一種植物拉拔力聯(lián)合測試儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種植物拉拔力聯(lián)合測試儀。
【背景技術(shù)】
[0002]由于植物護(hù)坡技術(shù)能起到保持水土、美化環(huán)境的作用，且又符合建設(shè)“兩型”社會的要求，故在邊坡防護(hù)領(lǐng)域得到了大量的推廣。但在降雨條件下，植物護(hù)坡的許多不足之處也隨之展現(xiàn)出來，更有甚者可能產(chǎn)生相應(yīng)的地質(zhì)災(zāi)害，威脅到人民群眾的生命財產(chǎn)安全。因此，設(shè)計一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、適用于各種邊坡形式和氣候條件下的現(xiàn)場試驗設(shè)備，并通過利用該設(shè)備開展對植物拉拔力和植物邊坡防護(hù)效果等的相關(guān)研宄，為植物護(hù)坡技術(shù)的減災(zāi)工作提供重要依據(jù)，具有顯著的科研與工程的現(xiàn)實意義。在專利號為200810222892.4的發(fā)明專利中公開了一種測量植株抗拔力與抗張強(qiáng)調(diào)的裝置。該儀器雖能連續(xù)測試植物根系的拉拔力，但對于生長于邊坡條件下的植物其試驗難度較大。在專利號為201420538642.2的實用新型專利中公開了一種植物根系抗拔儀。該儀器雖能滿足多種地形條件下對于植物根系拉拔力的測試要求，但其不能持續(xù)顯示拉拔力值得變化，不利于整個拉拔試驗過程對于連續(xù)觀測的要求。同時，以上專利均存在兩個不足之處:第一，均只考慮了拉拔力這個單一的影響因素，并未考慮植物拔出距離對于植物抗拔能力的影響。第二，均不能在邊坡條件下測量出坡體的坡度。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，能夠穩(wěn)定固定在邊坡上，實驗數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，能更直觀的得到植物拉拔力測試的試驗數(shù)據(jù)的植物拉拔力聯(lián)合測試儀。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種植物拉拔力聯(lián)合測試儀，包括支撐系統(tǒng)、位移傳感器、拉力傳感器，所述支撐系統(tǒng)包括四個豎向支撐桿，相鄰所述豎向支撐桿通過橫向支撐桿相互連接成一個矩形，其中兩根相對的橫向支撐桿之間安裝有固定桿，所述固定桿與另一根橫向支撐桿水平設(shè)置并且所述固定桿與此根橫向支撐桿上均安裝有定滑輪，所述定滑輪上安裝有拉繩形成懸吊系統(tǒng)，所述拉繩的一端上安裝有用于固定植物的固定套筒，另一端通過拉力傳感器與驅(qū)動裝置連接，所述驅(qū)動裝置給拉繩一個沿拉繩方向的拉力，所述拉繩上還安裝有位移傳感器，所述拉力傳感器監(jiān)控拉繩給植物的拉力大小的變化，所述位移傳感器監(jiān)控拉繩的位移量，所述拉力傳感器和位移傳感器與計算機(jī)連接，所述計算機(jī)將收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行儲存和處理。
[0006]所述豎向支撐桿和橫向支撐桿均為長度可調(diào)節(jié)的支撐桿。
[0007]所述可調(diào)節(jié)的支撐桿為氣撐。
[0008]所述半圓形鉸支座上安裝有測量豎向支撐桿角度的角度測量器。
[0009]所述豎向支撐桿的底部設(shè)有帶腳釘?shù)姆€(wěn)定盤。
[0010]所述橫向支撐桿上安裝有能顯示角度的水準(zhǔn)器。
[0011]所述豎向支撐桿的頂部設(shè)有氣泡水平儀。
[0012]由于采用上述方案，本裝置具有如下優(yōu)點:
[0013]1、本裝置通過支撐系統(tǒng)能夠穩(wěn)定的固定在邊坡上，通過斜向支撐桿能保證豎向支撐桿固定的穩(wěn)定性，通過豎向支撐桿、橫向支撐桿和斜向支撐桿的長度均可調(diào)節(jié)，從而保證可以適應(yīng)任何的地形，保證固定桿和橫向支撐桿形成的懸吊系統(tǒng)與待測試植物所在土面平行，保證能滿足植物根系為豎直方向和垂直于坡面方面的測量要求，保證能滿足各類大小型植物的測試要求。
