CN210571740U - 一种植物茎秆强度测定仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种植物茎秆强度测定仪，其包括：壳体，所述壳体底部设有左右贯通的凹槽，所述凹槽两侧面上设有滑槽，所述壳体下部设有左右贯通的螺纹孔一，所述壳体内设有压力传感器，所述壳体右侧开设有与所述压力传感器相匹配的开口‑；L型支架，所述L型支架包括底板和侧板，所述底板上设有与所述滑槽相匹配的滑块，所述侧板与所述壳体右侧平行，所述侧板上开设有与所述螺纹孔一同轴的过孔，所述过孔内卡设有可自转的螺杆，所述螺杆外端设有转动把手，内端螺接于所述螺纹孔一内；测量头，所述测量头与所述压力传感器的压力接头相连；直径测量装置，所述直径测量装置设于所述壳体与L型支架之间，用于测量所述壳体与侧板之间的距离。

Description

一种植物茎秆强度测定仪

技术领域

本实用新型涉及农作物测量技术领域，尤其涉及一种植物茎秆强度测定仪。

背景技术

倒伏是由植物内外界因素共同引起的使植株茎秆从自然直立状态到永久错位的现象，是作物生产中普遍存在的问题。目前倒伏已经成为小麦、水稻、粟、黍作物高产、稳产的重要限制因素之一。植物抗倒伏能力作为一种综合指标，它与作物的株高、穗重、节间长短、茎秆粗细、组织结构、化学组份以及作物的生长发育时期等多种因素均有重要的联系。在田间自然生长状态下，快速、准确地测定作物植株整体的抗倒伏能力是超高产小麦、水稻、粟、黍等作物选育、栽培研究的基本要求。

目前已经有一些方法或技术被应用于作物抗倒伏强度测定。目前用于作物抗倒伏强度测定的仪器或装置，根据其依据的力学原理可分为两类。一是利用推拉力计探头在垂直于作物植株的方向对其施加一定的拉力或推力，测定植株茎秆弯曲至一定角度(例如45°)时所需要的力。作物茎秆弯曲至特定角度所需要的拉力或推力越大，作物茎秆的抗倒伏能力就越强。日本生产的杆强测定器(DIK-7400，Daike Soil & Moisture)就属于这种类型。该装置由于采用弹簧作为测力机构，灵敏度和精度较低，不能自动记录数据。二是利用压力计测定茎秆的机械强度，将茎秆平置于压力计下，测定茎秆被压断时能够承受的最大临界压力。临界压力越大，茎秆的抗倒伏能力相对越强。但茎秆被压断时所施加的力与茎秆的受力长度有很大关系，现有装置无法对茎秆的受力长短进行有效控制。此外，现有的茎秆强度测定仪器大多误差较大，直接影响测试的分辨率和测试精度，而且不能储存数据或存储数据不方便。针对上述问题，本实用新型提供了一种结构简单、测量准确、灵敏度高、方便数据读数存储的植物茎秆强度测定仪，其既可测量作物茎秆直径、压破强度和刺穿强度，又可测量茎秆推倒强度。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供了本实用新型提供了一种结构简单、测量准确、灵敏度高、方便数据读数存储的植物茎秆强度测定仪，其即可测量作物茎秆直径、压破强度和刺穿强度，又可测量茎秆推倒强度。

为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种植物茎秆强度测定仪，其包括：

壳体，所述壳体底部设有左右贯通的凹槽，所述凹槽两侧面上设有滑槽，所述壳体下部设有左右贯通的螺纹孔一，所述壳体内设有压力传感器，所述壳体右侧开设有与所述压力传感器相匹配的开口-；

L型支架，所述L型支架包括底板和侧板，所述底板上设有与所述滑槽相匹配的滑块，所述侧板与所述壳体右侧平行，所述侧板上开设有与所述螺纹孔一同轴的过孔，所述过孔内卡设有可自转的螺杆，所述螺杆外端设有转动把手，内端螺接于所述螺纹孔一内；

测量头，所述测量头与所述压力传感器的压力接头相连；

直径测量装置，所述直径测量装置设于所述壳体与L型支架之间，用于测量所述壳体与侧板之间的距离。

作为本实用新型的进一步改进，所述直径测量装置包括设于所述壳体底部的测距传感器和设于所述侧板内侧的反射板，所述测距传感器的信号发射方向与所述侧板相垂直。

作为本实用新型的进一步改进，所述直径测量装置为直线型容栅传感器，所述凹槽底部为动栅，其表面设有接收电极和若干发射极板，所述底板为动栅，其内侧表面均设有若干反射极板。

