[發明專利]一種林木樹干正向及反向液流密度測算裝置及方法

有效

• 申請號: 201811032895.1
• 申請日: 2018-09-05
• 公開（公告）號: CN109254031B
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 張勁松;孫圣;施生綿;何春霞;孫守家;黃輝;尹昌君
• 申請（專利權）人: 中國林業科學研究院林業研究所
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20;G01K7/22
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 王剛

1.一種林木樹干正向及反向液流密度測算方法，其特征在于，所述方法應用于林木樹干正向及反向液流密度測算裝置，所述裝置包括：傳感器和控制器；所述傳感器包括沿林木樹干延伸方向由上至下等間距設置的上部探針、中部探針和下部探針；所述上部探針、所述中部探針和所述下部探針均設置有測溫組件；所述中部探針還設置有加熱組件；所述控制器用于控制所述測溫組件采集溫度數據，以及控制所述加熱組件進行加熱；

所述方法包括：

將所述傳感器的所述上部探針、所述中部探針和所述下部探針插入待測林木樹干部分的邊材部位中；

通過所述控制器控制所述加熱組件進行至少一次循環間斷加熱；其中，一次所述循環間斷加熱的周期包括：時長相等的加熱期和冷卻期；在每個所述循環間斷加熱周期內，通過所述控制器控制所述上部探針、所述中部探針和所述下部探針的所述測溫組件，在每個所述加熱期和所述冷卻期的最后一分鐘分別采集溫度數據，獲得：表征所述加熱期內所述中部探針與所述上部探針之間溫差的中、上溫差，表征所述加熱期內所述中部探針與所述下部探針之間溫差的中、下溫差，表征所述冷卻期內所述上部探針與所述中部 探針之間溫差的上、中溫差，表征所述下部探針與所述中部 探針之間溫差的下、中溫差；

對于一次所述循環間斷加熱，通過如下公式計算正向液流密度和反向液流密度：

其中，F_d正向為正向液流密度；F_d反向為反向液流密度；ΔT_u為所述中、上溫差；ΔT_d為所述中、下溫差；ΔT₀為所述上、中溫差和所述下、中溫差的平均值；(ΔT_d-ΔT₀)_max為一天內所有所述循環間斷加熱中，ΔT_d-ΔT₀之差的最大值；(ΔT_u-ΔT₀)_max為一天內所有所述循環間斷加熱中，ΔT_u-ΔT₀之差的最大值；A、B為對應于不同林木樹種的特征系數。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述上部探針、所述中部探針和所述下部探針的內徑均為1.7mm；所述上部探針、所述中部探針和所述下部探針的長度均為10mm-30mm。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述上部探針、所述中部探針和所述下部探針兩兩之間的間距均為40mm。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述測溫組件為微型熱敏電阻。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述加熱組件為加熱電阻。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述加熱組件為康銅絲或鎢絲，電阻值為43Ω；所述加熱組件的加熱電壓為2V。

7.根據權利要求1至6任意一項所述的方法，其特征在于，所述上部探針、所述中部探針和所述下部探針均包括細長的探針主體；所述加熱組件沿所述探針主體的長度方向設置。

8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，當待測林木為楊樹時，所述特征系數A、B分別為0.255、0.011。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，一次所述循環間斷加熱的周期為1小時；所述加熱期和所述冷卻期均為30分鐘。