CN214503332U - 一种小麦养分利用效率动态监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种小麦养分利用效率动态监测装置。所述动态监测装置包括地物光谱仪检测探头和支架装置，所述支架装置包括伸缩杆、横杆和固定件，所述横杆近端通过直角弯头与所述伸缩杆顶端可拆卸连接；所述固定件包括至少三条牵引线和与所述牵引线末端连接的固定环，所述固定环内壁上设置有内螺纹，所述地物光谱仪检测探头侧壁上设有外螺纹，所述地物光谱仪检测探头插入所述固定环内，并与所述固定环螺纹连接；所述横杆远端设置有挂环，所述牵引线首端设置有挂钩并通过所述挂钩和所述挂环可拆卸连接。所述动态监测装置能够使得所述地物光谱仪检测探头始终保持垂直向下的姿态，从而提高高光谱数据的测量精度。

Description

一种小麦养分利用效率动态监测装置

技术领域

本实用新型属于遥感技术领域，尤其涉及一种小麦养分利用效率动态监测装置。

背景技术

氮、磷、钾等元素是小麦生长发育所必需的矿质营养元素，其营养效率的高低直接影响着小麦的产量和品质。当小麦氮、磷、钾状态发生变化时，叶片颜色等形态结构随之发生变化，从而影响光谱的吸收、反射和透射，而这些光谱特征的变化为小麦养分利用情况的诊断和监测提供了理论依据。遥感技术特别是高光谱遥感技术可以快速有效、非接触、非破坏性地获得连续性的大量光谱信息，借助高光谱遥感技术对小麦养分状况进行无损动态监测，进而分析不同品种的养分利用效率是可行的。

传统地物光谱仪人工测量一般都通过人工手持光纤探头进行观测，这种方法存在明显弊端，由于探头的角度姿态不稳定引入的误差对高光谱遥感数据的影响也随之凸显出来。自然条件下，地表对太阳辐射的反射是各向异性的，通常用双向反射分布函数来描述，其定义为目标某一出射方向上的辐射亮度与某一入射方向照射在该面元上的辐射照度之比，BRDF是遥感研究和应用的基础参数之一。如果测量时探头的角度不一致，则会导致数据之间的误差加大，数据的一致性及可比性变差。

因此，需要设计一种小麦养分利用效率动态监测装置，检测当中能将探头固定在某一位置，多次测量时能始终保持探头方向垂直向下，从而提高测量数据的精度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供了一种小麦养分利用效率动态监测装置，旨在解决现有技术中手持地物光谱仪的探头进行测量时，探头角度不一致导致的测量数据精度不够的问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种小麦养分利用效率动态监测装置。所述小麦养分利用效率动态监测装置包括地物光谱仪本体和与所述地物光谱仪本体通过光纤连接的地物光谱仪检测探头，其中，

所述地物光谱仪检测探头通过支架装置固定，所述支架装置包括伸缩杆、横杆和固定件，所述横杆近端通过直角弯头与所述伸缩杆顶端可拆卸连接，所述横杆远端与所述固定件可拆卸连接；

所述固定件包括至少三条牵引线和与所述牵引线末端连接的固定环，所述固定环内壁上设置有内螺纹，所述地物光谱仪检测探头侧壁上设有外螺纹，所述地物光谱仪检测探头插入所述固定环内，并与所述固定环螺纹连接；所述横杆远端设置有挂环，所述牵引线首端设置有挂钩并通过所述挂钩和所述挂环可拆卸连接。

以上所述的小麦养分利用效率动态监测装置的安装过程如下：

(1)将所述地物光谱仪检测探头插入所述固定环中并与所述固定环螺纹连接固定；

(2)将所述地物光谱仪检测探头通过光纤与所述地物光谱仪本体连接；

(3)将所述牵引线首端的所述挂钩与所述横杆远端的所述挂环连接在一起，所述地物光谱仪检测探头垂直向下；

(4)将所述横杆和所述伸缩杆分别插入所述直角弯头中，相互连接起来；

(5)调节所述伸缩杆的高度，并将所述伸缩杆底部垂直插入土壤中，使得所述地物光谱仪检测探头距离小麦冠层顶部的垂直距离为1.0m左右；

(6)开始标准白板校正以及高光谱数据测量。

采用以上技术方案，步骤(3)中，由于所述牵引线是软质的，所述固定环在不受外力作用下呈自由垂直状态，不管所述伸缩杆是否垂直于地面，所述地物光谱仪检测探头都始终处于自由垂直状态，多次测量中检测角度一致，从而提高了高光谱数据的精确度。进一步，所述固定件包括至少四条牵引线，多条所述牵引线在所述固定环周向上等间距排布，多条相同长度的所述牵引线对所述固定环产生均衡的拉力，更加稳定。

