[發(fā)明專(zhuān)利]活立木胸徑精準(zhǔn)實(shí)時(shí)自動(dòng)測(cè)量裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310185946.5
• 申請(qǐng)日: 2013-05-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103335624A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐云杰;湯楊;修樹(shù)東
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江農(nóng)林大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01B21/10
• 分類(lèi)號(hào): G01B21/10
• 代理公司: 杭州杭誠(chéng)專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種活立木胸徑測(cè)量裝置，尤其是涉及一種活立木胸徑精準(zhǔn)實(shí)時(shí)自動(dòng)測(cè)量裝置。

背景技術(shù)

為實(shí)現(xiàn)林木精準(zhǔn)經(jīng)營(yíng)與高效利用，需要精準(zhǔn)掌握林木生長(zhǎng)信息以及它和環(huán)境因子間的相互作用關(guān)系，精確分析林木生長(zhǎng)的生物學(xué)特性和生態(tài)學(xué)特性的變化規(guī)律；準(zhǔn)確、及時(shí)地獲取樹(shù)木生長(zhǎng)數(shù)據(jù)信息及環(huán)境因子信息是開(kāi)展以上研究工作的最基本的前提。樹(shù)木生長(zhǎng)量的測(cè)量因子主要是胸徑和樹(shù)高，其中相對(duì)比較難準(zhǔn)確測(cè)量的是樹(shù)高，研究表明樹(shù)高和胸徑間有著一定的相關(guān)關(guān)系，可用測(cè)得的胸徑數(shù)據(jù)來(lái)估算樹(shù)高，進(jìn)而計(jì)算材積，因此測(cè)量樹(shù)木生長(zhǎng)量就可集中到測(cè)量胸徑上來(lái)。

現(xiàn)有的一類(lèi)測(cè)量方式是通過(guò)人工進(jìn)入林地直接測(cè)量獲取樹(shù)木生長(zhǎng)量，這種測(cè)量方式的工作量大，且由于受測(cè)量條件限制不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)、實(shí)時(shí)、自動(dòng)采集數(shù)據(jù)，只能作有限次的測(cè)量，無(wú)法詳細(xì)的掌握樹(shù)木動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)過(guò)程。還有一類(lèi)方式如中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?00810055755.6的活立木樹(shù)木直徑生長(zhǎng)量實(shí)時(shí)自動(dòng)測(cè)量的方法及裝置，設(shè)計(jì)的裝置采用一組直線力傳感器采集數(shù)據(jù)，配置數(shù)據(jù)處理器彈性元件等，但體積龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝、維修、數(shù)據(jù)處理和采集都不方便。還有如中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?01110365947.9的一種樹(shù)徑自動(dòng)測(cè)量裝置，設(shè)計(jì)的裝置采用直線位移傳感器，通過(guò)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)和公式計(jì)算計(jì)算得出樹(shù)木直徑，傳動(dòng)結(jié)構(gòu)在制造和安裝中存在誤差，且在計(jì)算中也存在誤差，不能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的測(cè)量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要是針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種能夠精準(zhǔn)地而且實(shí)時(shí)地進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量、便于安裝和維修、便于數(shù)據(jù)處理和采集的活立木胸徑精準(zhǔn)實(shí)時(shí)自動(dòng)測(cè)量裝置。

