本发明专利技术涉及一种根土根系摩擦力测量装置，属于植物根系摩擦力测量技术领域。本发明专利技术包括系掩埋装置和测量装置；根系掩埋装置包括框架底座、左挡板、后挡板、卡槽、提手、右挡板、前挡板、根系孔、滑轨槽和底挡板；测量装置包括左定位滑块、左固定螺钉、左带槽滑轨、右定位滑块、右固定螺钉、右带槽滑轨、右支撑滑臂、右定位螺钉、左支撑滑臂、左定位螺钉、丝杠、环套、滚珠、支架、摇杆、齿轮、齿轮、滚珠、连接轴、拉力传感器、外接线端、套筒、夹持器、夹持螺钉和定位板。本发明专利技术用于植物根系土壤摩擦特性实验，能够满足对不同土层根系摩擦力的动态测量提高测量精度，易于安装，操作性强，简单灵活。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种根土根系摩擦力测量装置，属于植物根系摩擦力测量
。本专利技术包括系掩埋装置和测量装置；根系掩埋装置包括框架底座、左挡板、后挡板、卡槽、提手、右挡板、前挡板、根系孔、滑轨槽和底挡板；测量装置包括左定位滑块、左固定螺钉、左带槽滑轨、右定位滑块、右固定螺钉、右带槽滑轨、右支撑滑臂、右定位螺钉、左支撑滑臂、左定位螺钉、丝杠、环套、滚珠、支架、摇杆、齿轮、齿轮、滚珠、连接轴、拉力传感器、外接线端、套筒、夹持器、夹持螺钉和定位板。本专利技术用于植物根系土壤摩擦特性实验，能够满足对不同土层根系摩擦力的动态测量提高测量精度，易于安装，操作性强，简单灵活。【专利说明】一种根土根系摩擦力测量装置
本专利技术涉及一种根土根系摩擦力测量装置，属于植物根系摩擦力测量
。
技术介绍
植物根系具有良好的固土作用，近年来随着水土保持技术的发展，针对植物根系的研究更为深入，对根系摩擦力的测量也尤其重要。而现有摩擦力测量装置一般采用拉力计直接测量方法，人为干扰因素较大，不能精确的记录实验数据，从而会造成很大的测量误差，所以有必要提供一种根土根系摩擦力测量装置来的弥补这些缺点。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是:本专利技术提供一种根土根系摩擦力测量装置，用于方便准确测量不同土层不同长度根系的土壤摩擦特性，用于植物根系土壤摩擦特性实验，能够满足对不同土层根系摩擦力的动态测量，拉力传感器接外围设备能够准确的记录测量数据，末端根系夹持器能够防止根系在测量过程中容易被拉断的情况发生，转动摇杆带动丝杠匀速运动能够保证被测根系均匀受力增加测量的准确性。 本专利技术技术方案是:一种根土根系摩擦力测量装置，包括根系掩埋装置和测量装置；根系掩埋装置包括框架底座1、左挡板2、后挡板3、卡槽4、提手5、右挡板6、前挡板7、根系孔8、滑轨槽9和底挡板10 ;所述框架底座I底部设有滑轨槽9，根系掩埋装置前后左右面分别设有卡槽4用于安插挡板，使用时挡板垂直于底部由上向下插入卡槽4中，挡板主要分为左挡板2、后挡板3、右挡板6和前挡板7，其中前挡板7由上到下等行距排列有根系孔8，前挡板7上的每行孔数相等且等间距分布，底挡板10安装于根系掩埋装置的底部用于承载土壤，提手5设置于根系掩埋装置顶部的四周用于方便移动；测量装置包括左定位滑块11、左固定螺钉12、左带槽滑轨13、右定位滑块14、右固定螺钉15、右带槽滑轨16、右支撑滑臂17、右定位螺钉18、左支撑滑臂19、左定位螺钉20、丝杠21、环套22、滚珠I 23、支架24、摇杆25、齿轮Π 26、齿轮I 27、滚珠Π 28、连接轴29、拉力传感器30、外接线端31、套筒32、夹持器33、夹持螺钉34和定位板35 ；所述左支撑滑臂19、右支撑滑臂17并行排列于支架24两侧用于支撑整个测定装置，左支撑滑臂19底部设有左定位滑块11、左固定螺钉12和左带槽滑轨13，其中左定位滑块11卡接于左带槽滑轨13的槽上，可自由前后滑动，左固定螺钉12可由左定位滑块11的上表面拧入用于紧固左定位滑块11在左带槽滑轨13上的位置，右支撑滑臂17底部设有右定位滑块14、右固定螺钉15及右带槽滑轨16，其中右定位滑块14卡接于右带槽滑轨16的槽上，可自由前后滑动，右固定螺钉15可由右定位滑块14的上表面拧入用于紧固右定位滑块14在右带槽滑轨16上的位置，支架24可通过左支撑滑臂19、右支撑滑臂17上下滑动来调节测定装置的高度，左定位螺钉20、右定位螺钉18可分别由左支撑滑臂19、右支撑滑臂17外侧拧入用于紧固支架24的位置，环套22位于支架24的上部，环套22通过滚珠I 23与齿轮I 27配合来支撑齿轮I 27旋转，且齿轮I 27的内壁设有螺纹，齿轮Π 26与齿轮I 27啮合，齿轮Π 26末端设有摇杆25，通过转动摇杆25旋转齿轮Π 26,从而带动齿轮I 27旋转，丝杠21位于齿轮I 27的中心轴线，丝杠21上设有螺纹，与齿轮I 27内壁的螺纹啮合，通过旋转齿轮I 27使丝杠21旋转伸缩，丝杠21前端通过滚珠Π ?与连接轴29关联，在滚珠Π ?的作用下可使连接轴29旋转用于避免丝杠21在旋转过程中根系因扭转而损伤，连接轴29前端与拉力传感器30连接，拉力传感器30用于测量根系拉伸过程中的摩擦力，拉力传感器30上设有外接线端31用于实现数据传输，拉力传感器30前端设有套筒32用于安装夹持器33，夹持螺钉34可由套筒32拧入用于紧固根系，夹持器33可插入套筒32中，并直接与根系接触，其内壁使用柔性材料用于避免夹紧对根系的损伤。 所述根系孔8每行的深度及行距根据测量土层深度的需要设定，根系孔8的直径及间距根据实验所测对象的需要设定。 本专利技术的使用过程是:实验前，首先将根系掩埋装置平稳固定于水平位置，将底挡板10安装于掩埋装置的底部，再将四块挡板垂直于底部由上向下分别插入卡槽4中，使根系掩埋装置呈开口式长方体结构。根据实验测量要求，确定掩埋的土层深度和根系长度，将根系由根系孔8插入掩埋装置中，将待测根系按测量土层深度的需要由底层向顶层依次放于根系孔8中，然后开始填土，每放置一行根系，填土一次，使每层根系在土壤中保持水平，即将待测根系放于每一行根系孔8之前，先将土壤高度与该行根系孔8填平。可根据测量土层深度的需要设定每行根系孔8的深度及行距，可根据测量对象数量的需要设定根系孔8的直径及间距。然后将测量装置与根系掩埋装置按照合适距离相对放置，将左带槽滑轨13、右带槽滑轨16插入滑轨槽9中，左支撑滑臂19、右支撑滑臂17分别可在左带槽滑轨13、右带槽滑轨16的限制下前后滑动，以调整测量装置与掩埋装置的距离。通过拧紧左固定螺钉12、右固定螺钉15使左定位滑块11、右定位滑块14分别与左支撑滑臂19、右支撑滑臂17紧固，从而固定测量装置与掩埋装置的距离，防止根系拉伸过程中，由于根系与测量装置之间的反作用力致使装置移动，影响实验效果。根据测量土层深度的需要，调整支撑架24在左支撑滑臂19与右支撑滑臂17中的高度，拧紧两端的左定位螺钉20和右定位螺钉18，以固定测量装置的高度，移动定位板35的位置使拉力传感器30、夹持器33与待测根系处于同一水平高度。待测量根系塞进夹持器33中，转动摇杆25，则齿轮Π 26带动齿轮I 27转动，使丝杠21旋转伸缩，以调整夹持器33与待测根系之间的水平距离，使夹持器33插入套筒32内，再旋转夹持螺钉34将夹持器33与套筒32紧固，使根系夹紧。最后，转动摇杆25拉伸根系，并记录实验数据，因为拉力传感器30上设有外接线端31，通过外接线端31可以外接实验数据输出装置，如外接一个单片机数据输出装置(51系列单片机)用于实现数据传输，记录的实验数据可以存在外接的实验数据输出装置中也可以通过实验数据输出装置外接的显示设备上显示出来，根系被拉出土壤后，松动夹持螺钉34将根系取出。 