[發明專利]一種植物葉片含水量在線檢測裝置和方法

無效

• 申請號: 201310369247.6
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN103424440A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 惠國華;周瑤;詹玉麗;邵拓;李晨迪;周于人;杜桂蘇;李曼;蔡艷芳;黃潔;王敏敏
• 申請（專利權）人: 浙江工商大學
• 主分類號: G01N27/04
• 分類號: G01N27/04
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術領域

本發明涉及含水量檢測技術領域，尤其涉及一種植物葉片含水量在線檢測裝置和方法。

背景技術

在大棚果蔬作物栽培研究中，植物葉片含水量是灌溉控制的重要節點。當植物葉片中含水量降低時，如果不能及時進行灌溉則會導致植株供水不足而生長緩慢，嚴重的會枯萎，極大的影響作物的產量。如果植物葉片含水量升高時，則應該暫緩灌溉，以免出現水分過多導致植株死亡。

含水量測量的標準方法是烘干法，但烘干法是有損測量，需破壞樣品，且測量時間很長，步驟繁瑣。于是出現了含水量的儀器測量法，有微波水分法、電容水分法、中子水分法、電極水分法等等。對植物葉片含水量測量的一般方法是烘干法、電容法、電磁波法等，但是這些方法一般都有破壞性、非連續性，并且很費時間。

中國專利公開號CN202583110，公開日2012年12月5日，實用新型的名稱為谷物水分儀，該申請案公開了一種谷物水分儀，它包括有電路板，設置于電路板上的中央處理器，與中央處理器連接的電源、谷物傳感器電機驅動模塊、烘干機啟動模塊、溫度傳感器、谷物傳感器、放大電路和顯示屏，谷物傳感器電機驅動模塊、烘干機啟動模塊和放大電路均設置于電路板上。其不足之處是，該谷物水分儀采用烘干的方式檢測谷物水分，檢測時間較長。

發明內容

本發明的目的是克服現有植物葉片含水量檢測方法都有破壞性、非連續性，并且檢測時間較長的技術問題，提供了一種植物葉片含水量在線檢測裝置和方法，其能夠快速、準確、無損地在線檢測出植物葉片的含水量。

為了解決上述問題，本發明采用以下技術方案予以實現：

本發明的一種植物葉片含水量在線檢測裝置，包括檢測箱、第一電極片、第二電極片、頻率測量裝置和計算機，所述檢測箱內設有SAW諧振檢測器和穩壓電源，所述第一電極片固定在檢測箱上表面，所述第二電極片位于檢測箱上方，所述第二電極片的兩側都設有固定帶，所述固定帶的端部與檢測箱頂部可拆卸連接，所述穩壓電源與SAW諧振檢測器的電源端電連接，所述SAW諧振檢測器的兩個檢測端分別與第一電極片和第二電極片電連接，所述SAW諧振檢測器的輸出端與頻率測量裝置的輸入端電連接，所述頻率測量裝置的輸出端與計算機電連接。

在本技術方案中，檢測時，將待測植物葉片放置在第一電極片和第二電極片之間，第二電極片通過固定帶固定住，使第一電極片和第二電極片把植物葉片夾緊，保證檢測時植物葉片與兩個電極片充分接觸。接著SAW諧振檢測器對待測植物葉片進行檢測。由于植物葉片的介電特性，植物葉片的存在導致SAW諧振電路的電流發生變化，不同含水量的植物葉片介電特性不同，SAW諧振檢測器檢測不同含水量的植物葉片所輸出的電壓信號的頻率不同。頻率測量裝置用于檢測SAW諧振檢測器輸出電壓信號的頻率，輸出頻率響應曲線到計算機。計算機對頻率響應曲線采樣，得到100個采樣值，將采樣值作為輸入數據輸入非線性隨機共振模型，非線性隨機共振模型輸出信噪比曲線，該信噪比曲線存在兩個信噪比峰值，將兩個信噪比峰值的差值作為特征值M，將將特征值M帶入含水量比例預測公式：M＝c+dWk，其中c和d都為常數，Wk為含水量，計算出待測植物葉片含水量。

作為優選，所述檢測箱的頂部設有屏蔽罩，所述屏蔽罩與檢測箱可拆卸連接，所述第一電極片位于檢測箱頂部的中間位置，所述屏蔽罩的側壁底部中間位置設有開口，所述檢測箱的內表面設有金屬導電層。屏蔽罩和檢測箱的內表面的金屬導電層起屏蔽作用，在線檢測時，植物葉片被第一電極片和第二電極片夾住，植物葉片的莖部可從屏蔽罩的開口處穿過，使植物葉片能在不被摘下的情況下進行檢測。

作為優選，所述屏蔽罩的開口處設有可上下移動的擋板，所述擋板由金屬屏蔽材料制成。擋板可上下移動，便于不同粗細的植物葉片莖部穿過，保證屏蔽罩的屏蔽效果。