一种基于激光实时监测草地草层高度的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种基于激光实时监测草地草层高度的装置。其结构特征是水平伸缩臂端部置有激光器，竖直测量杆是一个有刻度的、一节管套接一节管可伸缩的装置，套管相接处用螺钉固定，套管内置有垂向气泡，竖直测量杆上固定控制器，控制器上设置液晶显示屏、控制器接口、SD卡插槽、测量按钮、设置按钮和调节按钮。激光器通过导线与控制器接口相连。本实用新型专利技术结构简单，易操作，可在现场实时精确测量草层高度，快捷方便，测量精度达毫米级。同现有测量工具相比，有效避免目视读数、记录误差。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于一种测量工具，具体是指一种基于激光实时监测草地草层高度的装置，可应用于天然草地观测实验。提高草地野外调查的效率和精度。
技术介绍
目前草地草层高度的地面测量采用的工具有：1）使用直尺（卷尺）直接测量。将直尺垂直地面放置，目视读取草层顶端在直尺上的刻度，通过取多次测量的均值估测待测区域的草层高度。该方法的优点是简单方便，易操作。缺点是测量精度受人为因素影响较大，效率低；2）使用落盘式测草盘测量。对地形、环境、草地盖度等都有较高要求。目前市场上常见的测草盘多为落盘式测草盘。其基本原理是，当具有一定面积和质量的测草盘由上而下降落时，由于受到植物的支撑而使测草盘停留在距离地面一定的高度上，通过测量测草盘距地面的高度，得到草层压缩高度。该方法的优点是测量精度高，测量结果具有一定的区域代表性。其缺点是：（1）该方法测量到的草层高度是一种压缩高度，其压缩程度取决于测草盘的面积和重量；（2）当草地较为稀疏时，草地对测草盘的支撑力度不足，测草盘将落在地面上，无法测得草层高度；（3）测量精度受测量环境的影响和制约。如当草地地势起伏较大，草地植被长势不均一，或地表有石块、坚硬枝条时，误差较大；（4）测量结果需要目视读取，存在一定的人为误差。总之，直尺法和测草盘测量都需要目视读取草层高度，人为因素的影响较大，一般读数精度难以达到0.1cm。
技术实现思路
鉴于现有技术的不足，本技术的目的在于提出一种基于激光实时监测草地草层高度的装置，以此提高草地草层高度监测精度和效率，为草地资源野外调查工作提供技术支撑。本技术的目的是这样实现的：一种基于激光实时监测草地草层高度的装置，是由激光器、水平伸缩臂、竖直测量杆、控制器和圆盘状底座组成。水平伸缩臂和竖直测量杆连接，竖直测量杆与圆盘状底座连接，水平伸缩臂端部置有激光器，竖直测量杆是一个有刻度的、一节管套接一节管可伸缩的装置，套管相接处用螺钉固定，套管内置有垂向气泡，竖直测量杆上固定控制器，控制器上设置液晶显示屏、控制器接口、SD卡插槽、测量按钮、设置按钮和调节按钮。激光器通过导线与控制器接口相连。本技术与现有技术相比，其优点是：1）本技术结构简单，易操作，可在现场实时精确测量草层高度，快捷方便测量精度达毫米级。同现有测量工具相比，有效避免目视读数、记录误差；2）本装置的核心是激光器，体积小、精度高、续航时间长，可满足长时间野外连续观测需求；3）测量杆上标注有刻度，方便操作人员实时核对测量结果，校准激光测距仪高度；4）竖直测量杆可以伸缩，可根据草层高度调节测量杆的高度，以满足不同草层高度观测需要，拆装部件、且便于携带。5）测量杆的底部采用圆盘状设计，避免测量杆插入土壤中，影响测量精度；6）水平伸缩臂可伸缩，满足平坦区域中的连续观测需求。附图说明图1是本技术的示意图。图2是图1中竖直测量杆示意图。图3是图1中竖直测量杆上控制器示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术的技术方案再作进一步的说明：一种基于激光实时监测草地草层高度的装置，是由激光器1、水平伸缩臂2、竖直测量杆3、控制器4和圆盘状底座5组成。水平伸缩臂2和竖直测量杆3连接，竖直测量杆3与圆盘状底座5连接，并垂直于地面。水平伸缩臂2端部置有激光器1，竖直测量杆3高度为0-150cm，由三节套管组合而成可伸缩的装置，套管相接处用螺钉7固定，中间的套管内置有垂向气泡6，竖直测量杆3上固定控制器4，控制器面板上设置液晶显示屏8、控制器接口9、SD卡插槽10、测量按钮11、设置按钮12和调节按钮13。激光器1通过导线与控制器接口9相连。测量草层高度时，首先将本装置安置在草地上，激光器1固定在距离地面一定高度的位置，并水平垂直向下，竖直测量杆3中间的套管内置有垂向气泡6，便于判断竖直测量杆3是否垂直安置，推拉竖直测量杆3，根据草层高度情况可以调节竖直测量杆3伸缩高度；然后开启装置，通过控制器面板上的设置按钮12和调节按钮13设置当前伸缩杆的高度（H）；通过控制器面板上的测量按钮11启动激光器1进行测距操作。激光器1具有瞄准、测距、记录等功能。向下发射激光束，激光经过草层顶部叶片的反射返回激光器，通过计算激光往返草层顶部的时间差得到草层顶部距离激光器的距离（h）；激光器距地面的距离(H)已知，因此计算出草层高度(H-h)。控制器4将记录测量时间和草层高度信息，并在液晶显示器8上实时显示测量结果或查看历史测量数据。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于激光实时监测草地草层高度的装置，是由激光器（1）、水平伸缩臂（2）、竖直测量杆（3）、控制器（4）和圆盘状底座（5）组成，水平伸缩臂（2）和竖直测量杆（3）连接，竖直测量杆（3）底部与圆盘状底座（5）连接，其特征是水平伸缩臂（2）端部置有激光器（1），竖直测量杆（3）是一个有刻度的、一节管套接一节管可伸缩的装置，套管相接处用螺钉（7）固定，套管内置有垂向气泡（6），竖直测量杆（3）上固定控制器（4），控制器（4）上设置液晶显示屏（8）、控制器接口（9）、SD卡插槽（10）、测量按钮（11）、设置按钮（12）和调节按钮（13），激光器（1）通过导线与控制器接口（9）相连。

【技术特征摘要】
1.一种基于激光实时监测草地草层高度的装置，是由激光器（1）、水平伸缩臂（2）、竖直测量杆（3）、控制器（4）和圆盘状底座（5）组成，水平伸缩臂（2）和竖直测量杆（3）连接，竖直测量杆（3）底部与圆盘状底座（5）连接，其特征是水平伸缩臂（2）端部置有激光器（1），竖直测量杆（3）是一个有刻度的...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯琦胜，刘兴元，高新华，黄晓东，梁天刚，
申请(专利权)人：兰州大学，
类型：新型
国别省市：甘肃;62