[发明专利]活立木胸径精准实时自动测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种活立木胸径测量装置，尤其是涉及一种活立木胸径精准实时自动测量装置。

背景技术

为实现林木精准经营与高效利用，需要精准掌握林木生长信息以及它和环境因子间的相互作用关系，精确分析林木生长的生物学特性和生态学特性的变化规律；准确、及时地获取树木生长数据信息及环境因子信息是开展以上研究工作的最基本的前提。树木生长量的测量因子主要是胸径和树高，其中相对比较难准确测量的是树高，研究表明树高和胸径间有着一定的相关关系，可用测得的胸径数据来估算树高，进而计算材积，因此测量树木生长量就可集中到测量胸径上来。

现有的一类测量方式是通过人工进入林地直接测量获取树木生长量，这种测量方式的工作量大，且由于受测量条件限制不能实现连续、实时、自动采集数据，只能作有限次的测量，无法详细的掌握树木动态生长过程。还有一类方式如中国专利申请号为200810055755.6的活立木树木直径生长量实时自动测量的方法及装置，设计的装置采用一组直线力传感器采集数据，配置数据处理器弹性元件等，但体积庞大，结构复杂，安装、维修、数据处理和采集都不方便。还有如中国专利申请号为201110365947.9的一种树径自动测量装置，设计的装置采用直线位移传感器，通过传动结构和公式计算计算得出树木直径，传动结构在制造和安装中存在误差，且在计算中也存在误差，不能实现精准的测量。

发明内容

本发明主要是针对上述问题，提供一种能够精准地而且实时地进行自动测量、便于安装和维修、便于数据处理和采集的活立木胸径精准实时自动测量装置。

本发明的目的主要是通过下述方案得以实现的：一种活立木胸径精准实时自动测量装置，包括定位装置和固定在定位装置上的测量器，所述的测量器下端连接有编码器，所述的测量器包括壳体、位于壳体内的主轴和测量线，所述的测量线的一端缠绕在主轴上、另一端由测量器的一侧伸出并围绕活立木后固定在测量器的另一端，所述的编码器与主轴下端相连。测量器通过定位装置固定在待测的活立木上，测量器的壳体内设置主轴和测量线，测量线的一段缠绕在主轴上，另一端由测量器的一侧伸出并围绕在活立木的胸径处，然后再固定在测量器的另一端。当需要拆卸整个测量装置时，只需将测量线与测量器的固定端断开，通过定位装置便可从活立木上取下测量装置，便于测量装置的安装和维修。活立木生长时胸径增大，使测量线由测量器的壳体内拉出，拉出的测量线带动主轴旋转，主轴下端连接有编码器，编码器将主轴旋转的角速度转化成可传输的信号，通过对编码器发送的信号进行计算得出活立木胸径增长的数值。随着活立木自身生长进行自动测量，无需人工进入林地进行测量，有效地提高了测量的效率，减小测量所需的工作量。通过活立木自身的生长带动测量线的拉动，通过测量线的拉动带动主轴旋转，提高了测量的精确度、保证测量的准确性。

作为优选，所述的主轴上端围绕有涡旋弹簧。主轴上端围绕有涡旋弹簧，涡旋弹簧通过自身弹性使主轴受到逆向扭矩，当将测量线从活立木上取下时，涡旋弹簧带动主轴逆向旋转带动测量线缩回到测量器的壳体内并回绕到主轴上，便于对测量线的回收。涡旋弹簧传给主轴的扭矩远小于活立木生长时对测量线施加的扩张力，保证涡旋弹簧不会使测量线影响活立木原本的生长量。

作为优选，所述的涡旋弹簧上下两端均设置有滚动轴承。涡旋弹簧上下两端均设置滚动轴承，使主轴能够在壳体内进行旋转，而且保证主轴轴向旋转的稳定性。

作为优选，所述的壳体内设置辅助滚轮和内导轮，所述的测量线依次绕经辅助滚轮和内导轮并从壳体的一侧穿出。壳体内设置有辅助滚轮和内导轮，测量线绕经辅助滚轮后再绕经内导轮并从壳体的一侧穿出，采用辅助滚轮和内导轮能够保证测量线拉伸时的稳定性，而且能够减小测量线拉伸时受到的阻力，有效地缩小测量误差，保证测量的精确性。

作为优选，所述的壳体外靠近测量线伸出的一侧设置有外导轮。当测量线由测量器的一侧穿出后绕经外导轮能够保证测量线拉伸时的稳定性，而且能够减小测量线拉伸时受到的阻力，有效地缩小测量误差，保证测量的精确性。