CN219265266U - 株高测量仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及测量工具技术领域，提供一种株高测量仪，所述株高测量仪包括：测量杆、拉绳位移传感器和核心处理单元；测量杆包括固定杆和伸缩杆，所述伸缩杆能够相对于所述固定杆伸缩；拉绳位移传感器包括固定端和拉绳端，所述固定端和所述拉绳端当中的一者与所述固定杆连接，另一者与所述伸缩杆的端部连接；核心处理单元与所述拉绳位移传感器连接。本实用新型可以实现对不同株高的测量，应用场景广泛，且避免人工读取刻度的误差，提高了测量效率，结构简单。

Description

株高测量仪

技术领域

本实用新型涉及测量工具技术领域，尤其涉及一种株高测量仪。

背景技术

株高是作物的重要经济性状之一,特别是在育种过程中，需要大量进行株高的测量，方便育种人员掌握株高遗传规律,开展育种工作。传统测量方法一般采用卷尺、折叠尺、塔尺等进行测量，测量完成后记录在纸上，然后把数据输入到育种软件中做株高性状分析，存在测量效率低、误差较大等问题，因此，研制一种能够在田间快速、精准测量作物株高，并方便与现代化育种软件对接的测量仪器，对提高育种效率有重要意义。

相关技术中，出现了一种采用位移传感器的位移距离与支撑杆长度、拉簧长度之间的关系来计算目标植株的高度，但该技术采用拉簧作为限位机构，在使用次数较多后会产生形变，影响测量精度；而且位移传感器需要采用手握方式进行控制，不方便测量成熟期的玉米、高粱等高度较高的植株。

实用新型内容

本实用新型提供一种株高测量仪，用以解决现有技术中的株高测量仪测量高度有限、测量准确度差的缺陷。

本实用新型提供一种株高测量仪，包括：测量杆、拉绳位移传感器和核心处理单元；测量杆包括固定杆和伸缩杆，所述伸缩杆能够相对于所述固定杆伸缩；拉绳位移传感器包括固定端和拉绳端，所述固定端和所述拉绳端当中的一者与所述固定杆连接，另一者与所述伸缩杆的端部连接；核心处理单元与所述拉绳位移传感器连接。

根据本实用新型提供的一种株高测量仪，所述固定杆和所述伸缩杆螺纹连接，形成套杆结构。

根据本实用新型提供的一种株高测量仪，所述伸缩杆包括多个，多个所述伸缩杆的直径逐渐缩小并套接；多个所述伸缩杆依次螺纹连接；所述固定杆和最外层伸缩杆螺纹连接，形成所述套杆结构。

根据本实用新型提供的一种株高测量仪，所述测量杆还包括测量支杆；所述测量支杆与所述伸缩杆远离所述固定杆的端部活动连接，以使所述测量支杆在第一位置和第二位置之间切换；在所述第一位置，所述测量支杆的中轴线与所述伸缩杆的中轴线平行；在所述第二位置，所述测量支杆的中轴线与所述伸缩杆的中轴线垂直。

根据本实用新型提供的一种株高测量仪，所述测量杆还包括锥形插杆；所述锥形插杆与所述固定杆远离所述伸缩杆的端部连接。

根据本实用新型提供的一种株高测量仪，所述测量杆还包括限位件；所述限位件设置于所述固定杆，且凸出于所述固定杆的外表面，用于限定所述测量杆的插入深度；沿所述测量杆的高度方向，所述拉绳位移传感器的固定端的安装位置高于所述限位件的安装位置，且所述拉绳位移传感器的固定端的安装位置于所述限位件的安装位置间隔预设距离。

根据本实用新型提供的一种株高测量仪，所述固定杆为筒状结构，所述拉绳位移传感器、所述核心处理单元位于所述固定杆的内部。

根据本实用新型提供的一种株高测量仪，所述株高测量仪还包括连接器和显示屏；所述连接器的一端与所述固定杆连接，另一端与所述显示屏连接；所述显示屏与所述核心处理单元连接。

