[發明專利]消除位移莖變差傳感器受作物莖生長影響的方法

有效

• 申請號: 201310412644.7
• 申請日: 2013-09-04
• 公開（公告）號: CN103486933A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 高勝國;高任翔
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院農田灌溉研究所
• 主分類號: G01B5/02
• 分類號: G01B5/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明屬于農業節水灌溉技術領域，尤其涉及一種消除位移莖變差傳感器受作物莖生長影響的方法。

背景技術：

位移莖變差傳感器用于監測作物莖稈直徑的微變化，作物莖稈直徑的微變化是指作物莖稈白天蒸騰失水收縮，夜晚根系吸水膨脹，由此導致的植株莖稈直徑上的微小變化。作物莖直徑微變化與作物體內的水分變化密切相關，同時它還能反應出外界蒸騰條件及土壤供水能力的變化。國外利用植株莖直徑微變化監測作物水分狀況的相關試驗研究從20世紀50年代末就已經開始，20世紀80年代在繼續深化機理研究的同時，開始注重于應用技術的探索。1984年，McBurney等針對已有方法的不確定性和植物生長對測定結果的影響等問題，對莖直徑變化和莖水勢之間的關系及測定方法做了進一步研究。20世紀90年代，莖直徑變化監測作物水分方法在自動控制灌溉系統中已有所運用。1995年，Sato等在溫室條件下進行了盆栽試驗。他們設計安裝了一個自動控制供水系統，包括一臺PC、I／O界面、噴灌設備、光合光子通量密度(PPFD)傳感器和激光莖直徑傳感器。與其它研究不同，Sato等用莖直徑變化監測作物水分狀況的手段是激光傳感器，因為激光莖直徑傳感器沒有其它研究中用帶彈簧的位移莖變差傳感器受植物莖生長影響的問題。位移莖變差傳感器是通過彈簧夾持在植物莖稈上的，彈簧作用于植物莖稈上的壓力與彈簧的位移成正比，伴隨植物莖稈的生長使彈簧的位移加大，從而作用于植物莖稈上的壓力逐漸增強，導致植株莖稈直徑的微小變化(膨脹和收縮)也逐步減少而嚴重影響莖變差的監測結果。例如：中國農業科學院農田灌溉研究所在采用德國產DD型莖直徑變化傳感器(典型的位移莖變差傳感器)測定番茄植株莖直徑微變化時，探頭安裝松緊的初始值控制在1000Ω(相當于彈簧壓縮1000μm)，由于番茄莖直徑的自然生長作用其值會增加，當所測探頭電阻超過1500Ω(相當于彈簧壓縮1500μm)時，將探頭調松至1000Ω(相當于彈簧壓縮1000μm)，以減少番茄莖稈自然生長的影響。進行如此頻繁的調校，在自動控制灌溉系統中是絕對不能接受的，因此，莖生長嚴重影響莖變差的監測結果的問題，是采用莖變差方法診斷作物缺水程度，實現灌溉自動控制實際運用的一個必須逾越的障礙和必須解決的一個前提。本發明人的試驗也證實，彈簧對莖稈施加力的大小，是，是否能測到莖直徑的日變化和測量靈敏度高低的決定因素，經試驗，對番茄莖稈施加力的最佳大小是9.6N。

發明內容：

本發明的目的在于提供一種消除位移莖變差傳感器受作物莖生長影響的方法。

本發明的目的是這樣實現的：

一種消除位移莖變差傳感器受作物莖生長影響的方法，第一步，去掉位移莖變差傳感器中的位移傳感器測量推拉桿上的壓縮彈簧，第二步，將位移傳感器的測量推拉桿重新訂做加工，包括：1、長度延長，2、將測量推拉桿全部拉出，在測量推拉桿上遠離位移傳感器的一端開始加工螺紋直到距位移傳感器大于測量量程的位置上，3、加工一個凹形支架，凹形支架的兩側打孔后攻絲，再在凹形支架底部中心打孔，測量推拉桿從該孔穿過，前后用兩個螺絲固定在靠近位移傳感器測量推拉桿上螺紋即將消失位置的測量推拉桿上，第三步，加工一個L型板作為卷制恒力彈簧的支架，L型板的長臂端加工4個螺絲孔，用于固定L型板，使之與位移傳感器成為一體，在L型板的短臂一端測量推拉桿通過的地方打一大于測量推拉桿直徑的孔，在L型板的短臂一側的邊角處打一孔，在與之對稱的另一邊角處對稱地打另一孔，將兩個事先加工好的卷制恒力彈簧的滾輪用螺栓分別固定在這兩個孔上，第四步，將所測作物莖變差測量對莖稈施加的最佳作用力的一半，作為選擇卷制恒力彈簧拉伸力的依據，選擇兩個相同的卷制恒力彈簧分別對稱地安裝在L型板上的兩個卷制恒力彈簧的滾輪上，兩個卷制恒力彈簧的拉伸端分別對稱的用螺栓固定在測量推拉桿上的凹形支架的兩側上，最后，將位移莖變差傳感器的莖稈活動頂托擰到測量推拉桿的最外端，各部就位，就構成了一個不受作物莖生長影響的位移莖變差傳感器。

本發明具有如下積極效果：

采用本發明的方法不僅簡單有效且成本低廉，很好地解決了現有的位移莖變差傳感器受作物莖生長影響的問題。

附圖說明：

附圖為本發明實施例的示意圖。

具體實施方式：