[0014]2、本裝置通過拉力傳感器記錄拉力值的變化，同時通過位移傳感器記錄不同拉力值所對應(yīng)的位移量，從而通過計算機(jī)的處理繪制出連續(xù)的拉力-位移曲線，該曲線能直觀反映出植物拉拔力的變化趨勢、極值大小以及判定土體何時進(jìn)入破壞失穩(wěn)狀態(tài)，從而快捷精確而且更直觀的得到植物拉拔力測試的試驗數(shù)據(jù)，方便對數(shù)據(jù)的觀察和處理。
[0015]3、本裝置能通過角度測量器測量出試驗地點邊坡的角度，該測量值能夠為調(diào)整懸吊系統(tǒng)使之與待測植物所在土面保持平行提供依據(jù)。
[0016]綜上所述，本裝置結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，能夠穩(wěn)定固定在邊坡上，實驗數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，能更直觀的得到植物拉拔力測試的試驗數(shù)據(jù)，值得大面積推廣實施。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖中，1.豎向支撐桿、2.斜向支撐桿、3.橫向支撐桿、4.固定桿、5.拉繩、6.固定套筒、7.位移傳感器、8.拉力傳感器、9.帶腳釘?shù)姆€(wěn)定盤、10.水準(zhǔn)器、11.角度測量器。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖，進(jìn)一步詳細(xì)說明本專利的【具體實施方式】。
[0020]如圖1所示，一種植物拉拔力聯(lián)合測試儀，包括支撐系統(tǒng)、位移傳感器7、拉力傳感器8，所述支撐系統(tǒng)包括四個豎向支撐桿1，相鄰所述豎向支撐桿I通過橫向支撐桿3相互連接成一個矩形，其中兩根相對的橫向支撐桿3之間安裝有固定桿4，所述固定桿4與另一根橫向支撐桿3水平設(shè)置，并且所述固定桿4與此根橫向支撐桿3上均安裝有定滑輪，所述定滑輪上安裝有拉繩5形成懸吊系統(tǒng)，所述拉繩5的一端上安裝有用于固定植物的固定套筒6，另一端通過拉力傳感器8與驅(qū)動裝置連接，所述驅(qū)動裝置給拉繩一個沿拉繩方向的拉力，所述拉繩5上還安裝有位移傳感器7，所述拉力傳感器8監(jiān)控拉繩給植物的拉力大小的變化，所述位移傳感器7監(jiān)控拉繩的位移量，所述拉力傳感器8和位移傳感器7與計算機(jī)連接，所述計算機(jī)將收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行儲存和處理，每個所述豎向支撐桿I上安裝有一個半圓形鉸支座，所述半圓形鉸支座上鉸接有兩個長度可調(diào)的斜向支撐桿2，所述斜向支撐桿2輔助豎向支撐桿固定。所述豎向支撐桿和橫向支撐桿均為長度可調(diào)節(jié)的氣撐。
[0021]所述豎向支撐桿的底部設(shè)有帶有腳釘?shù)姆€(wěn)定盤9。所述豎向支撐桿的頂部設(shè)有氣泡水平儀。所述橫向支撐桿上均安裝有測量豎向支撐桿I角度的水準(zhǔn)器10，所述半圓形鉸支座上安裝有角度測量器11。
[0022]試驗時，有兩種情況，
[0023]待測植物處于坡面時和待測植物處于平面時，由于平面的工作過程與坡面類似且調(diào)整更簡單，故這里只例舉坡面的工作過程，
[0024]將四根豎向支撐桿I調(diào)節(jié)成相同的長度固定在坡面上，固定時保證固定套筒置于待測植物上方，然后調(diào)整斜向支撐桿2，將斜向支撐桿2支撐在坡面上，防止整個支撐系統(tǒng)滑動，然后通過角度測量器11確保豎向支撐桿I與坡面垂直，通過觀察橫向支撐桿上的水準(zhǔn)器10，微調(diào)豎向支撐桿I和斜向支撐桿2，從而保證懸吊系統(tǒng)與坡面平行。
[0025]將固定套筒固定到植物的根莖處，然后啟動驅(qū)動裝置，緩慢的將拉繩牽引至繃緊狀態(tài)，然后關(guān)閉驅(qū)動裝置。將位移傳感器和拉力傳感器調(diào)零。
[0026]再次啟動驅(qū)動裝置，通過計算機(jī)記錄相關(guān)實驗數(shù)據(jù)。當(dāng)植物根系被完全拔離坡面后，關(guān)閉驅(qū)動裝置，通過采集的相關(guān)數(shù)據(jù)生成后連續(xù)的拉力-位移曲線，完成拉拔力測試實驗。
【主權(quán)項】
