[發(fā)明專利]一種盆栽作物長(zhǎng)勢(shì)動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置及其檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410626853.6
• 申請(qǐng)日: 2014-11-10
• 公開（公告）號(hào): CN104457936A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張曉東;李立;毛罕平;高洪燕;朱文靜;孫俊;張紅濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號(hào): G01G19/00
• 分類號(hào): G01G19/00;G01B11/02;G01B11/08
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種盆栽作物長(zhǎng)勢(shì)動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，其特征在于，包括檢測(cè)平臺(tái)和旋轉(zhuǎn)軸（7），所述旋轉(zhuǎn)軸（7）的軸底端部安裝有旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)帶動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)軸（7）轉(zhuǎn)動(dòng)；所述旋轉(zhuǎn)軸（7）上部固定有第一懸臂架（5），所述第一懸臂架（5）的末端安裝有激光測(cè)距傳感器（1）；所述旋轉(zhuǎn)軸（7）下部固定有第二懸臂架（6），所述旋轉(zhuǎn)軸（7）上還固定有第一步進(jìn)電機(jī)（8），所述第一步進(jìn)電機(jī)（8）通過齒輪齒條裝置帶動(dòng)所述第二懸臂架（6）左右移動(dòng)；所述第二懸臂架（6）的末端安裝有壓力傳感器（2）；所述檢測(cè)平臺(tái)上設(shè)有第二步進(jìn)電機(jī)（9），所述第二步進(jìn)電機(jī)（9）依靠齒輪齒條裝置帶動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)軸（7）左右移動(dòng)；所述檢測(cè)平臺(tái)上還設(shè)有若干底座（10），所述每個(gè)底座（10）上安裝有載重傳感器（4），所述底座（10）沿所述旋轉(zhuǎn)軸（7）呈圓形排列。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種盆栽作物長(zhǎng)勢(shì)動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述第一步進(jìn)電機(jī)（8）上還安裝光電編碼器（3），所述光電編碼器（3）通過檢測(cè)所述第一步進(jìn)電機(jī)（8）的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)來(lái)測(cè)定第二懸臂架（6）的位移量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)盆栽作物樣本莖粗的測(cè)量。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種盆栽作物長(zhǎng)勢(shì)動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，其特征在于，還包括信號(hào)傳輸處理系統(tǒng)，所述信號(hào)傳輸處理系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集卡（11）、控制模塊（12）和計(jì)算機(jī)（13），所述數(shù)據(jù)采集卡（11）用來(lái)將所述激光測(cè)距傳感器（1）、所述壓力傳感器（2）、所述光電編碼器（3）和所述載重傳感器（4）的信號(hào)傳輸給所述控制模塊（12），所述控制模塊（12）與所述計(jì)算機(jī)（13）相連，所述控制模塊（12）用來(lái)控制所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)、所述第一步進(jìn)電機(jī)（8）和所述第二步進(jìn)電機(jī)（9）。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種盆栽作物長(zhǎng)勢(shì)動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)軸（7）與所述第一懸臂架（5）和所述第二懸臂架（6）之間為可拆卸固定連接，所述第一懸臂架（5）和所述第二懸臂架（6）能夠根據(jù)不同類型的盆栽作物樣本安裝在所述旋轉(zhuǎn)軸（7）的不同位置上。

5.一種利用盆栽作物長(zhǎng)勢(shì)動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置對(duì)盆栽作物長(zhǎng)勢(shì)進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)方法，包括如下步驟：

A?多傳感檢測(cè)裝置的預(yù)置

①采用一個(gè)無(wú)作物樣本作為標(biāo)定樣本，調(diào)整無(wú)作物樣本和盆栽作物樣本，使其具有等量的基質(zhì)和水肥，并采用同樣的施肥灌溉措施；

②將無(wú)作物樣本和盆栽作物作物樣本均放置在底座（10）上；

③根據(jù)盆栽作物樣本的需要，調(diào)整第一懸臂架(5)的位置，使激光測(cè)距傳感器（1）位于盆栽作物樣本正上方，調(diào)整第二懸臂架（6）的位置，使壓力傳感器（2）處于作物的莖部位置；設(shè)置裝有壓力傳感器（2）的第二旋臂架（6）的初始位置，使壓力傳感器（2）的最外邊緣與所有盆栽作物樣本形成的圓相切；

④對(duì)設(shè)置在所述底座（10）和所述無(wú)作物樣本之間的荷重傳感器（4）進(jìn)行標(biāo)定；

⑤根據(jù)檢測(cè)需要在計(jì)算機(jī)上設(shè)置各個(gè)電動(dòng)機(jī)的起始位置，確定旋轉(zhuǎn)角度、啟動(dòng)時(shí)間和循環(huán)時(shí)間；

B啟動(dòng)盆栽作物長(zhǎng)勢(shì)動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置，對(duì)作物長(zhǎng)勢(shì)進(jìn)行檢測(cè)

盆栽作物長(zhǎng)勢(shì)動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置首先采集無(wú)作物樣本質(zhì)量信息，確定基準(zhǔn)信息之后，盆栽作物長(zhǎng)勢(shì)動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置的各個(gè)傳感器按照計(jì)算機(jī)的程序順序達(dá)到預(yù)設(shè)位置進(jìn)行檢測(cè)，在一個(gè)循環(huán)周期內(nèi)完成作物質(zhì)量、莖粗和株高信息的采集后復(fù)位，然后按設(shè)置的循環(huán)時(shí)間重復(fù)上述檢測(cè)過程，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)作物長(zhǎng)勢(shì)信息的動(dòng)態(tài)檢測(cè);

C對(duì)盆栽作物樣本長(zhǎng)勢(shì)特征參數(shù)的量化和描述

①?gòu)呐柙宰魑飿颖竞芍貍鞲衅鞑杉降馁|(zhì)量信息與無(wú)作物樣本荷重傳感器采集到的質(zhì)量信息做差運(yùn)算，得到作物生物量的變化；

②從激光測(cè)距傳感器（1）和壓力傳感器（2）采集到的盆栽作物樣本信息中提取莖粗、株高特征參數(shù)；

③根據(jù)獲取的作物莖粗、株高、質(zhì)量信息的變化，通過多信息融合對(duì)作物生長(zhǎng)過程中長(zhǎng)勢(shì)變化信息進(jìn)行量化描述輸出。