本专利技术的有益效果是:此测量装置能够根据实际需要合理调节测量装置的位置和高度，能够满足对不同土层根系摩擦力的动态测量，末端根系夹持器能够防止根系在测量过程中容易被拉断的情况发生，转动摇杆带动丝杠匀速运动能够保证被测根系均匀受力增加测量的准确性，拉力传感器接外围设备能够准确的记录测量结果提本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种根土根系摩擦力测量装置，其特征在于：包括根系掩埋装置和测量装置；根系掩埋装置包括框架底座（1）、左挡板（2）、后挡板（3）、卡槽（4）、提手（5）、右挡板（6）、前挡板（7）、根系孔（8）、滑轨槽（9）和底挡板（10）；所述框架底座（1）底部设有滑轨槽（9），根系掩埋装置前后左右面分别设有卡槽（4）用于安插挡板，使用时挡板垂直于底部由上向下插入卡槽（4）中，挡板主要分为左挡板（2）、后挡板（3）、右挡板（6）和前挡板（7），其中前挡板（7）由上到下等行距排列有根系孔（8），前挡板（7）上的每行孔数相等且等间距分布，底挡板（10）安装于根系掩埋装置的底部用于承载土壤，提手（5）设置于根系掩埋装置顶部的四周用于方便移动；测量装置包括左定位滑块（11）、左固定螺钉（12）、左带槽滑轨（13）、右定位滑块（14）、右固定螺钉（15）、右带槽滑轨（16）、右支撑滑臂（17）、右定位螺钉（18）、左支撑滑臂（19）、左定位螺钉（20）、丝杠（21）、环套（22）、滚珠（23）、支架（24）、摇杆（25）、齿轮（26）、齿轮（27）、滚珠（28）、连接轴（29）、拉力传感器（30）、外接线端（31）、套筒（32）、夹持器（33）、夹持螺钉（34）和定位板（35）；所述左支撑滑臂（19）、右支撑滑臂（17）并行排列于支架（24）两侧用于支撑整个测定装置，左支撑滑臂（19）底部设有左定位滑块（11）、左固定螺钉（12）和左带槽滑轨（13），其中左定位滑块（11）卡接于左带槽滑轨（13）的槽上，可自由前后滑动，左固定螺钉（12）可由左定位滑块（11）的上表面拧入用于紧固左定位滑块（11）在左带槽滑轨（13）上的位置，右支撑滑臂（17）底部设有右定位滑块（14）、右固定螺钉（15）及右带槽滑轨（16），其中右定位滑块（14）卡接于右带槽滑轨（16）的槽上，可自由前后滑动，右固定螺钉（15）可由右定位滑块（14）的上表面拧入用于紧固右定位滑块（14）在右带槽滑轨（16）上的位置，支架（24）可通过左支撑滑臂（19）、右支撑滑臂（17）上下滑动来调节测定装置的高度，左定位螺钉（20）、右定位螺钉（18）可分别由左支撑滑臂（19）、右支撑滑臂（17）外侧拧入用于紧固支架（24）的位置，环套（22）位于支架（24）的上部，环套（22）通过滚珠（23）与齿轮（27）配合来支撑齿轮（27）旋转，且齿轮（27）的内壁设有螺纹，齿轮（26）与齿轮（27）啮合，齿轮（26）末端设有摇杆（25），通过转动摇杆（25）旋转齿轮（26），从而带动齿轮（27）旋转，丝杠（21）位于齿轮（27）的中心轴线，丝杠（21）上设有螺纹，与齿轮（27）内壁的螺纹啮合，通过旋转齿轮（27）使丝杠（21）旋转伸缩，丝杠（21）前端通过滚珠（28）与连接轴（29）关联，在滚珠（28）的作用下可使连接轴（29）旋转用于避免丝杠（21）在旋转过程中根系因扭转而损伤，连接轴（29）前端与拉力传感器（30）连接，拉力传感器（30）用于测量根系拉伸过程中的摩擦力，拉力传感器（30）上设有外接线端（31）用于实现数据传输，拉力传感器（30）前端设有套筒（32）用于安装夹持器（33），夹持螺钉（34）可由套筒（32）拧入用于紧固根系，夹持器（33）可插入套筒（32）中，并直接与根系接触，其内壁使用柔性材料用于避免夹紧对根系的损伤。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张云伟，陈岭，王大龙，喻勇，樊阳阳，武占，曾详义，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南;53
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