一种便携式地表粗糙度测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种便携式地表粗糙度测量装置，该装置包括支撑框架和粗糙度测量板，支撑框架便于移动，粗糙度测量板用于承载探针，并读取探针的横、纵坐标，进而测量地面的粗糙度；因支撑框架上设置有多个卡槽，使得该装置能够根据地域情况进行一次测量，也能够进行多次测量；使得该装置所测数据具有代表性、携带方便、操作简单、采集速度快、测量精度高且提供实时的数据读取方式，适用于野外实地地表粗糙度的测量。

A Portable Surface Roughness Measuring Device

【技术实现步骤摘要】
一种便携式地表粗糙度测量装置
本技术属于微波遥感研究与应用领域，具体涉及一种便携式地表粗糙度测量装置。
技术介绍
土壤水分的动态变化研究一直是国内外研究的重要课题之一，而传统的测量土壤水分的方法大多是基于点的测量，在进行实地测量时需要建立密度很高的观测点网络，在野外的实际操作和后续的数据处理过程都相当繁琐复杂，给农业生产以及生态环境预警带来了诸多不便。随着遥感技术的发展，利用遥感技术监测土壤水分已经表现出很多优势，其主要优势在于其监测范围广、效率高、成本低，还能够进行长期、动态的监测，因而受到研究者广泛的关注和重视。微波遥感因其全天时、全天候对地观测以及较强的穿透能力成为土壤水分反演的重要手段。主动微波遥感通过测量后向散射系数，建立土壤水分等地表参数与后向散射系数的关系模型来反演土壤水分。后向散射系数主要由土壤介电常数和地表粗糙度参数决定，土壤水分决定土壤的介电常数，这样土壤水分的变化对雷达回波具有强烈的反应，在相同地表条件下，不同的土壤水分对应的雷达后向系数是不一样的，表现在雷达成像上也会有差异，在消除地表粗糙度对雷达的影响后，可以利用后向散射系数来反演土壤水分。在利用主动微波遥感反演土壤水分时，地表粗糙度是一个重要的参数，地表粗糙度表示地表的起伏状况和侵蚀程度，描述它的参数为均方根高度S(RootMeanSquareHeight)、相关长度L(CorrelationLength)和自相关函数ACF(AutoCorrelationFunction)，其中均方根高度和相关长度分别在垂直与水平尺度上表征地表特征。野外实地测量地表粗糙度参数的方法主要有针式剖面仪法、剖面板法和激光剖面仪法。针式剖面仪法和剖面板法测量原理相似，用剖面板法测量时，将剖面板插入地表，用数码相机拍下剖面板与地表的交界线，将其数字化后在剖面上隔一定距离取离散点，通过这些离散数据，计算均方根高度和相关长度。激光剖面仪可直接测量地表离散点的三维高度值，获取地表粗糙度数据，但激光剖面仪价格昂贵，实际研究中使用较少。目前，地表粗糙度大多使用剖面板法测量，以杨笑天等人的专利“一种土壤表面粗糙度检测装置及方法”(中国；CN105651212A；2016.06.08)为代表，虽然其能较为准确的测量出土壤表面的粗糙度，但是存在一定的缺陷：测量数据仅为仪器所涉范围四周的地表粗糙度，数据量较少，存在一定的局限性，不能代表仪器所涉范围内整个土壤表面的粗糙度；所提出的测量地表粗糙度的装置和方法不能实时的进行数据的读取，需要利用arcgis软件进行数据后处理等操作，处理周期较长；提出的测量装置由四个粗糙度测量板组合而成，整体较为笨重，测量时仪器架设和整理需要花费较长时间，且携带不方便，占据较大空间。
技术实现思路