根据本实用新型提供的一种株高测量仪，所述连接器的长度方向与所述固定杆的中轴线垂直；所述株高测量仪还包括水平仪；所述水平仪设置于所述连接器，所述水平仪用于检验所述连接器的水平度。

根据本实用新型提供的一种株高测量仪，所述株高测量仪还包括供电电源；所述供电电源分别与所述核心处理单元、所述拉绳位移传感器电连接。

本实用新型提供的株高测量仪，通过设置可伸缩的测量杆，并将拉绳位移传感器的固定端或拉绳端与测量杆的伸缩杆连接，当测量杆的长度发生变化时，测量杆的伸缩杆能够带动拉绳位移传感器的拉绳的长度变化，核心处理单元能够根据拉绳端相对于固定端的伸出长度，实现对不同株高的测量，应用场景广泛，且避免人工读取刻度的误差，提高了测量效率，结构简单。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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他的附图。

图1是本实用新型一些实施例提供的株高测量仪的结构示意图；

图2是本实用新型提供的核心处理单元的结构示意图。

附图标记：

111：固定杆；1121：第一节伸缩杆；1122：第二节伸缩杆；113：测量支杆；114：锥形插杆；115：限位件；120：拉绳位移传感器；130：核心处理单元；141：连接器；142：显示屏；150：水平仪；160：供电电源。

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，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。

在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合图1和图2描述本实用新型的株高测量仪。

需要说明的是，本实用新型的株高测量仪可以用来测量作物的株高，也可以应用于测量其他物体的高度和长度。为了说明方便，本实用新型以测量作物的株高为示例进行具体说明。

如图1所示，本实用新型的株高测量仪，包括：测量杆、拉绳位移传感器120及核心处理单元130；测量杆包括固定杆111和伸缩杆，伸缩杆能够相对于固定杆111伸缩；拉绳位移传感器120包括固定端和拉绳端，固定端和拉绳端当中的一者与固定杆111连接，固定端和拉绳端当中的另一者与伸缩杆的端部连接；核心处理单元130与拉绳位移传感器120连接。

其中，测量杆能够沿其高度方向进行伸缩。

其中，核心处理单元130把模拟量信号转换为长度信息为本领域所公知的转换方法，在此不再赘述。

本实用新型提供的株高测量仪，通过设置可伸缩的测量杆，并将拉绳位移传感器120的固定端或拉绳端与测量杆的伸缩杆连接，当测量杆的长度发生变化时，测量杆的伸缩杆能够带动拉绳位移传感器120的拉绳的长度变化，核心处理单元130能够根据拉绳端相对于固定端的伸出长度，实现对不同株高的测量，应用场景广泛，且避免人工读取刻度的误差，提高了测量效率，结构简单。

具体的，拉绳位移传感器120的固定端与测量杆的固定杆111连接，拉绳位移传感器120的拉绳端与测量杆的伸缩杆的端部连接；或者，绳位移传感器的固定端与测量杆的伸缩杆的端部连接，拉绳位移传感器120的拉绳端与测量杆的固定杆111连接，以当测量杆的长度变化时，测量杆的伸缩杆能够带动拉绳的长度发生变化，从而拉绳位移传感器120输出变化的模拟量信号，核心处理单元130把模拟量信号转换为长度信息，从而实现对株高的测量。

其中，测量杆能够根据测量的植株的高度调节伸缩长度，从而适用于进行不同高度的株高测量，增加使用场景。

在使用过程中，测量杆的固定杆111背离伸缩杆的一端与地面或其他测量面抵接，伸缩杆可根据株高的不同相对于固定杆111进行伸长，直到伸缩杆远离固定杆111的一端与株高齐平。