作为本实用新型的进一步改进，还包括平行设置的两个U型支架，所述U型支架包括横板和两个竖板，两个所述竖板内侧固设有方型导向块，所述侧板上下表面开设有与所述导向块相匹配的方型导向槽，所述竖板上开设有螺纹孔二，所述螺纹孔二处设有与其相匹配的顶紧螺栓。

作为本实用新型的进一步改进，所述螺杆在所述侧板外侧套设有直齿轮，所述侧板外侧在所述直齿轮上方固设有转轴，所述转轴上铰接有与所述直齿轮的轮齿相匹配的拨杆。

作为本实用新型的进一步改进，所述直齿轮的轮齿呈矩形或倒梯形。

作为本实用新型的进一步改进，所述壳体内设有分别与所述直径测量装置和压力传感器电性连接的控制器，所述壳体上设有与所述控制器电性连接的控制开关、插卡槽和显示屏。

作为本实用新型的进一步改进，所述测量头包括挤压测量头、针刺测量头和推力测量头。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本实用新型所提供的一种植物茎秆强度测定仪，所述测量头包括挤压测量头、针刺测量头和推力测量头，通过所述挤压测量头和针刺测量头可分别测量茎秆的压破强度和刺穿强度，通过所述推力测量头可对作物茎秆的推倒强度进行测量，通过所述直径测量装置还可以对作物茎秆的直径进行测量。通过所述压力传感器来进行压破强度、刺穿强度和推倒强度的测量，测量数据精确，方便读数和储存。所述直径测量装置采用测距传感器或直线型容栅传感器进行测量，测量数据准确，方便读数和储存。

所述螺杆上设有由所述直齿轮和拨杆构成的可逆棘轮机构，可以防止在转动所述转动把手过程中所述螺杆发生倒转。

茎秆被压断时所施加的力与茎秆的受力长度有很大关系，现有装置在对茎秆的压迫强度进行测量时，直接将茎秆放在所述挤压测量头与侧板之间进行测量，茎秆倾斜角度不同会导致所述茎秆与挤压测量头的接触长度不同，对数据的采集分析影响很大。所述测茎秆强度定仪通过设置两个所述U型支架，可以将茎秆限制在两个所述U型支架之间，在进行压破强度测量时，保证茎秆的受力长度为固定值，方便数据的多次采集和分析。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的另一角度结构示意图。

图3是本实用新型的又一角度结构示意图。

图4是本实用新型中挤压测量头的结构示意图。

图5是本实用新型中针刺测量头的结构示意图。

图6是本实用新型中推力测量头的结构示意图。

其中：1壳体、1-1开口、2凹槽、3发射极板、4滑槽、5螺纹孔一、6控制开关、7插卡槽、8显示屏、9压力传感器、91压力接头、10L型支架、101底板、102侧板、11滑块、12反射极板、13螺杆、14转动把手、15直齿轮、16拨杆、17转轴、18导向槽、19U型支架、191横板、192竖板、20导向块、21顶紧螺栓、211螺纹孔二、22挤压测量头、23针刺测量头、24推力测量头。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对实用新型进行清楚、完整的描述。

如图1-6所示的一种植物茎秆强度测定仪，其包括：

壳体1，所述壳体1底部设有左右贯通的凹槽2，所述凹槽2两侧面上设有滑槽4，所述壳体1下部设有左右贯通的螺纹孔一5，所述壳体1内设有压力传感器9，所述壳体1右侧开设有与所述压力传感器9相匹配的开口1-1，所述壳体1内设置有电源。所述壳体1内设有分别与所述直径测量装置和压力传感器9电性连接的控制器，所述壳体1上设有与所述控制器电性连接的控制开关6、插卡槽7、显示屏8和键盘，所述插卡槽7内插设有存储卡，对测量数据进行存储，所述键盘用于设置操作模式。所述控制器包括AD转换模块和单片机处理模块，AD转换模块将压力传感器和直径测量装置采集到的测量数据转换成电信号发送给单片机处理模块，所述单片机处理模块处理接收到电信号并还原成相应的测量值，通过所述显示屏8显示出来，并通过存储卡进行数据存储。