本發(fā)明的目的主要是通過(guò)下述方案得以實(shí)現(xiàn)的：一種活立木胸徑精準(zhǔn)實(shí)時(shí)自動(dòng)測(cè)量裝置，包括定位裝置和固定在定位裝置上的測(cè)量器，所述的測(cè)量器下端連接有編碼器，所述的測(cè)量器包括殼體、位于殼體內(nèi)的主軸和測(cè)量線，所述的測(cè)量線的一端纏繞在主軸上、另一端由測(cè)量器的一側(cè)伸出并圍繞活立木后固定在測(cè)量器的另一端，所述的編碼器與主軸下端相連。測(cè)量器通過(guò)定位裝置固定在待測(cè)的活立木上，測(cè)量器的殼體內(nèi)設(shè)置主軸和測(cè)量線，測(cè)量線的一段纏繞在主軸上，另一端由測(cè)量器的一側(cè)伸出并圍繞在活立木的胸徑處，然后再固定在測(cè)量器的另一端。當(dāng)需要拆卸整個(gè)測(cè)量裝置時(shí)，只需將測(cè)量線與測(cè)量器的固定端斷開(kāi)，通過(guò)定位裝置便可從活立木上取下測(cè)量裝置，便于測(cè)量裝置的安裝和維修。活立木生長(zhǎng)時(shí)胸徑增大，使測(cè)量線由測(cè)量器的殼體內(nèi)拉出，拉出的測(cè)量線帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，主軸下端連接有編碼器，編碼器將主軸旋轉(zhuǎn)的角速度轉(zhuǎn)化成可傳輸?shù)男盘?hào)，通過(guò)對(duì)編碼器發(fā)送的信號(hào)進(jìn)行計(jì)算得出活立木胸徑增長(zhǎng)的數(shù)值。隨著活立木自身生長(zhǎng)進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量，無(wú)需人工進(jìn)入林地進(jìn)行測(cè)量，有效地提高了測(cè)量的效率，減小測(cè)量所需的工作量。通過(guò)活立木自身的生長(zhǎng)帶動(dòng)測(cè)量線的拉動(dòng)，通過(guò)測(cè)量線的拉動(dòng)帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，提高了測(cè)量的精確度、保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。

作為優(yōu)選，所述的主軸上端圍繞有渦旋彈簧。主軸上端圍繞有渦旋彈簧，渦旋彈簧通過(guò)自身彈性使主軸受到逆向扭矩，當(dāng)將測(cè)量線從活立木上取下時(shí)，渦旋彈簧帶動(dòng)主軸逆向旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)測(cè)量線縮回到測(cè)量器的殼體內(nèi)并回繞到主軸上，便于對(duì)測(cè)量線的回收。渦旋彈簧傳給主軸的扭矩遠(yuǎn)小于活立木生長(zhǎng)時(shí)對(duì)測(cè)量線施加的擴(kuò)張力，保證渦旋彈簧不會(huì)使測(cè)量線影響活立木原本的生長(zhǎng)量。

作為優(yōu)選，所述的渦旋彈簧上下兩端均設(shè)置有滾動(dòng)軸承。渦旋彈簧上下兩端均設(shè)置滾動(dòng)軸承，使主軸能夠在殼體內(nèi)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，而且保證主軸軸向旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性。

作為優(yōu)選，所述的殼體內(nèi)設(shè)置輔助滾輪和內(nèi)導(dǎo)輪，所述的測(cè)量線依次繞經(jīng)輔助滾輪和內(nèi)導(dǎo)輪并從殼體的一側(cè)穿出。殼體內(nèi)設(shè)置有輔助滾輪和內(nèi)導(dǎo)輪，測(cè)量線繞經(jīng)輔助滾輪后再繞經(jīng)內(nèi)導(dǎo)輪并從殼體的一側(cè)穿出，采用輔助滾輪和內(nèi)導(dǎo)輪能夠保證測(cè)量線拉伸時(shí)的穩(wěn)定性，而且能夠減小測(cè)量線拉伸時(shí)受到的阻力，有效地縮小測(cè)量誤差，保證測(cè)量的精確性。

作為優(yōu)選，所述的殼體外靠近測(cè)量線伸出的一側(cè)設(shè)置有外導(dǎo)輪。當(dāng)測(cè)量線由測(cè)量器的一側(cè)穿出后繞經(jīng)外導(dǎo)輪能夠保證測(cè)量線拉伸時(shí)的穩(wěn)定性，而且能夠減小測(cè)量線拉伸時(shí)受到的阻力，有效地縮小測(cè)量誤差，保證測(cè)量的精確性。