在测量完成后可根据下一个待测作物调节测量杆的伸缩长度，在所有待测作物测量完毕后，可将测量杆的伸缩杆收回固定杆111内，减小整体长度，便于收纳和携带。

其中，测量杆可以为具有伸缩长度变化的伸缩结构，例如伸缩套筒、伸缩滑轨等结构。

在一些实施例中，测量杆为伸缩套筒结构。

其中，伸缩杆的外径小于固定杆111的内径，伸缩杆设置于固定杆111的内部，且伸缩杆与固定杆111活动连接，伸缩杆能够相对于固定杆111活动。

其中，伸缩杆与固定杆111活动连接，连接方式可以采用滑动连接、插销连接螺纹连接等。

在一些实施例中，固定杆111和伸缩杆螺纹连接，以通过旋转实现测量杆的伸缩。

其中，固定杆111的内壁设有内螺纹，伸缩杆与固定杆111的内壁相对应的外壁设有外螺纹，固定杆111的内螺纹和伸缩杆的外螺纹啮合。

其中，内螺纹和外螺纹的截面形状可以为本领域所公知的螺纹类型，例如可以为矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹当中的任一种，以实现固定杆111和伸缩杆的传动连接，本实用新型对此不作限定。

在实际使用中，使用人员可以将固定杆111和伸缩杆进行相对转动，实现伸缩杆相对于固定杆111的伸缩移动。

本实用新型的测量杆采用螺纹连接的丝杆的伸缩方式，增大了套管之间的阻力，避免了拉绳的回弹力对测量的影响，提高测量精度。

其中，拉绳位移传感器120包括一根可伸缩的拉绳和一个可旋转的轮毂，轮毂和一个精密旋转感应器连接。

拉绳伸缩时，带动轮毂旋转，通过精密旋转感应器转换为模拟量信号输出给核心处理单元130。

拉绳位移传感器120的轮毂为固定端，拉绳的一端与轮毂的旋转轴连接，拉绳的另一端与伸缩杆的端部连接，拉绳与伸缩杆的端部连接的一端为拉绳端。

轮毂固定在测量杆的底端，拉绳的拉绳端固定在测量杆顶端，当测量杆长度变化时，带动拉绳的长度发生变化，从而输出变化的模拟量信号，核心处理单元130把模拟量信号转换为长度信息。

其中，拉绳可以为本领域所公知的绳结构，例如不锈钢绳。

进一步地，伸缩杆包括多个，多个伸缩杆的直径逐渐缩小并套接；多个伸缩杆依次螺纹连接；固定杆111和最外层伸缩杆螺纹连接，形成套杆结构，以实现对不同作物高度的株高测量。

其中，伸缩杆的数量可以根据具体需求进行设置，在测定作物较矮时，可选用伸缩杆节数较少的测量杆，在测量作物较高时，可选用伸缩杆节数较多的测量杆，本实用新型对此不作限定。

在一个实施例中，如图1所示，测量杆由三节套管组成，最内侧套管为第一节伸缩杆1121，外壁上带有外螺纹；中间套管为第二节伸缩杆1122，内壁设置有内螺纹，外壁设置有外螺纹；最外层为第三节伸缩杆，内壁带有内螺纹；相邻壁面的螺纹相啮合，以不同的方向转动套管，可以伸长或者缩短测量杆的长度。

进一步地，测量杆还包括测量支杆113；测量支杆113与伸缩杆远离固定杆111的端部活动连接，以使测量支杆113在第一位置和第二位置之间切换；在第一位置，测量支杆113的中轴线与伸缩杆的中轴线平行，以便于收纳和携带；在第二位置，测量支杆113的中轴线与伸缩杆的中轴线垂直，以对被测量植株的顶部位置进行标记。

其中，测量支杆113与伸缩杆远离固定杆111的端部活动连接，连接方式可以为转动连接，例如销轴连接或螺栓连接。

测量支杆113可以相对于伸缩杆的顶端旋转打开或者闭合，测量支杆113在打开状态时可以旋转到与伸缩杆的中轴线垂直的第二位置，测量支杆113在闭合状态时可以旋转到与伸缩杆的中轴线平行的第二位置。