L型支架10，所述L型支架10包括相互垂直的底板101和侧板102，所述底板101上设有与所述滑槽4相匹配的滑块11，所述侧板102与所述壳体1右侧平行，所述侧板102上开设有与所述螺纹孔一5同轴的过孔，所述过孔内卡设有可自转的螺杆13，所述螺杆13外端设有转动把手14，内端螺接于所述螺纹孔一5内。所述螺杆13卡设于所述过孔内，只可进行自转，不能进行左右移动，通过设置所述滑槽4和滑块11，所述L型支架10在所述螺杆13转动下可沿所述壳体1底部左右滑动，实现所述侧板102与壳体右侧面之间距离的调整。

测量头，所述测量头与所述压力传感器9的压力接头91相连。本实施例中，所述压力传感器9为S型拉压力传感器，其压力接头91正对所述侧板102，所述测量头上设有与所述压力接头91相匹配的带螺纹的连接头。所述测量头包括挤压测量头22、针刺测量头23和推力测量头24，通过所述挤压测量头22和针刺测量头23可分别测量茎秆的压破强度和刺穿强度，通过所述推力测量头24可对作物茎秆的推倒强度进行测量，通过所述直径测量装置还可以对作物茎秆的直径进行测量。通过所述压力传感器9来进行压破强度、刺穿强度和推倒强度的测量，测量数据精确，方便读数和储存。

直径测量装置，所述直径测量装置设于所述壳体1与L型支架10之间，用于测量所述壳体1与侧板102之间的距离。所述直径测量装置包括设于所述壳体1底部的测距传感器和设于所述侧板102内侧的反射板，所述测距传感器的信号发射方向与所述侧板102相垂直，本实施例中，所述测距传感器的探头与所述壳体1右侧面平齐，探头测量到的距离即为所述壳体1右侧面至侧板102的距离。作为另一种实施方式，所述直径测量装置为直线型容栅传感器，所述凹槽2底部为动栅，其表面设有接收电极和若干发射极板3，所述底板101为动栅，其内侧表面均设有若干反射极板12，所述反射极板12从所述底板101靠近侧板102的一端开始设置，通过所述直线型容栅传感器可直接进行所述壳体1右侧面至侧板102的距离测量。本实施例中，所述直径测量装置采用测距传感器或直线型容栅传感器进行测量，测量数据准确，方便读数和储存。

所述茎秆强度测定仪还包括平行设置的两个U型支架19，所述U型支架19包括横板191和两个竖板192，两个所述竖板192内侧固设有方型导向块20，所述侧板102上下表面开设有与所述导向块20相匹配的方型导向槽18，所述竖板192上开设有螺纹孔二211，所述螺纹孔二211处设有与其相匹配的顶紧螺栓21，旋转所述顶紧螺栓21，所述顶紧螺栓21自由端会顶紧在所述侧板102外侧，从而实现所述U型支架19的固定。茎秆被压断时所施加的力与茎秆的受力长度有很大关系，现有装置在对茎秆的压迫强度进行测量时，直接将茎秆放在所述挤压测量头22与侧板102之间进行测量，茎秆倾斜角度不同会导致所述茎秆与挤压测量头22的接触长度不同，对数据的采集分析影响很大。所述测茎秆强度定仪通过设置两个所述U型支架19，可以将茎秆限制在两个所述U型支架19之间，在进行压破强度测量时，保证茎秆的受力长度为固定值，方便数据的多次采集和分析。

所述螺杆13在所述侧板102外侧套设有直齿轮15，所述直齿轮15的轮齿呈矩形或倒梯形。所述侧板102外侧在所述直齿轮15上方固设有转轴17，所述转轴17上铰接有与所述直齿轮15的轮齿相匹配的拨杆16。所述直齿轮15和拨杆16构成可逆棘轮机构，可以防止在转动所述转动把手14过程中松开所述转动把手14时，所述螺杆13在茎秆反弹力作用下发生倒转。在向右转动所述转动把手14时，将所述拨杆16转动到所述直齿轮15的右上侧，在向左转动所述转动把手14时，将所述拨杆16转动到所述直齿轮15的左上侧。所述直齿轮15的轮齿做成矩形或倒梯形，与拨杆16的外轮廓相匹配，当所述螺杆13即将发生倒转时，所述拨杆16会顶紧轮齿，防止倒转。