进一步，所述伸缩杆底部设置有底板。所述支架装置固定到地面上时，所述底板搁在地面上，便于保持所述伸缩杆的竖直状态，使得所述地物光谱仪检测探头自然垂直于地面；另一方面，可以增大所述支架装置与地面的接触面积，支撑稳定可靠，此外，还起到配重作用，用于平衡所述横杆。

进一步，所述直角弯头两端设置有内螺纹，所述横杆近端和所述伸缩杆顶端均设置有外螺纹，所述横杆和所述伸缩杆与所述直角弯头螺纹连接。这种螺纹连接方式便于在测量结束后拆卸所述横杆和所述伸缩杆，从而利于收纳。

进一步，所述伸缩杆包括外管和内管，所述内管下端插接到所述外管中并通过快卸销固定，所述外管和所述内管上设置有多个间隔排布的与所述快卸销匹配的销孔。这种伸缩方式调整方便，支撑稳定。

进一步，所述内管外壁上设置有长度刻度标志，所述长度刻度标志显示的是所述地物光谱仪检测探头距离地面的高度，因此方便调整所述地物光谱仪检测探头距离小麦冠层顶部的垂直距离。具体地，从所述内管顶部往下，所述长度刻度标志显示的数值越来越大，所述外管顶部边缘与所述长度刻度标志重合的读数即为所述地物光谱仪检测探头距离地面的高度。

进一步，所述伸缩杆下端设置有插锥。所述插锥便于固定所述支架装置。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

(1)所述小麦养分利用效率动态监测装置包括所述支架装置，测量中所述支架装置对所述地物光谱仪检测探头起到固定作用，并使得所述地物光谱仪检测探头始终处于自由垂直状态，保持多次测量时角度的一致性，进而提高高光谱数据的测量精度。

(2)所述支架装置包括所述固定件，所述固定件包括所述牵引线和所述固定环，所述地物光谱仪检测探头通过所述固定件与所述横杆可拆卸连接，拆卸方便；

(3)所述横杆远端的端面上设置有所述角度刻度标志，所述固定柱上设置有所述角度识别标记，当所述角度识别标记与所述角度刻度标志重合时，便可读取角度数值，方便下次测量时调整到相同的角度；

(4)所述小麦养分利用效率动态监测装置包括所述伸缩杆，方便调整所述地物光谱仪检测探头距离地面的高度。

附图说明

图1为本实用新型的小麦养分利用效率动态监测装置的结构示意图；

图2为图1中部位A的局部放大示意图；

附图标记说明

1：光纤；2：地物光谱仪检测探头；3：伸缩杆；31：外管；32：内管；321：长度刻度标志；33：快卸销；34：销孔；4：横杆；41：挂环；5：固定件；51：牵引线；511：挂钩；52：固定环；6：直角弯头；7：底板；8：插锥。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本实用新型的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

另外，为了更好的说明本实用新型，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本实用新型同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件未作详细描述，以便于凸显本实用新型的主旨。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例1

图1为本实用新型的小麦养分利用效率动态监测装置的结构示意图；图2为图1中部位A的局部放大示意图。如图1和图2所示，该小麦养分利用效率动态监测装置包括地物光谱仪本体和与地物光谱仪本体通过光纤1连接的地物光谱仪检测探头2，其中，

地物光谱仪检测探头2通过支架装置固定，支架装置包括伸缩杆3、横杆4和固定件5，横杆4近端通过直角弯头6与伸缩杆3顶端可拆卸连接，横杆4远端与固定件5可拆卸连接；

固定件5包括至少三条牵引线51和与牵引线51末端连接的固定环52，固定环52内壁上设置有内螺纹，地物光谱仪检测探头2侧壁上设有外螺纹，地物光谱仪检测探头2插入固定环52内，并与固定环52螺纹连接；横杆4远端设置有挂环41，牵引线51首端设置有挂钩511并通过挂钩511和挂环41可拆卸连接。

