一种树木外径测量装置及方法制造方法及图纸

本申请提出了一种树木外径测量装置及方法，该树木外径测量装置包括：左侧直尺、右侧直尺、中间直尺、控制器、第一角度传感器、第二角度传感器；其中，所述左侧直尺与中间直尺转动连接，在连接处形成有第一旋转关节；所述右侧直尺与中间直尺转动连接，在连接处形成有第二旋转关节；所述第一角度传感器集成在第一旋转关节中，用于测量左侧直尺与中间直尺之间的第一角度；所述第二角度传感器集成在第二旋转关节中，用于测量右侧直尺与中间直尺之间的第二角度；所述控制器分别用于从第一角度传感器、第二角度传感器读取第一角度、第二角度，并根据第一角度和第二角度计算待测树木的外径。该树木外径测量装置具有结构简单、易于操作等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种树木外径测量装置及方法
本申请涉及树木测量设备
，尤其涉及一种树木外径测量装置及方法。
技术介绍
树木外径是森林调查最基本的因子之一，传统的测量工具主要是围尺。围尺工具简单，但测量者双手须接触树干，不适宜外径较大树木测量。对于数量较多的标准地树木的外径测量，通常需要测量者和记录者两人协作完成，并进行统计计算，过程费时且容易出错。近年来，也诞生了一些电子化产品，例如全站仪测量、激光扫描仪、电子条码尺等，但操作复杂、野外携带不便、树林茂密处不易测量、抗干扰性差、设备成本高、测量效率低等诸多问题，难以广泛应用。因此，市场需要一种低成本、高精度、操作简便、耗时短等优点的树木外径测量装置。
技术实现思路
本申请所要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不足，提出一种树木外径测量装置及方法，其中，该树木外径测量装置具有结构简单、操作简单、测量效率高、精度高的优点。该树木外径测量装置包括：左侧直尺、右侧直尺、中间直尺、控制器、第一角度传感器、第二角度传感器；其中，所述左侧直尺与中间直尺转动连接，在连接处形成有第一旋转关节；所述右侧直尺与中间直尺转动连接，在连接处形成有第二旋转关节；所述第一角度传感器集成在第一旋转关节中，用于测量左侧直尺与中间直尺之间的第一角度；所述第二角度传感器集成在第二旋转关节中，用于测量右侧直尺与中间直尺之间的第二角度；所述控制器分别用于从第一角度传感器、第二角度传感器读取第一角度、第二角度，并根据第一角度和第二角度计算待测树木的外径。可选地，所述控制器安装在中间直尺上。可选地，所述控制器上设有显示屏，用于显示测量到的树木外径。可选地，所述控制器中集成有蓝牙模块，用于将测量数据传输至上位机中。可选地，所述控制器中还集成有存储卡，用于存储测量数据。可选地，所述控制器根据第一角度α和第二角度β计算待测树木的外径d的过程如下：当α＝90°，β＝90°时，所述控制器计算待测树木的外径d的公式如下：d＝L-w；当0<α<90°且0<β<180°时，或当0<β<90°且0<α<180°时，所述控制器计算待测树木的外径d的公式如下：当90°<α<180°且90°<β<180°时，所述控制器计算待测树木的外径d的公式如下：其中，γ＝180°-α-β，L为第一旋转关节的转动中心与第二旋转关节的转动中心之间的距离，左侧直尺、右侧直尺、中间直尺的宽度均为w，且左侧直尺、中间直尺在长度方向上的中心线穿过第一旋转关节的转动中心，右侧直尺、中间直尺在长度方向上的中心线穿过第二旋转关节的转动中心。另一方面，本申请还提出了一种树木外径测量方法，该树木外径测量方法应用于树木外径测量装置的控制器，该树木外径测量装置具有左侧直尺、右侧直尺、中间直尺；所述左侧直尺与中间直尺转动连接，在形成的第一旋转关节内集成有第一角度传感器；所述右侧直尺与中间直尺转动连接，在形成的第二旋转关节内集成有第二角度传感器；所述左侧直尺、中间直尺、右侧直尺环绕相切在待测树木的一横截面的圆周表面上；所述树木外径测量方法包括步骤：从第一角度传感器读取第一角度，从第二角度传感器读取第二角度；其中，第一角度为第一角度传感器测量的左侧直尺与中间直尺之间的角度，第二角度为第二角度传感器测量的右侧直尺与中间直尺之间的角度；根据第一角度、第二角度计算待测树木的外径。可选地，根据第一角度α和第二角度β计算待测树木的外径d的过程如下：当α＝90°，β＝90°时，计算待测树木的外径d的公式如下：d＝L-w；当0<α<90°且0<β<180°时，或当0<β<90°且0<α<180°时，计算待测树木的外径d的公式如下：当90°<α<180°且90°<β<180°时，计算待测树木的外径d的公式如下：其中，γ＝180°-α-β，L为第一旋转关节的转动中心与第二旋转关节的转动中心之间的距离，左侧直尺、右侧直尺、中间直尺的宽度均为w，且左侧直尺、中间直尺在长度方向上的中心线穿过第一旋转关节的转动中心，右侧直尺、中间直尺在长度方向上的中心线穿过第二旋转关节的转动中心。本申请提出了一种树木外径测量装置及方法，该树木外径测量装置包括：左侧直尺、右侧直尺、中间直尺、控制器、第一角度传感器、第二角度传感器；其中，所述左侧直尺与中间直尺转动连接，在连接处形成有第一旋转关节，并在第一旋转关节内设置有第一角度传感器，用于测量左侧直尺与中间直尺之间的第一角度；所述右侧直尺与中间直尺转动连接，在连接处形成有第二旋转关节，并在第二旋转关节内设置有第二角度传感器，用于测量右侧直尺与中间直尺之间的第二角度；控制器分别用于从第一角度传感器、第二角度传感器读取第一角度、第二角度，并根据第一角度和第二角度计算待测树木的外径。