具体使用方式：

压破强度和刺穿强度：

将所述挤压测量头22\针刺测量头23安装在所述压力接头91处；

将作物茎秆放置在所述壳体1右侧面与侧板102之间，调整两个所述U型支架19，使所述侧板102上下方的两个所述竖板191分别刚好夹紧茎秆，且茎秆对正所述挤压测量头22\针刺测量头23，通过所述顶紧螺栓21将两个U型支架锁紧；

通过所述螺杆13调整所述壳体1和侧板102之间的距离，使茎秆被压迫\刺穿；

通过所述压力传感器9可以测出所述挤压测量头22\针刺测量头23在挤压\穿刺过程中的受力大小和变化，得到压迫强度和穿刺强度的数据。

推倒强度：

将所述推力测量头24安装在所述压力接头91处；

将作物茎秆放置与所述推力测量头24的弧形面内，通过推动所述壳体1使所述茎秆转动到一定角度（在推动过程中尽量保持推力测量头24的弧形面与茎秆完全贴合）。通过所述压力传感器9可以测出所述推力测量头24在推动过程中的受力大小和变化，得到推倒强度的数据。

茎秆直径测量：

将作物茎秆放置在所述壳体1右侧面与侧板102之间；

通过转动所述螺杆13调整所述壳体1和侧板102之间的距离将茎秆刚好夹住；

此时所述测距传感器或直线型容栅传感器所测量值即为茎秆的直径。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种植物茎秆强度测定仪，其特征在于，其包括：

壳体（1），所述壳体（1）底部设有左右贯通的凹槽（2），所述凹槽（2）两侧面上设有滑槽（4），所述壳体（1）下部设有左右贯通的螺纹孔一（5），所述壳体（1）内设有压力传感器（9），所述壳体（1）右侧开设有与所述压力传感器（9）相匹配的开口（1-1）；

L型支架（10），所述L型支架（10）包括底板（101）和侧板（102），所述底板（101）上设有与所述滑槽（4）相匹配的滑块（11），所述侧板（102）与所述壳体（1）右侧平行，所述侧板（102）上开设有与所述螺纹孔一（5）同轴的过孔，所述过孔内卡设有可自转的螺杆（13），所述螺杆（13）外端设有转动把手（14），内端螺接于所述螺纹孔一（5）内；

测量头，所述测量头与所述压力传感器（9）的压力接头（91）相连；

直径测量装置，所述直径测量装置设于所述壳体（1）与L型支架（10）之间，用于测量所述壳体（1）与侧板（102）之间的距离。

2.根据权利要求1所述的一种植物茎秆强度测定仪，其特征在于，所述直径测量装置包括设于所述壳体（1）底部的测距传感器和设于所述侧板（102）内侧的反射板，所述测距传感器的信号发射方向与所述侧板（102）相垂直。

3.根据权利要求1所述的一种植物茎秆强度测定仪，其特征在于，所述直径测量装置为直线型容栅传感器，所述凹槽（2）底部为动栅，其表面设有接收电极和若干发射极板（3），所述底板（101）为动栅，其内侧表面均设有若干反射极板（12）。

4.根据权利要求1所述的一种植物茎秆强度测定仪，其特征在于，还包括平行设置的两个U型支架（19），所述U型支架（19）包括横板（191）和两个竖板（192），两个所述竖板（192）内侧固设有方型导向块（20），所述侧板（102）上下表面开设有与所述导向块（20）相匹配的方型导向槽（18），所述竖板（192）上开设有螺纹孔二（211），所述螺纹孔二（211）处设有与其相匹配的顶紧螺栓（21）。

5.根据权利要求1所述的一种植物茎秆强度测定仪，其特征在于，所述螺杆（13）在所述侧板（102）外侧套设有直齿轮（15），所述侧板（102）外侧在所述直齿轮（15）上方固设有转轴（17），所述转轴（17）上铰接有与所述直齿轮（15）的轮齿相匹配的拨杆（16）。

6.根据权利要求5所述的一种植物茎秆强度测定仪，其特征在于，所述直齿轮（15）的轮齿呈矩形或倒梯形。

7.根据权利要求1所述的一种植物茎秆强度测定仪，其特征在于，所述壳体（1）内设有分别与所述直径测量装置和压力传感器（9）电性连接的控制器，所述壳体（1）上设有与所述控制器电性连接的控制开关（6）、插卡槽（7）和显示屏（8）。

8.根据权利要求1所述的一种植物茎秆强度测定仪，其特征在于，所述测量头包括挤压测量头（22）、针刺测量头（23）和推力测量头（24）。

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