本技术的目的在于克服一般土壤表面粗糙度检测装置存在的所测数据量少且不具代表性、测量和处理耗时较长、不能实时进行数据读取、仪器笨重、携带麻烦等问题，提供了一种便携式地表粗糙度测量装置。为达到上述目的，本技术采用以下技术方案予以实现：一种便携式地表粗糙度测量装置，包括支撑框架和粗糙度测量板，支撑框架为四边形板状结构，内部设置有的四方槽，四方槽的四周边部为边部框架；边部框架沿其四个内边开设有若干个卡槽，相邻的卡槽之间的距离相等；边部框架的四个角分别被四个支撑柱支撑；粗糙度测量板包括上部支撑板和支撑底板，支撑底板和上部支撑板垂直且固定连接，上部支撑板的两端安装在卡槽内，支撑底板上从上到下固定设置有刻度面板和下挡板，支撑底板和下挡板之间固定设置有固定探针装置，固定探针装置包括卡片和固定螺栓，卡片为长方形，通过两端的固定螺栓固定在支撑底板和下挡板之间，卡片上沿长度方向固定阵列设置有一排卡扣，每一个卡扣内装有一个探针。本技术的进一步改进在于：优选的，边部框架沿两个对边的中心线折叠分为两部分，中心线被四方槽隔开分为两部分；边部框架上表面的每部分的中心线处安装有铰链，每一个铰链的两端分别固定在中心线两边的边部框架上表面上。优选的，边部框架上表面的四个角上分别固定设置有四个水准气泡。优选的，支撑柱为空心结构，每一个支撑包括上支撑柱和下支撑柱，上支撑柱的下部分插入在下支撑柱内；上支撑柱和下支撑柱的连接处从上至下设置有连接孔，连接孔内插有高度调节螺栓。优选的，上支撑柱的下部分占上支撑柱长度的10-20％。优选的，每一个支撑柱的下端固定设置有一个万向轮，万向轮上设置有刹车扣。优选的，支撑底板在刻度面板下方固定设置有上挡板；上挡板和下挡板均为铁质。优选的，支撑底板在刻度面板和上挡板之间固定设置有读数板，读数板的外侧面固定设置有透明玻璃板，探针在读数板和透明玻璃板之间。优选的，每个探针上固定设置有一个探针挡柱；探针挡柱的直径大于支撑底板和下挡板之间的缝隙。优选的，支撑底板在探针挡柱和下挡板之间设置有探针回收装置，探针回收装置包括设置在支撑底板两侧的磁铁，两个磁铁通过连接丝连接。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：本技术公开了一种便携式地表粗糙度测量装置，该装置包括支撑框架和粗糙度测量板，支撑框架便于移动，粗糙度测量板用于承载探针，并读取探针的横、纵坐标，进而测量地面的粗糙度；因支撑框架上设置有多个卡槽，使得该装置能够根据地域情况进行一次测量，也能够进行多次测量；使得该装置所测数据具有代表性、携带方便、操作简单、采集速度快、测量精度高且提供实时的数据读取方式，适用于野外实地地表粗糙度的测量。进一步的，支撑框架通过铰链能够折叠，便于携带。进一步的，支撑框架的上表面的四个顶点上设置有水准气泡，用于判断框架的水平性。进一步的，支撑柱为可拆卸，且能够调节高度，在支撑支撑框架的同时，能够通过高度调节螺栓保证框架水平。进一步的，支撑柱的下端设置有万向轮，万向轮上设置有刹车扣，可保证仪器的稳定性及移动的方便性。进一步的，上挡板和下挡板均为铁质，能够和探针回收装置配合回收探针。进一步的，支撑底板上还设置有读数板，便于直接从探针上读数。【附图说明】图1是本技术提供的便携式地表粗糙度测量装置的三维结构示意图。图2是本技术提供的便携式地表粗糙度测量装置的主视图。图3是本技术提供的便携式地表粗糙度测量装置的俯视图。图4是本技术提供的便携式地表粗糙度测量装置粗糙度板的主视图。