接触式作物根系抗倒伏检测器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种接触式作物根系抗倒伏检测器，包括测定桩、步进驱动拉力器、牵引钢丝、拉力变送接头、信号变送增大器、信号数字转换器、抗倒伏测定控制电路以及远程连接单元，步进驱动拉力器安装在测定桩上，步进驱动拉力器的牵引轴通过牵引钢丝和拉力变送接头连接到作物枝干套环上，拉力变送接头连接到信号变送增大器，信号变送增大器连接到信号数字转换器，抗倒伏测定控制电路通过数字接口分别连接到步进驱动拉力器、信号数字转换器和远程连接单元。本实用新型专利技术通过侧向模拟风力对作物实施的倒伏力测试，从而有效掌握作物的最大抗倒伏力。

【技术实现步骤摘要】
接触式作物根系抗倒伏检测器
本技术涉及一种作物检测设备，尤其涉及一种接触式作物根系抗倒伏检测器。
技术介绍
作物根系对作物具有较强的牵引力和抗倒伏支撑作用，根系的抗倒伏能力将直接影响作物在具有大风影响环境下的产量，而目前提前对作物抽样进行抗倒伏能力测试的设备基本还没有，现有的方式主要还是通过人工对大风过后的作物倒伏率进行观察，这样就无法实现对作物提前进行抗倒伏测定以便于采用有效预防措施防止在大风环境下作物的损失。
技术实现思路
本技术的目的：提供一种测定作物牵土抗倒伏能力的接触式作物根系抗倒伏检测器。为了实现上述目的，本技术的技术方案是：一种接触式作物根系抗倒伏检测器，包括测定桩、步进驱动拉力器、牵引钢丝、拉力变送接头、信号变送增大器、信号数字转换器、抗倒伏测定控制电路以及远程连接单元，所述的步进驱动拉力器安装在测定桩上，步进驱动拉力器的牵引轴通过牵引钢丝和拉力变送接头连接到作物枝干套环上，所述的拉力变送接头连接到信号变送增大器，所述的信号变送增大器连接到信号数字转换器，所述的抗倒伏测定控制电路通过数字接口分别连接到步进驱动拉力器、信号数字转换器和远程连接单元。上述的接触式作物根系抗倒伏检测器，其中，所述的拉力变送接头采用了CFBLBH板环式拉力传感器。上述的接触式作物根系抗倒伏检测器，其中，所述的信号变送增大器采用了运算放大芯片TSV912模块。上述的接触式作物根系抗倒伏检测器，其中，所述的信号数字转换器采用了模数芯片ADS8689模块。上述的接触式作物根系抗倒伏检测器，其中，所述的抗倒伏测定控制电路由微控制处理器芯片Atmega-128和芯片外部控制接口组成。上述的接触式作物根系抗倒伏检测器，其中，所述的远程连接单元由射频远程传输芯片RF69-28、外部数字接口和射频天线组成。本技术通过侧向模拟风力对作物实施的倒伏力测试，从而能够测定出作物在拔出倒伏时所能承受的最大抗倒伏力，以便于管理人员根据最大力度对作物进行对应匹配的加固和保护措施，在风力小于最大抗倒伏力的天气无需频繁保护作物，降低保护成本，同时又能够防止作物在超出最大抗倒伏力的大风天气造成严重的损失。附图说明图1是本技术接触式作物根系抗倒伏检测器的结构示意图。图2是本技术接触式作物根系抗倒伏检测器的工作原理图。具体实施方式以下结合附图进一步说明本技术的实施例。请参见图1和图2所示，一种接触式作物根系抗倒伏检测器，包括测定桩1、步进驱动拉力器2、牵引钢丝3、拉力变送接头4、信号变送增大器5、信号数字转换器6、抗倒伏测定控制电路7以及远程连接单元8，所述的步进驱动拉力器2安装在测定桩1上，步进驱动拉力器2的牵引轴9通过牵引钢丝3和拉力变送接头4连接到作物枝干套环10上，所述的拉力变送接头4连接到信号变送增大器5，所述的信号变送增大器5连接到信号数字转换器6，所述的抗倒伏测定控制电路7通过数字接口分别连接到步进驱动拉力器2、信号数字转换器6和远程连接单元8。所述的拉力变送接头4采用了CFBLBH板环式拉力传感器。所述的拉力变送接头4采用了电阻应变式拉力传感器，通过对拉力变送接头4施加固定的电压，拉力变送接头4输出的电压数值就能够跟随两端施加的拉力同步增大。所述的信号变送增大器5采用了运算放大芯片TSV912模块。所述的信号数字转换器6采用了模数芯片ADS8689模块。所述的抗倒伏测定控制电路7由微控制处理器芯片Atmega-128和芯片外部控制接口组成。所述的远程连接单元8由射频远程传输芯片RF69-28、外部数字接口和射频天线组成。