该树木外径测量装置在测量时，其左侧直尺、中间直尺、右侧直尺环绕相切在待测树木的一横截面的圆周表面上，控制器根据第一角度和第二角度，计算出待测树木的外径；因此，该树木外径测量装置的操作较为简便。当树木外径测量装置在不需要测量时，其左侧直尺、中间直尺、右侧直尺之间可相互折叠，便于携带。此外，该树木外径测量装置还具有测量效率高、测量精度高的优点。附图说明图1是根据一示例性实施例示出的一种树木外径测量装置的结构示意图。图2是根据一示例性实施例示出的一种树木外径测量装置处于测量状态时的简化示意图。图3a至图3e是根据一示例性实施例示出的一种树木外径测量装置在不同测量状态下的简化示意图。图4是根据一示例性实施例示出的一种树木外径测量装置的控制器的示意框图。图5是根据一示例性实施例示出的一种树木外径测量方法的流程图。具体实施方式以下是本申请的具体实施例并结合附图，对本申请的技术方案作进一步的描述，但本申请并不限于这些实施例。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本申请的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本申请的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。本申请实施例示出了一种树木外径测量装置，参考图1，该树木外径测量装置包括：左侧直尺1、右侧直尺3、中间直尺2、控制器4、第一角度传感器、第二角度传感器；其中，所述左侧直尺1与中间直尺2转动连接，在连接处形成有第一旋转关节5；所述右侧直尺3与中间直尺2转动连接，在连接处形成有第二旋转关节6；所述第一角度传感器集成在第一旋转关节5中，用于测量左侧直尺1与中间直尺2之间的第一角度；所述第二角度传感器集成在第二旋转关节6中，用于测量右侧直尺3与中间直尺2之间的第二角度；所述控制器40分别用于从第一角度传感器、第二角度传感器读取第一角度、第二角度，并根据第一角度和第二角度计算待测树木的外径。具体地，该树木外径测量装置中，中间直尺2的两端分别转动连接到左侧直尺1一端和右侧直尺3一端，并分别在连接处形成有第一旋转关节50和第二旋转关节60。进一步地，中间直尺2与左侧直尺1、右侧直尺3之间的连接可以为铰接。该树木外径测量装置在测量时，其左侧直尺1、中间直尺2、右侧直尺3环绕相切在待测树木的一横截面的圆周表面上，控制器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种树木外径测量装置，其特征在于，该树木外径测量装置包括：左侧直尺、右侧直尺、中间直尺、控制器、第一角度传感器、第二角度传感器；其中，所述左侧直尺与中间直尺转动连接，在连接处形成有第一旋转关节；所述右侧直尺与中间直尺转动连接，在连接处形成有第二旋转关节；所述第一角度传感器集成在第一旋转关节中，用于测量左侧直尺与中间直尺之间的第一角度；所述第二角度传感器集成在第二旋转关节中，用于测量右侧直尺与中间直尺之间的第二角度；所述控制器分别用于从第一角度传感器、第二角度传感器读取第一角度、第二角度，并根据第一角度和第二角度计算待测树木的外径。

【技术特征摘要】
1.一种树木外径测量装置，其特征在于，该树木外径测量装置包括：左侧直尺、右侧直尺、中间直尺、控制器、第一角度传感器、第二角度传感器；其中，所述左侧直尺与中间直尺转动连接，在连接处形成有第一旋转关节；所述右侧直尺与中间直尺转动连接，在连接处形成有第二旋转关节；所述第一角度传感器集成在第一旋转关节中，用于测量左侧直尺与中间直尺之间的第一角度；所述第二角度传感器集成在第二旋转关节中，用于测量右侧直尺与中间直尺之间的第二角度；所述控制器分别用于从第一角度传感器、第二角度传感器读取第一角度、第二角度，并根据第一角度和第二角度计算待测树木的外径。2.根据权利要求1所述的树木外径测量装置，其特征在于，所述控制器安装在中间直尺上。3.根据权利要求1所述的树木外径测量装置，其特征在于，所述控制器上设有显示屏，用于显示测量到的树木外径。4.根据权利要求1所述的树木外径测量装置，其特征在于，所述控制器中集成有蓝牙模块，用于将测量数据传输至上位机中。5.根据权利要求1所述的树木外径测量装置，其特征在于，所述控制器中还集成有存储卡，用于存储测量数据。6.根据权利要求1所述的树木外径测量装置，其特征在于，所述控制器根据第一角度α和第二角度β计算待测树木的外径d的过程如下：当α＝90°，β＝90°时，所述控制器计算待测树木的外径d的公式如下：d＝L-w；当0<α<90°且0<β<180°时，或当0<β<90°且0<α<180°时，所述控制器计算待测树木的外径d的公式如下：当90°<α<180°且90°<β<180°时，所述控制器计算待测树木的外径d的公式如下：其中，γ＝180°-α-β，L为第一旋转关节的转动中心与第二旋转关节的转动中心之间的距离...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙林豪，方陆明，方益明，楼雄伟，任俊俊，杨来邦，
申请(专利权)人：浙江农林大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33