一種簡易的植物缺水檢測(cè)機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明主要公開一種簡易的植物缺水檢測(cè)機(jī)構(gòu)，包括貼設(shè)在植物主莖和葉片主脈上的多組用于測(cè)量形變的應(yīng)變片和用于接收應(yīng)變片數(shù)據(jù)的應(yīng)變儀，每組應(yīng)變片由一個(gè)直向應(yīng)變片和一個(gè)切向應(yīng)變片組成，直向應(yīng)變片沿著植物主莖或葉片主脈的直線方向設(shè)置，切向應(yīng)變片沿著植物主莖或葉片主脈的垂直方向設(shè)置，且植物的主莖和葉片上分別至少有一組應(yīng)變片，所述的每個(gè)應(yīng)變片分別通過連接線與應(yīng)變儀連接。本發(fā)明提供的植物缺水檢測(cè)機(jī)構(gòu)利用電阻值的變化原理，從植物體的角度出發(fā)，能夠更加準(zhǔn)確的測(cè)量植物當(dāng)前的含水量，判斷出植物當(dāng)前是否缺水、含水量是否充足，且該檢測(cè)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，測(cè)量準(zhǔn)確，適于推廣應(yīng)用。
【專利說明】一種簡易的植物缺水檢測(cè)機(jī)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于精細(xì)農(nóng)業(yè)應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種簡易的植物缺水檢測(cè)機(jī)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]水是植物主要的組成成分，水生植物的含水量最高，可達(dá)98% ;草本植物的含水量大約是70%?80% ;木本植物的含水量要少一些，約40%?50% ;含水量很少的是生活在沙漠地區(qū)的植物，只有16%。沒有水就沒有生命。水是很多物質(zhì)的溶劑，土壤中的礦物質(zhì)、氧、二氧化碳等都必須先溶于水后，才能被植物吸收利用。水還能維持細(xì)胞和組織的緊張度，使植物器官保持直立狀況，以利于各種代謝的正常進(jìn)行。水是光合作用制造有機(jī)物的原料，它還作為反應(yīng)物參加植物體內(nèi)很多生物化學(xué)過程，因此水對(duì)植物的生命活動(dòng)顯得尤為重要。
[0003]國外流行采用DTR技術(shù)來監(jiān)測(cè)植物的含水率，該技術(shù)不但成本高，而且需要使用DTR波導(dǎo)探針插入植物體內(nèi)，會(huì)對(duì)植物造成一定傷害，尤其當(dāng)監(jiān)測(cè)珍貴物種時(shí)就不易采用。國內(nèi)也有些采用通過測(cè)量植物電阻、電容等特性來監(jiān)測(cè)植物缺水，最近也出現(xiàn)了通過測(cè)量植物電阻抗來監(jiān)測(cè)的，但是他們都采用了探針來插入植物體內(nèi)。創(chuàng)意設(shè)計(jì)公司Koubachi在2012年推出了一款專門的報(bào)警器一無線缺水傳感器。把無線缺水傳感器插入泥土中，它即可對(duì)當(dāng)?shù)氐耐寥罈l件、植物種類進(jìn)行檢測(cè)，并通過Wifi在家庭網(wǎng)絡(luò)中將數(shù)據(jù)傳送給現(xiàn)有的iOS應(yīng)用，然后應(yīng)用將告訴使用者該在合適澆水、噴霧或施肥，而這些數(shù)據(jù)的計(jì)算則全都由無線缺水傳感器來完成。但是缺水傳感器放置于土壤中，與莖葉的含水量有一些區(qū)別，沒有很好的測(cè)量到植物當(dāng)前的含水量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中不能較好的檢測(cè)植物當(dāng)前的含水量的問題，提供一種簡易的植物缺水檢測(cè)機(jī)構(gòu)，該檢測(cè)機(jī)構(gòu)能夠更加準(zhǔn)確的測(cè)量植物當(dāng)前的含水量，判斷出植物當(dāng)前是否缺水、含水量是否充足。
[0005]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)上述目的采用的技術(shù)方案是:一種簡易的植物缺水檢測(cè)機(jī)構(gòu)，包括貼設(shè)在植物主莖和葉片主脈上的多組用于測(cè)量形變的應(yīng)變片和用于接收應(yīng)變片數(shù)據(jù)的應(yīng)變儀，每組應(yīng)變片由一個(gè)直向應(yīng)變片和一個(gè)切向應(yīng)變片組成，直向應(yīng)變片沿著植物主莖或葉片主脈的直線方向設(shè)置，切向應(yīng)變片沿著植物主莖或葉片主脈的垂直方向設(shè)置，且植物的主莖和葉片上分別至少有一組應(yīng)變片，所述的每個(gè)應(yīng)變片分別通過連接線與應(yīng)變儀連接。
