[发明专利]水分和直径同步测量装置的测量方法

说明书

本发明涉及农业和林业测量技术领域，提供一种水分和直径同步测量装置及方法，该水分和直径同步测量装置包括：水分测量模块和直径测量模块；所述水分测量模块包括水分测量电路板、发射端以及接收端；水分测量电路板的电磁波发射极与发射端相连，水分测量电路板的电磁波接收极与接收端相连；直径测量模块包括第一测量端、第二测量端以及线性位移传感器，线性位移传感器的活动端与第一测量端相连，线性位移传感器的固定端与第二测量端相连；第一测量端固定于所述发射端，第二测量端固定于接收端。该水分和直径同步测量装置能够实现植物茎秆水分和直径的同步测量，具有无侵入性和破坏性，实时同步监测等优点。

技术领域

本发明涉及农业和林业测量技术领域，尤其涉及一种水分和直径同步测量装置的测量方法。

背景技术

水是植物体内鲜重分值最高的物质，也是光合作用不可或缺的一部分，对植物的生长以及生存起到了巨大的作用。水存在于植物体的各个组织内，而植物体的主要输水通道是植物体的导管组织，根部吸水通过导管组织输送到植物体的各个组织。而植物体对于水分的胁迫反应最先表现在茎秆，变化最明显的也是植物的茎秆。

植物体在白天通过光合作用和蒸腾作用会消耗大量的水分，大部分水分会通过根系吸收，吸收的水分都会通过植物茎秆的木质部向植物体的上层组织输送，但是随着温度的升高，植物的蒸腾作用变得越来越剧烈，根系吸收的水分来不及补充植物进行光合作用以及蒸腾作用消耗的水分，茎秆的韧皮部细胞也会输出一些水分，这时候植物表现为茎秆收缩。到了晚上光照减弱、温度降低的时候，植物的蒸腾作用和光合作用都会慢慢减小，通过根系吸收水分来补充白天的消耗，植物茎秆的细胞也会补水来应对再一天的消耗，这时候表现为茎秆膨胀。通过对植物体充放水过程的分析，植物茎秆的变化会反应植物体的水分需求，检测植物茎秆直径和水分的变化对于指导适时灌溉具有重大意义。

目前一些常用的测量植物含水量的方法主要包括测量细胞液浓度、植物茎流速率、叶片水势、蒸腾速率、冠层温度和根部通讯物质等方法，但是这些方法具有成本高，测量时间滞后，带有侵略性和破坏性等一系列缺点，并且无法实现植物茎杆水分和直径变化的同步测量。

发明内容

本发明的目的是提供一种水分和直径同步测量装置及方法，以解决现有的含水量测量装置无法实现植物茎杆水分和直径变化的同步测量的问题。

第一方面，本发明实施例提供的水分和直径同步测量装置，包括：水分测量模块和直径测量模块；所述水分测量模块包括水分测量电路板、发射端以及接收端；所述水分测量电路板的电磁波发射极与所述发射端相连，所述水分测量电路板的电磁波接收极与所述接收端相连；

所述直径测量模块包括第一测量端、第二测量端以及线性位移传感器，所述线性位移传感器的活动端与所述第一测量端相连，所述线性位移传感器的固定端与所述第二测量端相连；

所述第一测量端固定于所述发射端，所述第二测量端固定于所述接收端。

其中，所述发射端通过同轴线的内导体电连接于所述水分测量电路板的电磁波发射极；所述接收端通过所述同轴线的外导体电连接于所述水分测量电路板的电磁波接收极。

其中，所述发射端和所述接收端为一对平行且正对布置的电极板。

其中，一对所述电极板均为金属电极板，且一对所述电极板相对的两个侧面均设置有绝缘层。

其中，所述绝缘层为绝缘覆膜或者绝缘喷漆，且所述绝缘层的厚度为20～70μm。

其中，一对所述电极板均为矩形电极板、圆形电极板或者椭圆形电极板。

其中，所述第一测量端和所述第二测量端为一对平行布置的金属块。

其中，所述第一测量端和所述第二测量端分别固定于一对所述电极板相背离的两个侧面。

第二方面，本发明实施例提供的水分和直径同步测量方法，包括：