[发明专利]一种自动测量果树生长速率的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量果树生长速率的装置，尤其涉及一种自动测量果树生长速率的装置。

背景技术

果树的生长速率是果树生长规律研究中的一个重要因子，而生长测量方法的方便性和精确度仍是一难解课题，目前一些测量装置和方法还处于相对落后的状态。对于树木生长因子之间的关系研究和植物生长机制的研究，目前还没有统一的定论，这和测量的精确度、测量方法的便携性有密不可分的关系。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种自动测量果树生长速率的装置,实现对果树的自动测量，并且测量精度高，测量方便，大大节省了人力物力。

本发明的目的：基于数字化果园的研究的要求，利用该发明可以实时地采集和检测果树的生长速率为果园数字化实践中提供可靠的数据支持，对果园管理决策起推动作用。

为达到上述目的，技术方案为

本发明所述自动测量果树生长速率的装置由两部分组成：固定模块和测量模块。固定装置用于将测量装置固定在树干上，使测量装置能够稳定的测量树干高度的变化，测量装置中超声波测距模块对地发送脉冲，脉冲对地反射后被超声波测距模块接收，单片机接收超声波测距模块的信号及测温模块的温度值，通过计算树干对地的高度，通过LED显示模块实时显示，并把数据传送到无线网络节点远程测量装置上，可以实时的测量果树树干的生长高度的变化，从而测量果树的生长速度。

固定装置，由5个功能模块组成：皮带、皮带扣、不锈钢固定片、螺栓和螺母；所述不锈钢固定片两端开有不锈钢固定片通槽，皮带与不锈钢固定片通槽相连接，而螺栓与螺母使测量装置相连，皮带的一端连有皮带扣，通过皮带扣与皮带的卡紧，是测量装置固定在被测量果树的树干上。

皮带，用于将自动测量果树的生长速率的装置的测量模块固定在树干上，并通过皮带扣来实现上述固定功能。

皮带扣，其功能是协助皮带把自动测量果树生长速率装置的测量模块固定在树干上，并调节皮带固定在树干的松紧。

不锈钢固定片开有通槽，用于连接皮带，且其中心位置钻有螺孔，用螺栓与螺母配合，使测量模块封装外壳悬挂在不锈钢固定片正中央。

一个不锈钢固定片开有两个通槽，两根皮带分别套在不锈钢固定片两边；两边的皮带自由端通过皮带扣卡在一起，实现对整个装置的固定。

所述的测量装置，由封装外壳、单片机、超声波测距模块、测温模块、LED显示模块和无线传输模块组成，单片机分别连接LED显示模块、测温模块、超声波测距模块和无线传输模块。

封装外壳功能是把单片机、超声波测距模块、测温模块、显示模块、无线传输模块整合在一起，避免外部环境影响测量的精度；其最顶部钻有与不锈钢固定片对应的螺孔，通过螺栓与螺母配合，使测量模块固定在树干上。

为了使超声波测距模块发出的脉冲的方向与重力方向平行，封装外壳需要使重心在其中点上，并与螺孔在一条直线上，测距传感器模块则与外壳底部平行，确保了测量是树干对地的高度。

测距传感器模块发送端对地发送一段连续脉冲，由于对面反射，接收端接收到脉冲，通过后续单片机的计算可以得出树干距离地面的高度。

由于超声波在空气传播速度受空气温度影响，测量装置添加了测温模块，以测量空气中的温度。

单片机接收超声波测距模块的信号及测温模块的温度值，即得到超声波在空气中传播的时间和空气中的温度，通过公式                                               、计算树干对地的高度，并送给显示模块显示，且把运算出的结果发送给无线传输模块。

无线传输模块接受到单片机传输的结果发送给无线网络远程测量装置。

显示模块显示树干测量点距离地面的距离。

由上可知，所述装置结构简单，安装方便，价格低廉,测量精度高等优点，可以自动完成测量果树生长高度的变化，从而得到果树的生长速率，节省了人力物力。

附图说明

附图1本发明装置的固定模块示意图。

附图2本发明装置的测量模块原理示意图。

附图3 本发明装置的超声波测距模块发射驱动电路图。

附图4 本发明装置的超声波测距模块接收电路图。

附图5 本发明装置的显示模块电路、DS18B20与单片机连接图。

附图6 本发明装置的无线传输模块电路。