一种流动沙丘克隆植物根茎生长监测设备制造技术

本发明专利技术提供了一种流动沙丘克隆植物根茎生长监测设备，包括固定在植物种植区上方的支架，支架上方一侧固定有第一调整架，第一调整架侧端活动连接有第二调整架，第二调整架的底端活动连接有连接筒，连接筒内固定有升降气缸，升降气缸通过连接盘固定有摄像头组，连接盘的底端固定有根茎生长监测筒；根茎生长监测筒包括外筒、内筒和雷达监测头，外筒固定在连接盘的底端，内筒螺纹连接在内筒的内侧，雷达监测头安装在内筒内靠近底面处，本发明专利技术通过第一调整筒和第二调整筒配合完成连接筒在植物种植区上方的位置移动，从而能完成植物种植区内各个位置的监测，从而提高了监测效率和精度，利于沙丘克隆植物移栽、固沙效果试验和研究使用。究使用。究使用。

【技术实现步骤摘要】
一种流动沙丘克隆植物根茎生长监测设备


[0001]本专利技术属于沙丘克隆植物根茎生长监测设备
，具体涉及一种流动沙丘克隆植物根茎生长监测设备。

技术介绍

[0002]根茎是指延长横卧的根状地下茎，地下根茎具有明显的节和节间，前端有顶芽，旁有侧芽，向下常生有不定根，不定根实现土壤小的水分和矿物质的吸收功能，顶芽和侧芽生长和延伸则实现占据群落空间，并在根和茎干之间存在物质的运输。克隆植物通过根茎生长实现对群落资源、空间的占据和利用，地下根茎生长的快慢、延伸方向和面积大小，反映了克隆植物适应群落环境的自适应策略。
[0003]目前，植物根茎监测方法包括以下方法；
[0004]1、微根管监测；将微根窗扫描设备配套的透明的玻璃塑料微根管预埋在根茎生长方向，通过定期或不定期将扫描设备置入微根管，通过扫描微根管在周围的根茎生长情况，实现根茎生长方向、速率和阈值。但该方法存在以下劣势：
①
根茎拓展方向不能完全按照微根管预设方向生长，会大概率出现偏离微根管预设方向，致使微根窗扫描设备不能扫描到包含监被测根茎生长痕迹的图像，无法获取沙鞭根茎拓展数据；
②
微根管为塑料玻璃材质，中间留有空间以备微根窗扫描仪扫描监测，且需随时做好防护确保流沙不能灌入微根管，极易造成微根管周四周的温度、湿度等微生境环境因子发生变化，出现灼伤根茎芽现象，影响根茎存活率和生长状况。
[0005]2、人工挖掘定期监测；通过人工挖掘的方式，将覆盖于被监测根茎之上的沙土(开挖时重视保持沙鞭根茎原有的拓展方向、沙埋深度和芽库分布)，勾勒出被监测根茎的拓展方向，并利用铁签等标记根茎尖的生长点位，通过定期或不定期人工挖掘标记根茎尖生长位置，进而实现根茎生长方向、速率和阈值监测。但该方法存在以下劣势：
①
人工挖掘极易造成根茎在挖掘过程中受损、死亡，影响被监测根茎的存活率；
②
人工挖掘影响水分、养分和微生物等根茎周边的环境因子，造成根茎生长方向和速率发生变化，相关监测结果出现误差。
[0006]综上所述，目前通过监测植物根茎生长状态，从而获得植物根茎生物生长的方向、速率和阈值等信息，但这些方法极易造成根茎生长受损、甚至死亡，且现有的监测设备相对简单，可利用图像的获得性较差，且费时费力不易操作，适用范围较窄，影响监测的全面性。

