钉可以从下方穿过第三螺纹孔，并且上端抵接在电路板31的下端面，使得螺钉与第一卡板将电路板夹紧；还可以螺钉从上方穿过第三螺纹，使得螺钉的螺帽与第一托板将电路板夹紧。

当然，还可以通过扣合贴紧实现电路板的固定，具体为第一托板和第一卡板的距离与电路板的厚度相等，使得电路板插在第一托板和第一卡板之间形成的卡槽中时，限制其上下活动，而箱体的背板和盖板抵接在电路板的前后两面，进而实现了电路板的固定。

具体的，第二托板用于加热器的固定，加热器通过螺钉拧紧在第四螺纹孔上，进行限制其活动，而第二托板对加热器起到了承托和固定作用。

外壳的背板中部且在第一托板与第二托板之间设有第一探针通孔、加热探针通孔和第二探针通孔，第一探针通孔、加热探针通孔和第二探针通孔为上述中通孔18，第一探针通孔、加热探针通孔和第二探针通孔竖直设在同一直线上，在第一探针通孔、加热探针通孔和第二探针通孔所在直线的两侧设有多根螺钉柱，且多根螺钉柱垂直于外壳的背板设置且设在外壳的内部；优选的，螺钉柱为四根且均匀分布，并且螺钉柱通过焊接固定在背板上，其中，螺钉柱用于固定安装第一探针、加热探针和第二探针的固定块，其固定块通过螺钉固定在螺钉柱上。

进一步的，在固定块与螺钉柱之间设有压缩弹簧，优选为螺钉柱外侧套设有压缩弹簧，且压缩弹簧的长度大于螺钉柱的长度。其中，在固定块与螺钉柱之间设有压缩弹簧，使得固定块可沿第三螺钉的轴向移动，即通过调节第三螺钉与螺钉柱的螺纹配合长度来控制第一探针、第二探针、加热探针在对应的通孔内的深度，使得检测位置置于树干的边材层。由于每个树干的边材层到树干的外表面的距离不一致，可以通过拧动螺钉，调节第一探针、第二探针、加热探针在对应的通孔内的深度，使得其适用范围变大。

具体的，外壳的背板的外侧且对应第一探针通孔、加热探针通孔和第二探针通孔均设有遮雨块8，且遮雨块设在第一探针、第二探针、加热探针外侧且固定在通孔边沿，并且在箱体安装后，遮雨块的外端抵接在树干上且与树干紧密贴合，使得顺着树干流下的雨水被遮雨块导离第一探针、第二探针、加热探针位置，由于雨水会顺着树干流下，而雨水与探针接触产生换热，则导致检测到的温度变小，而得到不准确的数据。而遮雨块的设置，可以有效的避免第一探针、第二探针、加热探针与雨水接触。其中，遮雨块可以为大于半圆的圆弧状，且分别置于第一探针、第二探针、加热探针的上方，也可以为圆筒状，即将第一探针、第二探针、加热探针包在内部。

在外壳的背板上连接有扎箍5，且扎箍连接在遮雨块两侧的背板上；其中，扎箍包括与外壳的背板连接的第一弧形块51，和与第一弧形块51螺钉连接的第二弧形块52，且第一弧形块与第二弧形块组成大于半圆的圆弧。其中，第一弧形块可与背板扣合连接，即在背板上设有两个扣齿9，两个扣齿对称的设在遮雨块两侧的背板上，第一弧形块上设有扣槽（对应扣齿9的位置），扣槽扣在扣齿上实现扣合。其中，扣齿可以通过焊接固定在背板上，也可以在背板冲压折出一个板块，并且通过折弯该板块形成扣齿。

优选的，第一弧形块与第二弧形块均采用具有一定柔性的材料制作，例如钢带，使得其固定后能很好的与树干表面贴合，使得其更加牢固。

外壳的顶板呈弧形，使得淋在顶板上的雨水直接被导出外壳两侧，而且杂物也会沿着弧形面落下。

具体的，数据采集器包括电路板31和固定在电路板31上的处理器32和与处理器32电线连接在信号发射器33、数据存储器34，信号发射器信号连接有数据收集中心。其中，处理器将检测到的数据经过分析处理，生产图表，并储存在存储器中备份，而且通过信号发射器将该数据发送至数据收集中心，人们可以在数据收集中心获取需要的检测数据，其中，数据收集中心可以为数据云端（云数据），或系统终端，加热器为现有设备。

具体的，加热器的外表面包裹有隔热层（图中未画出）。隔热层将加热器包裹在里面，避免加热器散热而导致箱体内部温度增高，影响检测的数据，并且数据采集器的电子元件在高温的环境中容易损坏，导致其寿命减短。