1.一種植物拉拔力聯(lián)合測試儀，包括支撐系統(tǒng)、位移傳感器、拉力傳感器，其特征在于:所述支撐系統(tǒng)包括四個豎向支撐桿，相鄰所述豎向支撐桿通過橫向支撐桿相互連接成一個矩形，其中兩根相對的橫向支撐桿之間安裝有固定桿，所述固定桿與另一根橫向支撐桿水平設(shè)置并且所述固定桿與此根橫向支撐桿上均安裝有定滑輪，所述定滑輪上安裝有拉繩形成懸吊系統(tǒng)，所述拉繩的一端上安裝有用于固定植物的固定套筒，另一端通過拉力傳感器與驅(qū)動裝置連接，所述驅(qū)動裝置給拉繩一個沿拉繩方向的拉力，所述拉繩上還安裝有位移傳感器，所述拉力傳感器監(jiān)控拉繩給植物的拉力大小的變化，所述位移傳感器監(jiān)控拉繩的位移量，所述拉力傳感器和位移傳感器與計算機(jī)連接，所述計算機(jī)將收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行儲存和處理，每根所述豎向支撐桿上安裝有一個半圓形鉸支座，所述半圓形鉸支座上鉸接有至少兩個長度可調(diào)的斜向支撐桿，所述斜向支撐桿輔助豎向支撐桿固定。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物拉拔力聯(lián)合測試儀，其特征在于:所述豎向支撐桿和橫向支撐桿均為長度可調(diào)節(jié)的支撐桿。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的植物拉拔力聯(lián)合測試儀，其特征在于:所述可調(diào)節(jié)的支撐桿為氣撐。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的植物拉拔力聯(lián)合測試儀，其特征在于:所述半圓形鉸支座上安裝有測量豎向支撐桿角度的角度測量器。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的植物拉拔力聯(lián)合測試儀，其特征在于:所述豎向支撐桿的底部設(shè)有帶腳釘?shù)姆€(wěn)定盤。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的植物拉拔力聯(lián)合測試儀，其特征在于:所述橫向支撐桿上安裝有能顯示角度的水準(zhǔn)器。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的植物拉拔力聯(lián)合測試儀，其特征在于:所述豎向支撐桿的頂部設(shè)有氣泡水平儀。
【專利摘要】植物拉拔力聯(lián)合測試儀包括支撐系統(tǒng)、位移傳感器、拉力傳感器、角度測量器，支撐系統(tǒng)包括四個豎向支撐桿，相鄰豎向支撐桿通過橫向支撐桿相互連接成一個矩形，其中兩根相對的橫向支撐桿之間安裝有固定桿，固定桿與另一根橫向支撐桿水平設(shè)置，并且固定桿與此根橫向支撐桿上均安裝有定滑輪，定滑輪上安裝有拉繩形成懸吊系統(tǒng)，拉繩的一端上安裝有用于固定植物的固定套筒，另一端通過拉力傳感器與驅(qū)動裝置連接，驅(qū)動裝置給拉繩一個沿拉繩方向的拉力，拉繩上還安裝有位移傳感器，拉力傳感器監(jiān)控拉繩給植物的拉力大小的變化，位移傳感器監(jiān)控拉繩的位移量，拉力傳感器和位移傳感器與計算機(jī)連接，計算機(jī)將收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行儲存和處理，豎向支撐桿與斜向支撐桿之間安裝有角度測量器，能測量出邊坡的角度，為整個裝置的調(diào)整及后續(xù)試驗提供依據(jù)，本裝置結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，能夠穩(wěn)定固定在邊坡上，實驗數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，能更直觀的得到植物拉拔力測試的試驗數(shù)據(jù)，值得大面積推廣實施。
【IPC分類】G01N3/16
【公開號】CN204718897
【申請?zhí)枴緾N201520437982
【發(fā)明人】王桂堯, 楊聞達(dá), 張永杰, 沙琳川, 夏旖琪, 湯蘭, 李志強(qiáng), 楊興山, 張白靈
【申請人】長沙理工大學(xué)
【公開日】2015年10月21日
【申請日】2015年6月24日