CN219475830U - 一种多功能乔木树高、冠幅、胸径准确测量仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及林木研究设备技术领域，具体为一种多功能乔木树高、冠幅、胸径准确测量仪，包括旋转机座、数个支架、处理装置和检测装置，该测量仪相比于传统的测量工具，可以更加准确的同时测量出乔木的树高、冠幅、胸径、GPS定位坐标，而且能拍照，把所有信息通过蓝牙传到手机等电子设备上储存，规避了以往测量树高和冠幅估测和误差较大的局面，简化了测量工序，减少了人力、财力的浪费，实现了信息现代化。

Description

一种多功能乔木树高、冠幅、胸径准确测量仪

技术领域

本发明涉及林木研究设备技术领域，具体为一种多功能乔木树高、冠幅、胸径准确测量仪。

背景技术

众所周知，在林木调查和科学研究过程中，树高、冠幅、胸径是研究树木生长及林分生长变化的3个重要指标。而当前常用的测量树冠冠幅的方法，通常是测量者依次站在树下的东、南、西、北四个方向，采用抬头观察的方法，来确定各个方向树冠的边缘；然后用卷尺测量树冠边缘到树干的距离，即冠幅的长度。该方法存在以下缺点：(1)观测者需要仰头向上观察，长时间测量非常累；(2)仰头观察时很难做到目视观测位置就是树冠边缘投影位置，影响测量精度；(3)在树林中观测者位于树冠的方向比较难确定，影响了观测的精度。

胸径通常用游标卡尺、皮尺或卷尺测量，对于直径过大的树来说，游标卡尺是无法满足测量需求的，皮尺和卷尺只能测其周长再经计算获得其胸径，对于大树来说，需要几个人协作才能完成测量，而且观测者眼睛高于测量尺，造成很大的测量误差。而且目前的仪器只能单项测量，造成了人力、财力的浪费。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种多功能乔木树高、冠幅、胸径准确测量仪，其具有测量方便、精度高的效果。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种多功能乔木树高、冠幅、胸径准确测量仪，包括旋转机座、数个支架、处理装置和检测装置，所述旋转机座的底部设置有数个连接块，所述支架包括接头、连接管、套管和伸缩杆，所述接头包括凸球，所述连接块可与凸球相配合，并且凸球滚动连接于连接块上，所述凸球的底端设置有连接杆，所述连接杆的中部设置有连接槽，所述连接管套在连接杆上，并且连接管的内部设置有与连接槽相匹配的连接环，所述连接管的底部与套管的顶部之间通过螺纹连接，所述套管的内部设置有螺纹，并与伸缩杆呈螺纹连接，所述旋转机座的底端设置有伸缩尺；

所述旋转机座包括座体，所述座体的顶端安装有顶盖，所述座体的内部设置有旋转槽，所述旋转槽和顶盖的中部之间转动连接有旋块，所述旋块的周围设置有旋环，并且旋环与座体和顶盖之间通过数个滚珠呈转动连接；

所述处理装置包括顶架，所述顶架固定于旋块的顶端，所述顶架的内部设置有壳体，所述壳体内设置有隔板，所述隔板的一侧设置有电池，另一侧设置有蓝牙模块、GPS定位模块和处理模块，所述顶架的顶端设置有显示屏；

所述顶架的右部设置有凹槽，所述凹槽内转动连接有检测装置，所述检测装置包括调节结构和定准结构，所述调节结构包括转轴，所述转轴转动连接于凹槽内，所述转轴上连接有连接套，所述连接套的右端设置有接块，所述接块的右端设置有转块，所述转块右端设置有固定块，所述转块转动连接于固定块的内部，所述定准结构包括检测盘，所述检测盘设置于固定块的右端，所述检测盘的右端设置有量角盘，所述量角盘上转动连接有数显量角器，所述数显量角器的两个量角杆均连接有检测头，所述检测头内设置有微型摄像头，所述微型摄像头的两侧分别设置有激光发射器和激光接收器，所述电池、蓝牙模块、GPS定位模块、显示屏、数显量角器、微型摄像头、激光发射器和激光接收器均通过电线与处理模块电连接。