进一步地，测量杆还包括锥形插杆114；锥形插杆114与固定杆111远离伸缩杆的端部连接，用于在测量植株的高度时插入底面，从而实现对测量杆的固定，同时设置锥形的形状，便于插入。

进一步地，测量杆还包括限位件115；限位件115设置于固定杆111，且凸出于固定杆111的外表面，用于限定测量杆的插入深度。

沿测量杆的高度方向，拉绳位移传感器120的固定端的安装位置高于限位件115的安装位置，且拉绳位移传感器120的固定端的安装位置于限位件115的安装位置间隔预设距离。

其中，设定拉绳位移传感器120的固定端与限位件115间隔预设距离，植株的高度等于预设距离与拉绳位移传感器120的拉绳伸长距离之和。

其中，预设距离可以根据实际需求进行设定，本实用新型对此不作限定。

在本实施例中，通过设置限位件115，并将拉绳位移传感器120的固定端与限位件115间隔预设距离，可以消除测量杆底端由于插入深度不同造成的测量高度的误差，提高测量的准确性。

进一步地，固定杆111为筒状结构，拉绳位移传感器120、核心处理单元130位于固定杆111的内部。

其中，固定杆111的长度长于伸缩杆的长度，固定杆111的下部的内部为空腔，拉绳位移传感器120、核心处理单元130位于空腔内，提高株高测量仪的集成度，便于收纳和携带，同时固定杆111的外壁对内部的器材起到一定的保护作用。

在一些实施例中，株高测量仪还包括连接器141和显示屏142；连接器141的一端与固定杆111连接，连接器141的另一端与显示屏142连接；显示屏142与核心处理单元130连接。

核心处理单元130将测量的株高直接显示在显示屏142上，便于使用者观察，避免人工读取刻度的误差。

其中，显示屏142可以为本领域所公知的屏幕，例如液晶显示器、可触摸操作屏等。

其中，连接器141的一端与固定杆111可拆卸连接，连接方式可以为卡扣连接，螺栓连接等，便于收纳和携带。

连接器141的另一端与显示屏142可拆卸连接，连接方式可以为卡扣连接，螺栓连接等，便于收纳和携带。

在一些实施例中，如图1所示，连接器141的另一端与显示屏142通过万向轴连接，以便使用人员调节显示屏142的倾斜角度。

进一步地，连接器141的长度方向与固定杆111的中轴线垂直；株高测量仪还包括水平仪150；水平仪150设置于连接器141，水平仪150用于检验连接器141的水平度，从而检测测量杆是否与地面处于垂直位置。

在一些实施例中，水平仪150可以为本领域所公知的测量小角度的测量仪器，例如气泡水平测量仪。

进一步地，株高测量仪还包括供电电源160；供电电源160分别与核心处理单元130、拉绳位移传感器120、显示屏142电连接，供电电源160用于为核心处理单元130、拉绳位移传感器120、显示屏142供电。

进一步地，如图2所示，核心处理单元130包括核心处理器、数据采集模块、电源转换模块、存储模块、USB端口、无线通讯模块等。

数据采集模块用来接收拉绳位移传感器120输出的模拟量信号，传输给核心处理器；核心处理器把接收的传感器信号转换为长度信息；显示屏142带有测量按键和数据显示功能，当按下开始按键，显示器会实时显示测量杆的变化，当测量支杆113到达植株顶部位置，按下停止按键，测量结束，此时的测量数据为植株的高度值；该高度值可以通过存储芯片进行存储；存储的数据可以通过USB端口导出到电脑上，或者通过无线通讯模块上传到云端平台；无线通讯模块为WiFi或者4G/5G模块。