技术实现思路

[0007]本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种流动沙丘克隆植物根茎生长监测设备，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种流动沙丘克隆植物根茎生长监测设备，包括固定在植物种植区上方的支架，所述支架上方一侧固定有第一调整架，所述第一调整架侧端活动连接有第二调整架，所述第二调整架的另一端滑动连接在支架另一
侧的上方；
[0009]所述第二调整架的底端活动连接有连接筒，所述连接筒内固定有升降气缸，所述升降气缸的伸缩轴底端固定有连接盘，所述连接盘的两侧固定有摄像头组，所述连接盘的底端固定有根茎生长监测筒；
[0010]所述根茎生长监测筒包括外筒、内筒和雷达监测头，所述外筒固定在连接盘的底端，所述内筒螺纹连接在内筒的内侧，所述雷达监测头安装在内筒内靠近底面处，在内筒侧面靠近雷达监测头的位置还开设有活动门。
[0011]进一步的，所述外筒内轴心线上固定有竖向杆，所述竖向杆的底端固定有竖向电机，所述竖向电机的底端固定有主动齿轮，所述内筒内开设有长齿轮，所述主动齿轮与长齿轮之间啮合连接，通过竖向电机转动带动主动齿轮转动即可在长齿轮的作用下带动内筒的转动，从而将内筒旋出。
[0012]进一步的，所述外筒内开设有阴螺纹，所述内筒外开设有阳螺纹，在阳螺纹和阴螺纹的作用下完成外筒与内筒之间的螺纹连接。
[0013]进一步的，所述活动门通过嵌在内筒内的微型液压杆活动连接在内筒上，所述内筒的底端固定有锥形头。
[0014]进一步的，所述雷达监测头的监测端通过微型气缸连接在雷达监测头的连接座上，利用微型气缸能带动监测端在横向段长度进行调整。
[0015]进一步的，所述摄像头组包括景深镜头和微距镜头。
[0016]进一步的，所述第一调整架包括外架、丝杠和螺纹筒，所述外架固定在支架一侧的上方，所述丝杠通过轴承座转动连接在外架内，所述外架上还固定有通过皮带圈和皮带轮驱动丝杠转动的横向电机，所述螺纹筒螺纹连接在丝杠的外侧，所述螺纹筒的外侧固定有第一连接件，所述第一连接件滑动连接在外架内，且在所述第一连接件的外侧端固定有第二调整架。
[0017]进一步的，所述第二调整架的结构与第一调整架的结构相同，所述第二调整架的螺纹筒底端固定第二连接件，所述第二连接件也滑动连接，且在所述第二连接件的底端固定有连接筒。
[0018]进一步的，所述第二调整架远离第一调整架的一侧端固定有半封闭滑块，所述半封闭滑块滑动连接在支架上。
[0019]进一步的，所述第一调整架和第二调整架均水平设置，且其相互垂直。
[0020]本专利技术与现有技术相比具有以下优点：
[0021]1、本专利技术通过在植物种植区上方的支架，将植物根茎生长区全面覆盖，支架上方一侧固定有第一调整架，第一连接件的外侧端固定有第二调整架，第二调整架的结构与第一调整架的结构相同，第二连接件的底端固定有连接筒，即可通过第一调整筒和第二调整筒配合完成连接筒在植物根茎生长区上方的位置移动，从而能完成植物根茎生长区内各个位置的监测。
[0022]2、本专利技术通过在连接盘的底端固定有根茎生长监测筒，根茎生长监测筒包括外筒、内筒和雷达监测头，外筒固定在连接盘的底端，内筒螺纹连接在内筒的内侧，外筒内开设有阴螺纹，内筒外开设有阳螺纹，在阳螺纹和阴螺纹的作用下完成外筒与内筒之间的螺纹连接，同时外筒内轴心线上固定有竖向杆，竖向杆的底端固定有竖向电机，竖向电机的底
端固定有主动齿轮，内筒内开设有长齿轮，主动齿轮与长齿轮之间啮合连接，通过竖向电机转动带动主动齿轮转动即可在长齿轮的作用下带动内筒的转动，从而将内筒旋出，在内筒转动过程中，能带动内筒外侧的阳螺纹以及锥形头转动，从而能利于内筒钻入沙土层，完成植物根茎生长区内的植物根茎的监测，在需要深入地层对植物根茎监测时，内筒外侧的阳螺纹利于钻进地层，同时内筒的底端固定有锥形头，锥形头利于钻进沙土层使用，提高了深入土层的监测效率。
[0023]3、本专利技术中的根茎生长监测筒内雷达监测头安装在内筒内靠近底面处，雷达监测头为现有的探地雷达，探地雷达工作时，在雷达主机控制下，脉冲源产生周期性的毫微秒信号并直接反馈给发射天线，经由发射天线耦合到地下的信号在传播途径上遇到介质，根茎和土壤等的非均匀体面时，产生反射信号，在内筒侧面靠近雷达监测头的位置还开设有活动门，活动门通过嵌在内筒内的微型液压杆活动连接在内筒上，在钻进地层过程中，活动门关闭，避免沙土进入内筒内，在钻入至合适位置后，打开活动门，同时将雷达监测头的监测端与地层接触完成深入监测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种流动沙丘克隆植物根茎生长监测设备，包括固定在植物种植区(9)上方的支架(1)，其特征在于：所述支架(1)上方一侧固定有第一调整架(2)，所述第一调整架(2)侧端活动连接有第二调整架(3)，所述第二调整架(3)的另一端滑动连接在支架(1)另一侧的上方；所述第二调整架(3)的底端活动连接有连接筒(4)，所述连接筒(4)内固定有升降气缸(41)，所述升降气缸(41)的伸缩轴底端固定有连接盘(42)，所述连接盘(42)的两侧固定有摄像头组(5)，所述连接盘(42)的底端固定有根茎生长监测筒(6)；所述根茎生长监测筒(6)包括外筒(61)、内筒(62)和雷达监测头(66)，所述外筒(61)固定在连接盘(42)的底端，所述内筒(62)螺纹连接在内筒(62)的内侧，所述雷达监测头(66)安装在内筒(62)内靠近底面处，在内筒(62)侧面靠近雷达监测头(66)的位置还开设有活动门(67)。2.根据权利要求1所述的一种流动沙丘克隆植物根茎生长监测设备，其特征在于，所述外筒(61)内轴心线上固定有竖向杆(64)，所述竖向杆(64)的底端固定有竖向电机(65)，所述竖向电机(65)的底端固定有主动齿轮，所述内筒(62)内开设有长齿轮，所述主动齿轮与长齿轮之间啮合连接，通过竖向电机(65)转动带动主动齿轮转动即可在长齿轮的作用下带动内筒(62)的转动，从而将内筒(62)旋出。3.根据权利要求1所述的一种流动沙丘克隆植物根茎生长监测设备，其特征在于，所述外筒(61)内开设有阴螺纹，所述内筒(62)外开设有阳螺纹，在阳螺纹和阴螺纹的作用下完成外筒(61)与内筒(62)之间的螺纹连接。4.根据权利要求1所述的一种流动沙丘克隆植物根茎生长监测设备，其特征在于，所述活动门(67)通过嵌在内筒(62)内的微型液压杆活动连接在内筒(...

【专利技术属性】
技术研发人员：任珩，赵文智，杨淇越，庄艳丽，罗维成，周海，康建军，杜军，王志韬，
申请(专利权)人：中国科学院西北生态环境资源研究院，
类型：发明
国别省市：