进一步的，所述固定块和检测盘之间设置有角度转换结构，所述角度转换结构包括转换杆和转换片，所述转块的右端呈凹陷设置，所述固定块的右部设置有定位块，所述定位块的内部和固定块之间滑动连接有转换杆，所述转换杆的左端设置有弹簧槽，并设置有弹簧，所述弹簧的一端与弹簧槽的左端连接，另一端与转换杆连接，所述固定块的右端设置有数个转换槽，并呈均匀角度设置，所述转换杆上设置有拨片，所述拨片可卡入转换槽内。

进一步的，所述检测盘的侧面、固定块的侧面和顶盖的顶端均安装有数个水平泡。

优选的，所述量角盘上标刻有数个量角线，并均标刻有角度。

进一步的，所述套管与伸缩杆之间均设置有第一锁紧结构，所述第一锁紧结构包括锁紧块，所述锁紧块和套管之间螺纹连接有第一锁紧螺栓，并且第一锁紧螺栓抵在伸缩杆上，所述顶盖和旋环之间设置有第二锁紧结构，所述第二锁紧结构包括第二锁紧螺栓，所述第二锁紧螺栓穿过顶盖，并抵在旋环上，所述顶架和转轴之间设置有第三锁紧结构，所述第三锁紧结构包括第三锁紧螺栓，并抵在转轴上。

优选的，所述伸缩尺包括数节，每节伸缩尺上均设置有刻度，所述伸缩尺的顶部与旋转机座之间通过固定套连接固定。

进一步的，所述顶架上设置有键盘区，并且键盘区上设置有数个操作按键，并与处理模块通过电线电连接。

进一步的，所述数显量角器的两个量角杆与量角盘之间的转动连接为高摩擦性的转动连接，所述凸球和连接块之间的滚动配合为高摩擦性的滚动配合。

优选的，每个所述量角杆上均设置有拨杆。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种多功能乔木树高、冠幅、胸径准确测量仪，具备以下有益效果：

该多功能乔木树高、冠幅、胸径准确测量仪，相比于传统的测量工具，可以更加准确的同时测量出乔木的树高、冠幅、胸径、GPS定位坐标，而且能拍照，把所有信息通过蓝牙传到手机等电子设备上储存，规避了以往测量树高和冠幅估测和误差较大的局面，简化了测量工序，减少了人力、财力的浪费，实现了信息现代化。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的处理装置和检测装置之间的局部俯视的结构示意图；

图3为本发明的检测头的另一方向的结构示意图；

图4为本发明的固定块和拨片之间的局部右视示意图；

图5为本发明的角度转换结构的局部的爆炸的剖视示意图；

图6为本发明的测量胸径的测量原理示意图；

图7为本发明的测量冠幅的测量原理示意图。

图8为本发明的测量树高的测量原理示意图。

图中：1、连接块；2、连接管；3、套管；4、伸缩杆；5、凸球；6、连接杆；7、连接环；8、伸缩尺；9、座体；10、顶盖；11、旋转槽；12、旋块；13、旋环；14、滚珠；15、顶架；16、壳体；17、隔板；18、电池；19、蓝牙模块；20、GPS定位模块；21、处理模块；22、显示屏；23、凹槽；24、转轴；25、连接套；26、接块；27、转块；28、固定块；29、检测盘；30、量角盘；31、数显量角器；32、检测头；33、微型摄像头；34、激光发射器；35、激光接收器；36、转换杆；37、定位块；38、弹簧；39、转换槽；40、拨片；41、水平泡；42、第一锁紧螺栓；43、第二锁紧螺栓；44、第三锁紧螺栓；45、操作按键；46、拨杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明的一种多功能乔木树高、冠幅、胸径准确测量仪，包括旋转机座、数个支架、处理装置和检测装置，旋转机座的底部设置有数个连接块，支架包括接头、连接管、套管和伸缩杆，接头包括凸球，连接块可与凸球相配合，并且凸球滚动连接于连接块上，凸球和连接块之间的滚动配合为高摩擦性的滚动配合，能够使凸球和连接块之间具有较高的摩擦力，从而使得支架在展开时，具有一定的阻尼力，增加稳定性，凸球的底端设置有连接杆，连接杆的中部设置有连接槽，连接管套在连接杆上，并且连接管的内部设置有与连接槽相匹配的连接环，使得连接管和连接杆之间可以自由旋转，连接管的底部与套管的顶部之间通过螺纹连接，套管的内部设置有螺纹，并与伸缩杆呈螺纹连接，需要调节伸缩杆长度时，旋转伸缩杆即可，套管与伸缩杆之间均设置有第一锁紧结构，第一锁紧结构包括锁紧块，锁紧块和套管之间螺纹连接有第一锁紧螺栓，并且第一锁紧螺栓抵在伸缩杆上，通过旋转第一锁紧结构的第一锁紧螺栓即可对测量仪起到锁紧效果，旋转机座的底端设置有伸缩尺，伸缩尺包括数节，每节伸缩尺上均设置有刻度，伸缩尺的顶部与旋转机座之间通过固定套连接固定，使用时，可根据伸缩尺上的刻度示数，得知该测量仪距离地面的高度。

