[發明專利]一種樹徑生長量的自動測量裝置

無效

• 申請號: 201110365933.7
• 申請日: 2011-11-18
• 公開（公告）號: CN102426005A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發明（設計）人: 李文彬;張百杰;張俊梅
• 申請（專利權）人: 北京林業大學
• 主分類號: G01B21/10
• 分類號: G01B21/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種樹徑生長量的自動測量裝置，適合應用在人工林監測、植物生長量測量及樹木生長規律方面的研究，尤其涉及一種活立木樹木直徑生長量實時自動測量裝置。

背景技術

樹徑是樹木生長中的重要因子，在樹木調查和樹木生長規律研究中占有舉足輕重的地位，而樹徑測量方法的精確度和方便性仍是一難解的課題，目前一些測量方法和裝置還處于相對落后的現狀，特別是樹木生長因子之間的關系和生長機制的研究，現在還沒有統一的定論，這和測量的精確程度以及測量方法的操作便捷性有很大關系，因此在不破壞樹木的條件下，研制方便安裝和測量、操作簡單、精度高的樹徑測量裝置具有十分重要的意義和研究的價值。

發明內容

本發明提供了一種樹徑生長量的自動測量裝置，該裝置結構合理、安裝方便，測量的可靠性高、精度高，通過該樹徑生長量的自動測量裝置實現實時測量、實時數據采集、通過無線網絡節點遠程監測裝置實時監測樹徑的實時生長量和生長狀態。

本發明的目的是：基于林業數字化和植物生長量以及生長機理研究的要求，利用該發明可以達到實時地采集和監測樹徑的生長量，為人工林樹徑的監測和調查以及植物生理研究提供可靠的數據，對于樹木生長因子之間關系的研究具有推進作用。

為達到上述目的，本發明的技術方案是：

一種樹徑生長量的自動測量裝置，包括裝置固定模塊和測量模塊；其中裝置固定模塊將測量模塊固定于樹干上需要測量樹徑變化量的位置上；測量模塊包括帶有彈簧的直線位移傳感器、測頭端滑輪、轉向滑輪、導向滑輪、無彈性細鋼絲繩、卡頭和測頭端滑輪與帶有彈簧的直線位移傳感器的連接部分；測頭端滑輪與帶有彈簧的直線位移傳感器的連接部分使得測頭端滑輪正常轉動；通過該測頭端滑輪與帶有彈簧的直線位移傳感器的連接部分將測頭端滑輪的位移量傳遞到帶有彈簧的直線位移傳感器上；無彈性細鋼絲繩通過測頭端滑輪、轉向滑輪、導向滑輪后，無彈性細鋼絲繩環抱于需要測量樹徑的位置上，通過卡頭將無彈性細鋼絲繩兩端卡緊，確保帶有彈簧的直線位移傳感器的自由端被壓縮到預定的位置；根據帶有彈簧的直線位移傳感器的位移量來確定樹徑生長的變化量。

其中轉向滑輪、導向滑輪均為兩個，兩個轉向滑輪、導向滑輪相對于帶有彈簧的直線位移傳感器對稱設置，轉向滑輪的輪槽中心平面、測頭端滑輪的輪槽中心平面和帶有彈簧的直線位移傳感器的活動桿的中心軸均在同一平面上，該平面垂直于無彈性細鋼絲繩環抱樹干的樹干截面。

轉向滑輪使無彈性細鋼絲繩隨著帶有彈簧的直線位移傳感器上的測頭端滑輪的運動從垂直于樹干截面的方向變換到樹干截面方向上；

導向滑輪協助無彈性細鋼絲繩通過轉向滑輪后水平環抱到樹干上，避免無彈性細鋼絲繩從轉向滑輪的輪槽中脫出。

其中裝置固定模塊包括：傳感器抱卡，皮帶，皮帶卡扣，金屬環，金屬環固定夾。

其中，傳感器抱卡，用于固定測量模塊中的帶有彈簧的直線位移傳感器，并確定無彈性細鋼絲繩與測量模塊的連接關系；傳感器抱卡進一步包括：傳感器抱卡主體結構，轉向滑輪定位軸，導向滑輪定位軸，轉向滑輪定位套筒，導向滑輪定位套筒，螺母，墊片，金屬墊片，螺釘和橡膠墊片。

傳感器抱卡主體結構，用于確定傳感器抱卡上面各個部件的安裝位置和相對關系；

轉向滑輪、導向滑輪分別通過轉向滑輪定位軸、導向滑輪定位軸、轉向滑輪定位套筒、導向滑輪定位套筒、以及螺母和墊片安裝固定在傳感器抱卡主體結構上。

轉向滑輪定位軸、導向滑輪定位軸用于通過轉向滑輪定位套筒、導向滑輪定位套筒、螺母和墊片，來固定轉向滑輪、導向滑輪，并確定轉向滑輪和導向滑輪的軸向位置。

轉向滑輪定位軸和導向滑輪定位軸之間的間距大于轉向滑輪和導向滑輪各自半徑之和，保證轉向滑輪和導向滑輪的運動互不干涉。

金屬墊片、螺釘，用于將帶有彈簧的直線位移傳感器安裝在傳感器抱卡主體結構的中間部分；安裝方式為過盈配合，通過將螺釘安裝在傳感器抱卡主體部分的螺釘孔上。

橡膠墊片，用于增加樹徑生長量的自動測量裝置與樹干之間的最大靜摩擦力，安裝在金屬墊片與螺釘之間。

皮帶，用于將整個樹徑生長量的自動測量裝置固定于樹干上需要測量樹徑變化量的位置上；并通過皮帶卡扣的扣合來實現上述固定。

皮帶卡扣，用來協助皮帶將整個樹徑生長量的自動測量裝置固定于樹干上需要測量樹徑變化量的位置上。

金屬環，用于間接連接皮帶和測量模塊。

金屬環固定夾，用于固定金屬環，并直接連接金屬環與帶有彈簧的直線位移傳感器。