一种树木年轮微损测量系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种树木年轮微损测量系统及方法，属于树木年轮测量领域。该系统在钻针从树干外部钻探至树木中心过程中，旋转电机在主控模块的调控下恒速带动钻针在树木内部径向旋转；直线驱动电机在主控模块的控制下匀速带动钻针在树木内部水平运动；传感模块实时生成旋转电机旋转圈数相应的脉冲信号和电压信号；主控模块根据脉冲信号确定旋转电机的实时转速，根据电压信号确定旋转电机的实时电枢电流，并采用速度环‑电流环双闭环控制算法对旋转电机进行调速，使旋转电机保持恒速；最终将从树干外部钻探至树木中心过程中旋转电机的实时电枢电流绘制成电枢电流变化曲线，确定树木年轮。本发明专利技术实现了树木年轮准确、快速、微损的测量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及树木年轮测量领域，特别是涉及一种树木年轮微损测量系统及方法。

技术介绍

1、目前，测量树木年轮一般使用生长锥法。尽管生长锥法不采伐树木，不会导致树木立即死亡，但是生长锥钻孔直径较大，对树木生长以及以后木材加工使用都有一定的负面影响，且生长锥钻入树木速度慢、费时费力(toole et al.,1959；grissino，2003；gao etal.，2012；park et al.,2010；wunder et al.,2011；tsen et al.,2016)。因此，人们一直试图研究一种无损、快速的测量树木年轮方法来代替生长锥法。其中，以德国rinntech公司生产的resistograph系列钻孔阻力仪(又称针刺仪、阻抗仪)的应用较多(rinn，2012)。但是钻孔阻力仪机械振动较大，阻力信号中含有大量的噪声信号，年轮识别困难，年轮测量精度较低。目前很少学者研究钻孔阻力仪的工作原理，更没有几个厂家能够自主生产钻孔阻力仪，钻孔阻力仪还没有得到广泛的应用。所以，急需进一步地深入研究钻孔阻力仪，突破钻孔阻力仪研制方面的核心技术。

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【技术保护点】

1.一种树木年轮微损测量系统，其特征在于，所述系统包括：钻针、主控模块、旋转电机、直线驱动电机和传感模块；

2.根据权利要求1所述的树木年轮微损测量系统，其特征在于，所述系统还包括：H桥驱动电路；

3.根据权利要求2所述的树木年轮微损测量系统，其特征在于，所述传感模块包括：线性编码器、第一采样电阻和第二采样电阻；

4.根据权利要求3所述的树木年轮微损测量系统，其特征在于，所述系统还包括：信号采集模块；

5.根据权利要求4所述的树木年轮微损测量系统，其特征在于，所述信号采集模块包括：第一放大芯片、第二放大芯片、钳位电路和滤波电路；

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【技术特征摘要】

1.一种树木年轮微损测量系统，其特征在于，所述系统包括：钻针、主控模块、旋转电机、直线驱动电机和传感模块；

2.根据权利要求1所述的树木年轮微损测量系统，其特征在于，所述系统还包括：h桥驱动电路；

3.根据权利要求2所述的树木年轮微损测量系统，其特征在于，所述传感模块包括：线性编码器、第一采样电阻和第二采样电阻；

4.根据权利要求3所述的树木年轮微损测量系统，其特征在于，所述系统还包括：信号采集模块；

5.根据权利要求4所述的树木年轮微损测量系统，其特征在于，所述信号采集模块包括：第一放大芯片、第二放大芯片、钳位电路和滤波电路；

【专利技术属性】
技术研发人员：卢军，张乃静，
申请(专利权)人：中国林业科学研究院资源信息研究所，
类型：发明
国别省市：

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