旋转机座包括座体，座体的顶端安装有顶盖，座体的内部设置有旋转槽，旋转槽和顶盖的中部之间转动连接有旋块，旋块的周围设置有旋环，并且旋环与座体和顶盖之间通过数个滚珠呈转动连接，使的旋块可在座体上进行旋转，并且通过滚珠的滚动的转动方式，使得旋转和座体之间的旋转能够更加的平稳，顶盖和旋环之间设置有第二锁紧结构，第二锁紧结构包括第二锁紧螺栓，第二锁紧螺栓穿过顶盖，并抵在旋环上，通过旋转第二锁紧结构的第二锁紧螺栓，即可对旋块起到锁紧效果。

处理装置包括顶架，顶架固定于旋块的顶端，顶架的内部设置有壳体，壳体内设置有隔板，隔板的一侧设置有电池，另一侧设置有蓝牙模块、GPS定位模块和处理模块，顶架的顶端设置有显示屏，蓝牙模块可将数据传输给用户的手机、计算机的设备上，可方便用户储存，GPS定位模块可对该测量仪进行定位，使最终测量的数据中，可附带GPS定位信息，以方便后期查阅数据，处理模块可对数据进行计算处理，其计算通过固定的计算公式的计算方式来进行计算，显示屏用于显示检测的信息和其他信息，方便用户操作，顶架上设置有键盘区，并且键盘区上设置有数个操作按键，并与处理模块通过电线电连接，可通过键盘对该测量仪进行操作。

顶架的右部设置有凹槽，凹槽内转动连接有检测装置，检测装置包括调节结构和定准结构，调节结构包括转轴，转轴转动连接于凹槽内，转轴上连接有连接套，连接套的右端设置有接块，接块的右端设置有转块，转块右端设置有固定块，转块转动连接于固定块的内部，使得检测装置可进行左右轴向旋转，也可进行前后轴向旋转，而检测装置的上下轴向旋转可通过旋转机座完成，多向可调使得该测量仪可方便使检测装置对准被测的乔木，顶架和转轴之间设置有第三锁紧结构，第三锁紧结构包括第三锁紧螺栓，并抵在转轴上，通过旋转第三锁紧螺栓即可方便对转轴起到锁紧效果。

定准结构包括检测盘，检测盘设置于固定块的右端，检测盘的右端设置有量角盘，量角盘上标刻有数个量角线，并均标刻有角度，可方便在无电力的情况下得知角度，量角盘上转动连接有数显量角器，数显量角器的两个量角杆均连接有检测头，两个量角杆可用手拨动，每个所述量角杆上均设置有拨杆，可通过拨杆方便对量角杆进行拨动，检测头内设置有微型摄像头，微型摄像头可进行拍照，微型摄像头的两侧分别设置有激光发射器和激光接收器，激光发射器能够发射红外线，红外线照射到树木时，会反射回红外线，反射回的红外线会被激光接收器接收到，再通过处理模块的计算，即可得出检测头到树木的距离，再通过处理模块的计算，即可得出最终想要测量的数值，数显量角器的两个量角杆与量角盘之间的转动连接为高摩擦性的转动连接，使量角杆在旋转时会有一定的阻尼力，增加旋转阻力，使得量角杆不会在调节好后，不会因重力而自行移动，电池、蓝牙模块、GPS定位模块、显示屏、数显量角器、微型摄像头、激光发射器和激光接收器均通过电线与处理模块电连接。