其中：1-支撑框架；2-侧把手；3-卡槽；4-粗糙度测量板；5-水准气泡；6-铰链；7-支撑柱；8-高度调节螺栓；9-万向轮；10-面板把手；11-刻度面板；12-探针；13-固定探针装置；14-探针挡柱；15-读数板；16-探针回收装置；17-边部框架；18-上支撑柱；19-下支撑柱；20-连接孔；21-刹车扣；22-上部支撑板；23-支撑底板；24-固定螺栓；25-卡片；26-磁铁；27-连接丝；28-上挡板；29-下挡板。【具体实施方式】下面结合附图对本技术做进一步详细描述：参见图1和图3，本技术公开了一种便携式地表粗糙度测量装置；该仪器包括支撑框架1、侧把手2、卡槽3、粗糙度测量板4、水准气泡5、铰链6、支撑柱7、高度调节螺栓8、万向轮9、面板把手10、刻度面板11、探针12、固定探针装置13、探针回收装置16和读数板15。支撑框架1为四边形板状结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种便携式地表粗糙度测量装置，其特征在于，包括支撑框架(1)和粗糙度测量板(4)，支撑框架(1)为四边形板状结构，内部设置有的四方槽，四方槽的四周边部为边部框架(17)；边部框架(17)沿其四个内边开设有若干个卡槽(3)，相邻的卡槽(3)之间的距离相等；边部框架(17)的四个角分别被四个支撑柱(7)支撑；粗糙度测量板(4)包括上部支撑板(22)和支撑底板(23)，支撑底板(23)和上部支撑板(22)垂直且固定连接，上部支撑板(22)的两端安装在卡槽(3)内，支撑底板(23)上从上到下固定设置有刻度面板(11)和下挡板(29)，支撑底板(23)和下挡板(29)之间固定设置有固定探针装置(13)，固定探针装置(13)包括卡片(25)和固定螺栓(24)，卡片(25)为长方形，通过两端的固定螺栓(24)固定在支撑底板(23)和下挡板(29)之间，卡片(25)上沿长度方向固定阵列设置有一排卡扣，每一个卡扣内装有一个探针(12)。

【技术特征摘要】
1.一种便携式地表粗糙度测量装置，其特征在于，包括支撑框架(1)和粗糙度测量板(4)，支撑框架(1)为四边形板状结构，内部设置有的四方槽，四方槽的四周边部为边部框架(17)；边部框架(17)沿其四个内边开设有若干个卡槽(3)，相邻的卡槽(3)之间的距离相等；边部框架(17)的四个角分别被四个支撑柱(7)支撑；粗糙度测量板(4)包括上部支撑板(22)和支撑底板(23)，支撑底板(23)和上部支撑板(22)垂直且固定连接，上部支撑板(22)的两端安装在卡槽(3)内，支撑底板(23)上从上到下固定设置有刻度面板(11)和下挡板(29)，支撑底板(23)和下挡板(29)之间固定设置有固定探针装置(13)，固定探针装置(13)包括卡片(25)和固定螺栓(24)，卡片(25)为长方形，通过两端的固定螺栓(24)固定在支撑底板(23)和下挡板(29)之间，卡片(25)上沿长度方向固定阵列设置有一排卡扣，每一个卡扣内装有一个探针(12)。2.根据权利要求1所述的一种便携式地表粗糙度测量装置，其特征在于，边部框架(17)沿两个对边的中心线折叠分为两部分，中心线被四方槽隔开分为两部分；边部框架(17)上表面的每部分的中心线处安装有铰链(6)，每一个铰链(6)的两端分别固定在中心线两边的边部框架(17)上表面上。3.根据权利要求1所述的一种便携式地表粗糙度测量装置，其特征在于，边部框架(17)上表面的四个角上分别固定设置有四个水准气泡(5)。4.根据权利要求1所述的一种便携式地表粗糙度测量装置，其特征在于，支撑柱(7)为空心结构，每一个支撑...

【专利技术属性】
技术研发人员：李健锋，郭思琪，杨园园，张文博，李彤，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61