所述的步进驱动拉力器2通过PUL接口和DIR接口连接到抗倒伏测定控制电路7的GPIO接口，抗倒伏测定控制电路7通过GPIO接口分别发送脉冲数恒定的脉冲信号和高、低电平逻辑信号到PUL接口和DIR接口，从而能够控制步进驱动拉力器2的牵引轴9顺时针或者逆时针旋转，从而能够实现牵引轴9卷进拉紧牵引钢丝3和放出松弛牵引钢丝3，由于牵引轴9通过牵引钢丝3和拉力变送接头4连接到作物枝干套环10上，因此通过抗倒伏测定控制电路7控制步进驱动拉力器2的牵引轴9持续顺时针旋转，就能够实现对作物施加持续的模拟风力倒伏力。通过将测定桩1固定在作物前端，并且将牵引轴9通过牵引钢丝3和拉力变送接头4连接到作物枝干套环10上，远程监测中心通过无线射频网络发送测试开始命令到远程连接单元8，抗倒伏测定控制电路7通过SPI-1接口从远程连接单元8中读取到该测试开始命令时，会通过两路GPIO接口控制步进驱动拉力器2的牵引轴9顺时针旋转，从而使步进驱动拉力器2持续对作物施加模拟风力倒伏力，在持续施加过程中，拉力变送接头4会将两端牵引钢丝3的拉力转换成毫伏电压信号，并且毫伏电压信号通过IN接口输入到信号变送增大器5进行同步放大，放大后的拉力电压信号在通过AIN接口输入到信号数字转换器6转换成数字电压数值，抗倒伏测定控制电路7通过SPI-2接口采集该数字电压数值并换算成拉力数值，从而完成对整个拉力变送接头4所感应的拉力数值的检测，在检测的同时，抗倒伏测定控制电路7会通过SPI-1接口实时将检测拉力数值发送到远程连接单元8，以便于通过远程连接单元8将拉力数值无线远程发送到远程监测中心，实现远程监测中心对作物抗倒伏拉力的实时监测，随着步进驱动拉力器2的牵引轴9的持续牵引，整个拉动作物的模拟风力倒伏力会逐渐增大，当模拟风力倒伏力超过了作物根系最大抗倒伏承受力时，作物会被牵引钢丝3拉出土壤，而此时整个牵引钢丝3上拉力会由于作物被拉出土壤而急剧减小，当抗倒伏测定控制电路7通过SPI-2接口采集检测到当前拉力数值急剧减小的状态值，代表当前作物被拉出土壤，于是抗倒伏测定控制电路7会通过GPIO接口控制步进驱动拉力器2的牵引轴9停止旋转，而在拉力变送接头4两端拉力逐渐变大然后到达某个临界值后又急剧减小的过程中，抗倒伏测定控制电路7通过SPI-2接口所采集检测到的那个最大的临界拉力数值就是作物能够承受的最大抗倒伏力数值，并且抗倒伏测定控制电路7所检测记录的所有拉力数值都会通过无线网络传输到远程监测中心，从而实现远程监测中心对作物最大抗倒伏力数值的远程监测和记录存储。本技术通过侧向模拟风力对作物实施的倒伏力测试，从而有效掌握作物的最大抗倒伏力。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种接触式作物根系抗倒伏检测器，其特征在于：包括测定桩（1）、步进驱动拉力器（2）、牵引钢丝（3）、拉力变送接头（4）、信号变送增大器（5）、信号数字转换器（6）、抗倒伏测定控制电路（7）以及远程连接单元（8），所述的步进驱动拉力器（2）安装在测定桩（1）上，步进驱动拉力器（2）的牵引轴（9）通过牵引钢丝（3）和拉力变送接头（4）连接到作物枝干套环（10）上，所述的拉力变送接头（4）连接到信号变送增大器（5），所述的信号变送增大器（5）连接到信号数字转换器（6），所述的抗倒伏测定控制电路（7）通过数字接口分别连接到步进驱动拉力器（2）、信号数字转换器（6）和远程连接单元（8）。/n

【技术特征摘要】
1.一种接触式作物根系抗倒伏检测器，其特征在于：包括测定桩（1）、步进驱动拉力器（2）、牵引钢丝（3）、拉力变送接头（4）、信号变送增大器（5）、信号数字转换器（6）、抗倒伏测定控制电路（7）以及远程连接单元（8），所述的步进驱动拉力器（2）安装在测定桩（1）上，步进驱动拉力器（2）的牵引轴（9）通过牵引钢丝（3）和拉力变送接头（4）连接到作物枝干套环（10）上，所述的拉力变送接头（4）连接到信号变送增大器（5），所述的信号变送增大器（5）连接到信号数字转换器（6），所述的抗倒伏测定控制电路（7）通过数字接口分别连接到步进驱动拉力器（2）、信号数字转换器（6）和远程连接单元（8）。


2.根据权利要求1所述的接触式作物根系抗倒伏检测器，其特征在于：所述的拉力变送接头...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘青，
申请(专利权)人：杭州峙汇科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33