固定块和检测盘之间设置有角度转换结构，角度转换结构包括转换杆和转换片，转块的右端呈凹陷设置，固定块的右部设置有定位块，定位块的内部和固定块之间滑动连接有转换杆，转换杆的左端设置有弹簧槽，并设置有弹簧，弹簧的一端与弹簧槽的左端连接，另一端与转换杆连接，固定块的右端设置有数个转换槽，并呈均匀角度设置，转换杆上设置有拨片，拨片可卡入转换槽内，使用时，由于树木的树高是竖向的测量，而冠幅和胸径都是从横向的测量，这就导致检测装置的测量方向需要进行旋转，故而设计有角度转换结构，在使用时，可向右拉动拨片，然后旋转合适的角度，再松开拨片，使拨片卡入另一个转换槽内。

其中，检测盘的侧面、固定块的侧面和顶盖的顶端均安装有数个水平泡，可方便进行观察是否水平。

综上所述，该多功能乔木树高、冠幅、胸径准确测量仪，在测量时，第一步，把测仪拿到树根部的旁边，打开电源，GPS定位模块开始工作，读取地理坐标，显示于显示屏。

第二步，把测量仪移到合适的位置，操作测量仪上的数个支架，拉出中间的伸缩杆，通过伸缩杆和数个支架的配合，使该测量仪距离地面的高度为1.2m，并使其数个支架时该测量仪站稳，再通过顶盖上的水平泡的配合，并尽可能使底座水平。

第三步，操作调节结构，用手拿住固定块，然后向上下方向旋转至合适位置，并尽量通过固定块上的水平泡的配合，使固定块尽量保持水平，然后向右拉动拨片，然后旋转合适的角度，再松开拨片，使拨片卡入另一个转换槽内，使量角盘保持水平。

第四步，通过移动两个拨杆，使两个检测头的激光发射器均照射于被测树1.2米处的两侧，然后操作数个操作按键，使该测量仪开始工作，激光发射器发射红外线，红外线照射到树木时，会反射回红外线，反射回的红外线会被激光接收器接收到，再通过处理模块的计算，即可得出检测头到树木的距离，再通过处理模块的计算，即可得出胸径的数值，并显示与显示屏上。

第五步，然后用手拿住固定块，松开第二锁紧结构，向上转动固定块，使激光发射器对准树的最大冠幅处，然后重复第四步的操作。

第六步，向右拉动拨片，然后旋转合适的角度，再松开拨片，使拨片卡入另一个转换槽内，使得量角盘呈竖直状态，然后操作两个激光发射器于树的最高处和树根处，再重复第四步的操作。

第七步，操作数个操作按键，打开微型摄像头，并拍照，然后通过手机或计算机通过蓝牙连接蓝牙模块，操作数个操作按键，使得出的所有数据通过蓝牙传输至手机或计算机中进行储存，最后收起该测量仪前往下一个树处或装箱。

请参阅图6，胸径的测量公式为D²＝PQ²＝m²+n²-2mncosO，请参阅图7，冠幅的测量公式为W²＝FE²＝c²+d²-2cdcosD请参阅图8，树高的测量公式为H²＝BC²＝a²+b²-2abcosA。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种多功能乔木树高、冠幅、胸径准确测量仪，其特征在于：包括旋转机座、数个支架、处理装置和检测装置，所述旋转机座的底部设置有数个连接块(1)，所述支架包括接头、连接管(2)、套管(3)和伸缩杆(4)，所述接头包括凸球(5)，所述连接块(1)可与凸球(5)相配合，并且凸球(5)滚动连接于连接块(1)上，所述凸球(5)的底端设置有连接杆(6)，所述连接杆(6)的中部设置有连接槽，所述连接管(2)套在连接杆(6)上，并且连接管(2)的内部设置有与连接槽相匹配的连接环(7)，所述连接管(2)的底部与套管(3)的顶部之间通过螺纹连接，所述套管(3)的内部设置有螺纹，并与伸缩杆(4)呈螺纹连接，所述旋转机座的底端设置有伸缩尺(8)；

所述旋转机座包括座体(9)，所述座体(9)的顶端安装有顶盖(10)，所述座体(9)的内部设置有旋转槽(11)，所述旋转槽(11)和顶盖(10)的中部之间转动连接有旋块(12)，所述旋块(12)的周围设置有旋环(13)，并且旋环(13)与座体(9)和顶盖(10)之间通过数个滚珠(14)呈转动连接；

所述处理装置包括顶架(15)，所述顶架(15)固定于旋块(12)的顶端，所述顶架(15)的内部设置有壳体(16)，所述壳体(16)内设置有隔板(17)，所述隔板(17)的一侧设置有电池(18)，另一侧设置有蓝牙模块(19)、GPS定位模块(20)和处理模块(21)，所述顶架(15)的顶端设置有显示屏(22)；

