[实用新型]精确测量物体沉降速度的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种测量装置，具体来说，是一种能够精确测量物体沉降速度的装置。

背景技术

当前测量物体(如风传种子，像蒲公英、梧桐树种子、柳树种子)在空气或液体中的沉降速度的装置通常由沉降管和检测装置组成；测量方法一般采用计算时间差方式，当物体从沉降管的顶部开始下落时开始计时，当落到底部时停止计时，以此来计算出物体在沉降管中的下落时间。感应设备下落到某一位置通常有人工测量、线性CCD测量，光平面测量等。

人工测量的方式是通过人工计时的方式，当物体从沉降管顶部放下时，手动开始计时，当物体达到沉降管底部时，停止计时，以此来计算出下落时间，人工测量方式简单、成本低，精度取决于人的反应速度，无法满足精度要求高的应用场景。

线性CCD测量方式是通过在沉降管的上下两端装上线性CCD设备，线性CCD设备可以捕捉平面上的图像进行实时分析，当有物体下落时，CCD可以感应到图像上的异常出现。线性CCD检测方式简单，但是容易受到物体颜色和外部光线的影响，不容易检测到测试物体颜色与背景色相似的物体；另外线性CCD的工作原理是进行图像采集和分析，较难捕捉到下落速度很快的物体。

光平面测量的方式是一侧LED光通过狭缝形成光平面，另一侧安装光电池，当有物体下落时到光平面时，一部分光会被遮挡，光电池检测的信号会发生改变，以此来判断物体是否到达某个平面。光平面测量方式具有成本低、检测成功率高的优点，但由于光电池容易受其它光线的影响，所以工作环境必须保证不透光，使用条件要求较高。

在实际应用中，有些沉降的物体密度较小，在下落过程中很可能会碰到沉降管管壁，造成被测物体与管壁之间产生摩擦和碰撞，这样会影响最终的测量结果。通常碰到管壁的结果需要丢弃，重新进行测量。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的在于提供一种测量方式简单且对工作环境要求较低的能够精确测量物体沉降速度的装置。

技术方案：本实用新型采用如下技术手段加以实现：一种精确测量物体沉降速度的装置，其特征在于：包括用于被测物下落的沉降管，所述的沉降管顶部：设有顶部储物装置，所述的顶部储物装置下端设有相对设置的顶部光栅，顶部储物装置的下口设置下落挡板和带LED的补光摄像头；

中部：所述的沉降管的管壁上相对设置若干对中间光栅，每对中间光栅的连线相互平行；

底部：设有底部漏斗，所述的底部漏斗的上口处设有一对相对设置的底部光栅，所述的底部漏斗的下口处设有收纳盒。

所述的顶部储物装置为漏斗状，所述的顶部光栅设置在其峡部。

所述的下落挡板通过电机控制。

每对中间光栅的连线经过沉降管的轴线。

所述的沉降管的侧壁上设有控制器。

所述的补光摄像头、电机、顶部光栅、中间光栅和底部光栅均与控制器电连接。

所述的沉降管底部设有用于固定的底座和支架。

本实用新型在沉降管的上、中和底部设有激光光栅，可以精度检测被测物的下落点，不易受其他光线影响，降低了对工作环境的要求；通过补光摄像头，可以对物体下落的全过程进行自动录像，以便观察物体下落的姿态，观察是否与沉降管管壁发生碰撞；通过控制器自动控制被测物下落，自动感应并计算物体下落时间，无需人工干预，工作效率高。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为激光光栅结构示意图。

附图标记：1-沉降管，2-顶部储物装置，3-顶部光栅，4-下落挡板，5-补光摄像头，6-中间光栅，7-底部漏斗，8-底部光栅，9-收纳盒，10-电机，11-控制器。

具体实施方式

本实用新型中，控制器为STM32的单片机。

下面结合说明书附图对本实用新型进行进一步详述：

本实用新型涉及一种精确测量物体沉降速度的装置，包括用于被测物下落的沉降管1，沉降管1中可以是空气，也可以是其它的透光气体或者液体，将被测物体与外界隔离，避免水平运行对被测在下落过程中造成的影响。沉降管道的直径和高度可以根据需要更改；具体而言，沉降管1顶部：设有顶部储物装置2，顶部储物装置2为漏斗状，其下端峡部设有相对设置的顶部光栅3，顶部储物装置2的下口设置下落挡板4和带LED的补光摄像头5，下落挡板4通过电机10控制，电机快速转动一定的角度可以控制挡板的开关，物体自由掉落；当电机反向转动相应的角度时，挡板会再次关闭；