核心处理单元130可以为核心处理板，核心处理板上的各模块所需电源不同，需要电源转换模块把供电电源160的电压转换为不同的电压值给各模块供电。

在实际使用中，首先将株高测量仪直立在待测作物旁，观察水平仪150，水平仪150显示为水平状态时，把锥形插杆114插进地面，使测量杆与地面处于垂直位置；

然后，拉开测量支杆113到水平位置，转动第一节伸缩杆1121，使测量支杆113和被测作物的顶端对齐，此时显示屏142显示的数据即为被测植株高度，按下测量按键，核心处理器把测量数据进行保存，并可以通过无线通讯模块上传到云端平台；如果最上方第一节伸缩杆1121旋转到最大位置，达不到作物顶端，可以继续旋转第二节伸缩杆1122，直至测量支杆113和被测作物的顶端对齐，按下测量按键保存测量数据。

完成一个植株测量后，拔出锥形插杆114，移动到下一个植株继续测量，或者把测量杆旋转到最短位置，收起测量支杆113，结束测量。

本实用新型提供的株高测量仪，可以实时显示测量的高度数据，测量精度高，避免人工读数误差；测量数据可以存储后导出或者上传到云平台，方面与现代化的育种软件进行对接，提供了育种依据；多级旋转伸缩的测量杆的设计方式，可用于不同高度植株的测量，并且方便田间移动测量和携带。

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：其依然可以对前述各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各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种株高测量仪，其特征在于，包括：

测量杆，包括固定杆和伸缩杆，所述伸缩杆能够相对于所述固定杆伸缩；

拉绳位移传感器，包括固定端和拉绳端，所述固定端和所述拉绳端当中的一者与所述固定杆连接，另一者与所述伸缩杆的端部连接；

核心处理单元，与所述拉绳位移传感器连接。

2.根据权利要求1所述的株高测量仪，其特征在于，所述固定杆和所述伸缩杆螺纹连接，形成套杆结构。

3.根据权利要求2所述的株高测量仪，其特征在于，

所述伸缩杆包括多个，多个所述伸缩杆的直径逐渐缩小并套接；多个所述伸缩杆依次螺纹连接；

所述固定杆和最外层伸缩杆螺纹连接，形成所述套杆结构。

4.根据权利要求1所述的株高测量仪，其特征在于，所述测量杆还包括测量支杆；

所述测量支杆与所述伸缩杆远离所述固定杆的端部活动连接，以使所述测量支杆在第一位置和第二位置之间切换；

在所述第一位置，所述测量支杆的中轴线与所述伸缩杆的中轴线平行；

在所述第二位置，所述测量支杆的中轴线与所述伸缩杆的中轴线垂直。

5.根据权利要求1所述的株高测量仪，其特征在于，所述测量杆还包括锥形插杆；

所述锥形插杆与所述固定杆远离所述伸缩杆的端部连接。

6.根据权利要求5所述的株高测量仪，其特征在于，所述测量杆还包括限位件；

所述限位件设置于所述固定杆，且凸出于所述固定杆的外表面，用于限定所述测量杆的插入深度；

沿所述测量杆的高度方向，所述拉绳位移传感器的固定端的安装位置高于所述限位件的安装位置，且所述拉绳位移传感器的固定端的安装位置于所述限位件的安装位置间隔预设距离。

7.根据权利要求1至6任一项所述的株高测量仪，其特征在于，

所述固定杆为筒状结构，所述拉绳位移传感器、所述核心处理单元位于所述固定杆的内部。

8.根据权利要求1至6任一项所述的株高测量仪，其特征在于，所述株高测量仪还包括连接器和显示屏；

所述连接器的一端与所述固定杆连接，另一端与所述显示屏连接；

所述显示屏与所述核心处理单元连接。

9.根据权利要求8所述的株高测量仪，其特征在于，所述连接器的长度方向与所述固定杆的中轴线垂直；

所述株高测量仪还包括水平仪；

所述水平仪设置于所述连接器，所述水平仪用于检验所述连接器的水平度。

10.根据权利要求1至6任一项所述的株高测量仪，其特征在于，所述株高测量仪还包括供电电源；

所述供电电源分别与所述核心处理单元、所述拉绳位移传感器电连接。

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