[0006]本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明提供的植物缺水檢測(cè)機(jī)構(gòu)利用電阻值的變化原理，從植物體的角度出發(fā)，能夠更加準(zhǔn)確的測(cè)量植物當(dāng)前的含水量，判斷出植物當(dāng)前是否缺水、含水量是否充足，且該檢測(cè)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，測(cè)量準(zhǔn)確，適于推廣應(yīng)用。
【專利附圖】

【附圖說明】[0007]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖標(biāo)記:1、直向應(yīng)變片，2、切向應(yīng)變片，3、連接線，4、應(yīng)變儀。
【具體實(shí)施方式】
[0008]如圖所示:一種簡易的植物缺水檢測(cè)機(jī)構(gòu)，包括貼設(shè)在植物主莖和葉片主脈上的多組用于測(cè)量形變的應(yīng)變片和用于接收應(yīng)變片數(shù)據(jù)的應(yīng)變儀4，每組應(yīng)變片由一個(gè)直向應(yīng)變片I和一個(gè)切向應(yīng)變片2組成，直向應(yīng)變片I沿著植物主莖或葉片主脈的直線方向設(shè)置，切向應(yīng)變片2沿著植物主莖或葉片主脈的垂直方向設(shè)置，且植物的主莖和葉片上分別至少有一組應(yīng)變片，所述的每個(gè)應(yīng)變片分別通過連接線3與應(yīng)變儀4連接。
[0009]所述的應(yīng)變片為電阻片，當(dāng)把應(yīng)變片貼到植物主莖上時(shí)，植物缺水時(shí)莖的直徑會(huì)發(fā)生些許變化，此時(shí)切向應(yīng)變片2受直徑變化的影響，其形狀也發(fā)生變化；同時(shí)，植物表皮也會(huì)發(fā)生微量的收縮，直向應(yīng)變片I受長度變化的影響，其形狀也發(fā)生變化；應(yīng)變片I形狀發(fā)生變化，引起電阻發(fā)生改變，與應(yīng)變片連接的應(yīng)變儀4上相應(yīng)產(chǎn)生數(shù)據(jù)的變化，應(yīng)變儀4上的數(shù)據(jù)變化較大時(shí)說明植物缺少較多。當(dāng)把應(yīng)變片貼到葉片主脈上時(shí)，植物缺水時(shí)主脈的直徑會(huì)發(fā)生較小的變化，則切向應(yīng)變片2的形狀發(fā)生微量變化；并且伴隨著莖葉上水分的減少，莖葉因地球引力的原因產(chǎn)生向下的位移，產(chǎn)生較小的扭矩，則直向應(yīng)變片I的形狀發(fā)生微量變化，此時(shí)應(yīng)變儀4會(huì)根據(jù)直徑的變化和扭矩的產(chǎn)生顯示出一定的數(shù)值，我們可以根據(jù)應(yīng)變儀4上數(shù)據(jù)的不同與應(yīng)變片所在位置的不同，來分辨出植物是否缺水、植物缺少是否嚴(yán)重。本發(fā)明提供的植物缺水檢測(cè)機(jī)構(gòu)利用電阻值的變化原理，從植物體的角度出發(fā)，能夠更加準(zhǔn)確的測(cè)量植物當(dāng)前的含水量，判斷出植物當(dāng)前是否缺水、含水量是否充足，且該檢測(cè)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，測(cè)量準(zhǔn)確，適于推廣應(yīng)用。
[0010]由于植物自身在不斷生長，因此應(yīng)變片需要定期更換，一般為4-7天更換一次。
[0011]實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
實(shí)驗(yàn)對(duì)象:黃瓜主藤和葉柄主脈
經(jīng)試驗(yàn)測(cè)得:貼在黃瓜主藤上的應(yīng)變片，在黃瓜主藤含水量為55-90%時(shí)，含水量每降低10%，纏在主藤上的切向應(yīng)變片2收縮0.15mm。
[0012]貼在葉柄主脈上面的應(yīng)變片，在葉柄主脈含水量為55-90%時(shí)，含水量每降低10%，直向應(yīng)變片I被拉伸0.33mm，切向應(yīng)變片2收縮0.11mm。
【權(quán)利要求】
1.一種簡易的植物缺水檢測(cè)機(jī)構(gòu)，其特征在于:包括貼設(shè)在植物主莖和葉片主脈上的多組用于測(cè)量形變的應(yīng)變片和用于接收應(yīng)變片數(shù)據(jù)的應(yīng)變儀(4)，每組應(yīng)變片由一個(gè)直向應(yīng)變片(I)和一個(gè)切向應(yīng)變片(2)組成，直向應(yīng)變片(I)沿著植物主莖或葉片主脈的直線方向設(shè)置，切向應(yīng)變片(2)沿著植物主莖或葉片主脈的垂直方向設(shè)置，且植物的主莖和葉片上分別至少有一組應(yīng)變片，所述的每個(gè)應(yīng)變片分別通過連接線(3)與應(yīng)變儀(4)連接。
【文檔編號(hào)】G01N27/04GK104007143SQ201410234603
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】李玉柱, 高吭, 杜哲, 徐龍姣, 李心平, 李樹強(qiáng), 羅四倍 申請(qǐng)人:河南科技大學(xué)