[發明專利]一種可調預壓力的植物葉片厚度無損測量儀及測量方法

有效

• 申請號: 201310585090.0
• 申請日: 2013-11-19
• 公開（公告）號: CN103575203A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 劉九慶;朱福安;董光輝
• 申請（專利權）人: 東北林業大學
• 主分類號: G01B7/06
• 分類號: G01B7/06
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 張宏威

技術領域

本發明涉及一種植物葉片厚度無損測量儀。

背景技術

現在已有的植物葉片厚度測量儀基本上都是非接觸式測量，這種測量方法的測量精度較低而且容易受到外界環境條件如：溫度、震動、風速等條件的影響。現在，在接觸式無損植物葉片厚度測量儀器方面國內幾乎空白，中國計量學院設計過一款接觸式葉片厚度測量儀，但是他們的測頭是通過重力直接接觸，并不能進行精確控制，所以不能做到無損測量，而且測量數據也受到葉片形變的影響。

發明內容

本發明是為了在保證植物葉片無損的情況下對植物葉片厚度進行精確測量，從而提供一種可調預壓力的植物葉片厚度無損測量儀。

一種可調預壓力的植物葉片厚度無損測量儀，它包括葉片安放臺1、檢測裝置支架2、電感式位移傳感器3、減速步進電機4、梅花形彈性聯軸器5、預壓力提供機構外蓋6、壓力傳感器8、蝸桿軸9、一號軸承10、齒輪11、齒輪軸12、二號軸承13、蝸輪14、預壓力提供機構殼體15、預壓力桿16、彈簧17、A/D轉換器、單片機和上位機；

檢測裝置支架2的前端一體固定有葉片安放臺1，所述葉片安放臺1為半圓環形結構；電感式位移傳感器3的主體設置在檢測裝置支架2內部，電感式位移傳感器3的探頭伸出檢測裝置支架2，且位于葉片安放臺1的開口區域；減速步進電機4的定子固定在電感式位移傳感器3的主體上，預壓力提供機構殼體15上相對的側面對應開有兩個通孔，所述二號軸承13固定在其中一個通孔中；所述減速步進電機4的輸出軸穿過另一個通孔伸入到預壓力提供機構殼體15內部，減速步進電機4的輸出軸通過梅花形彈性聯軸器5與蝸桿軸9的一端連接；所述蝸桿軸9的另一端與二號軸承13軸承連接；

預壓力提供機構殼體15內安裝有蝸輪14，所述蝸輪14與蝸桿軸9嚙合；蝸輪14的中心位置與齒輪軸12的一端固定連接；所述齒輪軸12的另一端與一號軸承10軸承配合；

預壓力提供機構殼體15的底面上開有通孔，在預壓力提供機構殼體15內部的頂面上與該通孔對應的位置固定有彈簧限位管，彈簧17位于該彈簧限位管中，預壓力桿16的頂端伸入彈簧限位管中且與彈簧17緊密接觸；所述預壓力桿16的另一端通過預壓力提供機構殼體15底面上的通孔伸出預壓力提供機構殼體15，所述預壓力桿16的另一端位于電感式位移傳感器3的探頭的正上方；

所述預壓力桿16的主體上設置有齒條，齒輪軸12的主體上套裝并固定有齒輪11，所述齒輪11與預壓力桿16的主體上的齒條嚙合；預壓力提供機構外蓋6將預壓力提供機構殼體15封閉；

預壓力桿16的底端安裝有壓力傳感器8，所述壓力傳感器8的信號輸出端與A/D轉換器的信號輸入端連接；所述A/D轉換器的信號輸出端與單片機的信號輸入端連接；所述單片機的信號輸出端與上位機的信號輸入端連接。

基于上述的一種可調預壓力的植物葉片厚度無損測量儀測量植物葉片厚度的方法，它由以下步驟實現：

步驟一、采用減速步進電機控制蝸桿旋轉，使預壓力桿上升到與葉片安放臺相距0.8至1.2cm的位置；

步驟二、將待測植物葉片放到葉片安放臺上，并將位移傳感器探頭接觸植物葉片下表面；

步驟三、對壓力傳感器進行調零操作；

步驟四、采用減速步進電機的控制預壓力桿下降；并實時檢測預壓力值，當預壓力值到達預設值時，控制減速步進電機停止運行；

步驟五、對位移傳感器進行調零操作，并預設壓力下進行葉片厚度測量。

本發明在保證植物葉片無損的情況下對植物葉片厚度進行精確測量，從而得到植物生長周期中的形態學變化。測量精度同比現有技術提高了20%。

附圖說明

圖1是本發明的分體結構示意圖；圖2是本發明組裝后的結構示意圖。

具體實施方式

具體實施方式一、結合圖1和圖2說明本具體實施方式，一種可調預壓力的植物葉片厚度無損測量儀，它包括葉片安放臺1、檢測裝置支架2、電感式位移傳感器3、減速步進電機4、梅花形彈性聯軸器5、預壓力提供機構外蓋6、壓力傳感器8、蝸桿軸9、一號軸承10、齒輪11、齒輪軸12、二號軸承13、蝸輪14、預壓力提供機構殼體15、預壓力桿16、彈簧17、A/D轉換器、單片機和上位機；