一种植物液流的检测方法，其检测步骤如下：

S1:安装植物液流检测装置；在步骤S1中，包括： （1）在树干安装第一探针、第二探针和加热探针位置的外表面剃去树皮的软木部分，并钻出相应的安装对应安装第一探针、第二探针和加热探针的孔；其中，去掉的是树干的外表皮，不会影响植物的正常生长；并且钻头在钻孔前用次氯酸钠溶液清洗，且安装第一探针、第二探针和加热探针的孔钻至树干的边材层，即钻至树干的输水组织处。其中，用用次氯酸钠溶液清洗清洗钻头，即对钻头预先消毒，避免将病毒传染给植物。 （2）将植物液流检测装置固定在树干对应安装第一探针、第二探针和加热探针的位置；使得外壳的背板对应第一探针、第二探针、加热探针设有穿过第一探针、第二探针、加热探针的通孔与树干上对应安装第一探针、第二探针和加热探针的孔分别对应。 （3）用过氧化氢溶液清洗钻孔位置，并将第一探针、第二探针和加热探针分别插入对应的孔中，且通过拧动固定固定块的螺钉控制第一探针、第二探针和加热探针插入的深度。用过氧化氢溶液清洗钻孔位置，可以促进树干在该位置的生长，即修复钻孔位置的损伤；并且通过调节螺钉调节第一探针、第二探针和加热探针插入的深度，而压缩弹簧用于将固定块往外顶，避免第一探针、第二探针和加热探针插入过深和固定块在螺钉轴线上随意移动。

S2:启动加热器对加热探针加热，并在处理器设定恒定的加热温度。

S3:处理器收集第一探针与第二探针的温度，并计算出第一探针与第二探针、第一探针与加热探针的温度差。

S4:将第一探针、第二探针的温度及其温度差、加热探针温度及第一探针与加热探针的温度差储存在数据存储器中，同时通过信号发射器信号发送至数据收集中心。

上述中，利用热扩散原理，加热探针的热量随着树干液流的流动向上扩散，从而导致了加热探针的冷却。当树干液流速率为零或最小时，第一探针与加热探针间的温差最大。随着树干液流速率增大，树干边材部分的导热率也将增大，则第一探针与加热探针的温差将减小。即通过利用在加热探针处放热，使得加热探针放出的热量随着植物的蒸腾作用而流动的水向上流动，并且在加热探针上方第一探针处被检测，而第二探针至于加热探针的下方，由于植物蒸腾作用时水分往上流，因此加热探针放出的热量几乎不会对第二探针产生影响，进而起到了参考作用。

具体的，当第一探针与加热探针的温差最小、第二探针与第一探针的温差最大时，即加热探针快速的与水分换热，植物的蒸腾作用最大，当第一探针与加热探针的温差最大、第二探针与第一探针的温差几乎相等时，说明该植物没有蒸腾作用，即加热探针放出的热量有没流动的水分带动，且植物本身具有很好的隔热性，因此加热探针放出的热量没有传到第一探针处。因此，当第一探针与加热探针的温差越小、第二探针与第一探针的温差越大时，说明该植物蒸腾作用越强；当第一探针与加热探针的温差越大、第二探针与第一探针的温差越小时，说明该植物蒸腾作用越若。

具体的，在检测中，应当选取相同环境中的植物，且植物的树叶浓密度以及树叶覆盖面积几乎相同的作为检测试验植物，减少其他因素影响检测结果。

其中，上述中，第一探针、第二探针和加热探针为现有的ESTDP 植物液流测定传感器，并且其中部包裹有隔热层，具体可以采用蜡封等方式，而探针的末端露出隔热层外，确保第一探针、第二探针和加热探针的检测位置置于植物的边材层，即钻至树干的输水组织处。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种植物液流检测装置，其特征在于，包括箱体、箱体内部设置电源、加热器和数据采集器，箱体包括外壳和固定在外壳正面的盖板，外壳的背板设有扎箍，电源、数据采集器和加热器在外壳内部从下往上依次设置，数据采集器分别与加热器和电源电线连接，且数据采集器电线连接有第一探针和第二探针，加热器电线连接有加热探针，第一探针、第二探针、加热探针竖直穿过外壳的背板且设在一条直线上，并且加热探针设在第一探针与第二探针之间，第一探针设在加热探针的正上方。

2.根据权利要求1所述的植物液流检测装置，其特征在于，外壳的背板中部且在内部一侧设有两个或以上螺钉柱，螺钉柱上固定有第三螺钉，且第三螺钉上设有固定块，固定块与螺钉柱之间设有压缩弹簧，使得固定块可沿第三螺钉的轴向移动，所述第一探针、第二探针、加热探针均固定连接在固定块上，且外壳的背板对应第一探针、第二探针、加热探针设有穿过第一探针、第二探针、加热探针的通孔。

3.根据权利要求2所述的植物液流检测装置，其特征在于，固定块由绝热材料制成。

4.根据权利要求1所述的植物液流检测装置，其特征在于，箱体的外表粘贴有反光泡沫层。

5.根据权利要求1所述的植物液流检测装置，其特征在于，外壳的背板外侧对应第一探针、第二探针、加热探针位置设有遮雨块，且遮雨块设在第一探针、第二探针、加热探针外侧且固定在通孔边沿。

6.根据权利要求1所述的植物液流检测装置，其特征在于，数据采集器包括处理器和与处理器电线连接在信号发射器、数据存储器，信号发射器信号连接有数据收集中心。

7.根据权利要求1所述的植物液流检测装置，其特征在于，加热器的外表面包裹有隔热层。

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