所述顶架(15)的右部设置有凹槽(23)，所述凹槽(23)内转动连接有检测装置，所述检测装置包括调节结构和定准结构，所述调节结构包括转轴(24)，所述转轴(24)转动连接于凹槽(23)内，所述转轴(24)上连接有连接套(25)，所述连接套(25)的右端设置有接块(26)，所述接块(26)的右端设置有转块(27)，所述转块(27)右端设置有固定块(28)，所述转块(27)转动连接于固定块(28)的内部，所述定准结构包括检测盘(29)，所述检测盘(29)设置于固定块(28)的右端，所述检测盘(29)的右端设置有量角盘(30)，所述量角盘(30)上转动连接有数显量角器(31)，所述数显量角器(31)的两个量角杆均连接有检测头(32)，所述检测头(32)内设置有微型摄像头(33)，所述微型摄像头(33)的两侧分别设置有激光发射器(34)和激光接收器(35)，所述电池(18)、蓝牙模块(19)、GPS定位模块(20)、显示屏(22)、数显量角器(31)、微型摄像头(33)、激光发射器(34)和激光接收器(35)均通过电线与处理模块(21)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种多功能乔木树高、冠幅、胸径准确测量仪，其特征在于：所述固定块(28)和检测盘(29)之间设置有角度转换结构，所述角度转换结构包括转换杆(36)和转换片，所述转块(27)的右端呈凹陷设置，所述固定块(28)的右部设置有定位块(37)，所述定位块(37)的内部和固定块(28)之间滑动连接有转换杆(36)，所述转换杆(36)的左端设置有弹簧(38)槽，并设置有弹簧(38)，所述弹簧(38)的一端与弹簧(38)槽的左端连接，另一端与转换杆(36)连接，所述固定块(28)的右端设置有数个转换槽(39)，并呈均匀角度设置，所述转换杆(36)上设置有拨片(40)，所述拨片(40)可卡入转换槽(39)内。

3.根据权利要求1所述的一种多功能乔木树高、冠幅、胸径准确测量仪，其特征在于：所述检测盘(29)的侧面、固定块(28)的侧面和顶盖(10)的顶端均安装有数个水平泡(41)。

4.根据权利要求1所述的一种多功能乔木树高、冠幅、胸径准确测量仪，其特征在于：所述量角盘(30)上标刻有数个量角线，并均标刻有角度。

5.根据权利要求1所述的一种多功能乔木树高、冠幅、胸径准确测量仪，其特征在于：所述套管(3)与伸缩杆(4)之间均设置有第一锁紧结构，所述第一锁紧结构包括锁紧块，所述锁紧块和套管(3)之间螺纹连接有第一锁紧螺栓(42)，并且第一锁紧螺栓(42)抵在伸缩杆(4)上，所述顶盖(10)和旋环(13)之间设置有第二锁紧结构，所述第二锁紧结构包括第二锁紧螺栓(43)，所述第二锁紧螺栓(43)穿过顶盖(10)，并抵在旋环(13)上，所述顶架(15)和转轴(24)之间设置有第三锁紧结构，所述第三锁紧结构包括第三锁紧螺栓(44)，并抵在转轴(24)上。

6.根据权利要求1所述的一种多功能乔木树高、冠幅、胸径准确测量仪，其特征在于：所述伸缩尺(8)包括数节，每节伸缩尺(8)上均设置有刻度，所述伸缩尺(8)的顶部与旋转机座之间通过固定套连接固定。

7.根据权利要求1所述的一种多功能乔木树高、冠幅、胸径准确测量仪，其特征在于：所述顶架(15)上设置有键盘区，并且键盘区上设置有数个操作按键(45)，并与处理模块(21)通过电线电连接。

8.根据权利要求1所述的一种多功能乔木树高、冠幅、胸径准确测量仪，其特征在于：所述数显量角器(31)的两个量角杆与量角盘(30)之间的转动连接为高摩擦性的转动连接，所述凸球(5)和连接块(1)之间的滚动配合为高摩擦性的滚动配合。

9.根据权利要求1所述的一种多功能乔木树高、冠幅、胸径准确测量仪，其特征在于：每个所述量角杆上均设置有拨杆(46)。