以上所述的小麦养分利用效率动态监测装置的安装过程如下：

(1)将地物光谱仪检测探头2插入固定环52中并与固定环52螺纹连接固定；

(2)将地物光谱仪检测探头2通过光纤1与地物光谱仪本体连接；

(3)将牵引线51首端的挂钩511与横杆4远端的挂环41连接在一起，地物光谱仪检测探头2垂直向下；

(4)将横杆4和伸缩杆3分别插入直角弯头6中，相互连接起来；

(5)调节伸缩杆3的高度，并将伸缩杆3底部垂直插入土壤中，使得地物光谱仪检测探头2距离小麦冠层顶部的垂直距离为1.0m左右；

(6)开始标准白板校正以及高光谱数据测量。

采用以上技术方案，步骤(3)中，由于牵引线51是软质的，固定环52在不受外力作用下呈自由垂直状态，不管伸缩杆3是否垂直于地面，地物光谱仪检测探头2都始终处于自由垂直状态，多次测量中检测角度一致，从而提高了高光谱数据的精确度。进一步，固定件5包括至少四条牵引线51，多条牵引线51在固定环52周向上等间距排布，多条相同长度的牵引线51对固定环52产生均衡的拉力，更加稳定。

进一步，伸缩杆3底部设置有底板7。支架装置固定到地面上时，底板7搁在地面上，便于保持伸缩杆3的竖直状态，使得地物光谱仪检测探头2自然垂直于地面；另一方面，可以增大支架装置与地面的接触面积，支撑稳定可靠，此外，还起到配重作用，用于平衡横杆4。

进一步，直角弯头6两端设置有内螺纹，横杆4近端和伸缩杆3顶端均设置有外螺纹，横杆4和伸缩杆3与直角弯头6螺纹连接。这种螺纹连接方式便于在测量结束后拆卸横杆4和伸缩杆3，从而利于收纳。

进一步，伸缩杆3包括外管31和内管32，内管32下端插接到外管31中并通过快卸销33固定，外管31和内管32上设置有多个间隔排布的与快卸销33匹配的销孔34。这种伸缩方式调整方便，支撑稳定。

进一步，内管32外壁上设置有长度刻度标志321，长度刻度标志321显示的是地物光谱仪检测探头2距离地面的高度，因此方便调整地物光谱仪检测探头2距离小麦冠层顶部的垂直距离。具体地，从内管32顶部往下，长度刻度标志321显示的数值越来越大，外管31顶部边缘与长度刻度标志321重合的读数即为地物光谱仪检测探头2距离地面的高度。

进一步，伸缩杆3下端设置有插锥8。插锥8便于固定支架装置。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替代，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种小麦养分利用效率动态监测装置，包括地物光谱仪本体和与所述地物光谱仪本体通过光纤连接的地物光谱仪检测探头，其特征在于，

所述地物光谱仪检测探头通过支架装置固定，所述支架装置包括伸缩杆、横杆和固定件，所述横杆近端通过直角弯头与所述伸缩杆顶端可拆卸连接，所述横杆远端与所述固定件可拆卸连接；

所述固定件包括至少三条牵引线和与所述牵引线末端连接的固定环，所述固定环内壁上设置有内螺纹，所述地物光谱仪检测探头侧壁上设有外螺纹，所述地物光谱仪检测探头插入所述固定环内，并与所述固定环螺纹连接；所述横杆远端设置有挂环，所述牵引线首端设置有挂钩并通过所述挂钩和所述挂环可拆卸连接。

2.根据权利要求1所述的小麦养分利用效率动态监测装置，其特征在于，所述固定件包括至少四条牵引线，多条所述牵引线在所述固定环周向上等间距排布。

3.根据权利要求1所述的小麦养分利用效率动态监测装置，其特征在于，所述伸缩杆底部设置有底板。

4.根据权利要求1所述的小麦养分利用效率动态监测装置，其特征在于，所述直角弯头两端设置有内螺纹，所述横杆近端和所述伸缩杆顶端均设置有外螺纹，所述横杆和所述伸缩杆与所述直角弯头螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的小麦养分利用效率动态监测装置，其特征在于，所述伸缩杆包括外管和内管，所述内管下端插接到所述外管中并通过快卸销固定，所述外管和所述内管上设置有多个间隔排布的与所述快卸销匹配的销孔。

6.根据权利要求5所述的小麦养分利用效率动态监测装置，其特征在于，所述内管外壁上设置有长度刻度标志。

7.根据权利要求3所述的小麦养分利用效率动态监测装置，其特征在于，所述底板下端中心处设置有插锥。

Images