根系拔出強(qiáng)度測定儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種測量根系拔出強(qiáng)度測定儀，包括：土盒固定設(shè)在底座上，土盒設(shè)有根系拔出口，土盒內(nèi)設(shè)土壤和根系，根系上端與設(shè)在土盒外的推動桿上設(shè)置的固定膠口連接；拉拔系統(tǒng)通過其支架固定設(shè)在底座上，處于土盒側(cè)面，支架與土盒連接，拉拔系統(tǒng)的牽拉繩經(jīng)力學(xué)傳感系統(tǒng)與推動桿連接根系處外側(cè)連接；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)在底座上，其拔出力采集端與推動桿上端連接，拉拔動力采集端與拉拔系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動桿連接，導(dǎo)線與固定膠口處連接；力學(xué)傳感系統(tǒng)的傳輸數(shù)據(jù)線和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸線分別與電腦終端連接。該測定儀可在室內(nèi)或野外測不同種類根系的拔出強(qiáng)度，且能夠完成多根系、不同土壤性質(zhì)混合土樣的拔出試驗，數(shù)據(jù)自動記錄，操作簡便，結(jié)果可靠。
【專利說明】
根系拔出強(qiáng)度測定儀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種試驗裝置，尤其涉及一種測量根系拔出強(qiáng)度的測定儀。
【背景技術(shù)】
[0002]不同種類根系對土壤抗剪強(qiáng)度的影響是不同的，例如根系在土壤中放置的角度，根系的直徑，根系的長度，以及根系的表面情況等，都會對其拔出強(qiáng)度有很大的影響。評價根系的拔出強(qiáng)度對于根系固土研究以及固土機(jī)理研究都有很重要的科學(xué)意義。不同植物種類會有不同的根系情況，在選擇合適的植物穩(wěn)固坡體的時候，不同根系對土壤內(nèi)的影響也極為重要。因此探討不同根系中類對土壤抗剪強(qiáng)度的影響有重大意義。
[0003]而目前還沒有一種操作簡單方便、實驗結(jié)果可靠的測量根系與土壤間的這種機(jī)械咬合作用的測定裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明提供一種根系拔出強(qiáng)度測定儀，能準(zhǔn)確測定根系與土壤間的這種機(jī)械咬合作用，測出根系的拔出強(qiáng)度，其操作使用簡便、測試結(jié)果準(zhǔn)確。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種根系拔出強(qiáng)度測定儀，包括:
[0006]底座、土盒、拉拔系統(tǒng)、力學(xué)傳感系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和電腦終端;其中，
[0007]所述土盒固定設(shè)在所述底座上，所述土盒設(shè)有根系拔出口，所述土盒內(nèi)設(shè)有土壤和埋在土壤內(nèi)的根系，所述根系的上端從所述根系拔出口伸出，并與設(shè)在所述土盒外的所述推動桿上設(shè)置的固定膠口連接；
[0008]所述拉拔系統(tǒng)通過其支架固定設(shè)在所述底座上，處于所述土盒的側(cè)面，所述支架與所述土盒固定連接，所述拉拔系統(tǒng)的牽拉繩經(jīng)所述力學(xué)傳感系統(tǒng)與所述推動桿連接根系處的外側(cè)位置連接；
[0009]所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)在所述底座上，設(shè)有拔出力采集端、拉拔動力采集端和導(dǎo)線，所述拔出力采集端與所述推動桿上端連接，所述拉拔動力采集端與所述拉拔系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動桿連接，所述導(dǎo)線與所述推動桿上設(shè)置的固定膠口處連接；
[0010]所述力學(xué)傳感系統(tǒng)的傳輸數(shù)據(jù)線和所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸線分別與所述電腦終端通信連接。
[0011]本發(fā)明的有益效果為:該裝置可以在室內(nèi)或是野外測量不同種類的根系的拔出強(qiáng)度，并且能夠完成多根系、不同土壤性質(zhì)混合土樣的拔出試驗。其中根系的擺放位置，在土壤中的傾斜角度，根系的直徑，根系的表面情況以及土壤的類型都是可變的。在完成所有試驗的準(zhǔn)備工作后，只需打開開關(guān)，整個試驗過程數(shù)據(jù)為自動記錄，操作簡單方便，實驗結(jié)果可靠。
【附圖說明】
[0012]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。
[0013]圖1為本發(fā)明實施例提供的根系拔出強(qiáng)度測定儀的結(jié)構(gòu)示意簡圖；
[0014]圖1中各標(biāo)號對應(yīng)的部件為:1-動力裝置;2-攪動裝置;3-數(shù)據(jù)采集系統(tǒng);4-力學(xué)傳感系統(tǒng);5-土盒;6-底座;7-電腦終端;8-支架；
[0015]圖2為本發(fā)明實施例提供的根系拔出強(qiáng)度測定儀的動力裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0016]圖2中各標(biāo)號對應(yīng)的部件為:11-傳動桿、12-電機(jī)、13-穿孔擋板、14-固定座、15-承重架；
[0017]圖3為本發(fā)明實施例提供的根系拔出強(qiáng)度測定儀的攪動裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0018]圖3中各標(biāo)號對應(yīng)的部件為:21-固定基座、22-Z形基座、23-C型架、24-固定輪、25-纏繞管、26-牽拉繩、15-承重架、27-轉(zhuǎn)動桿；
[0019]圖4為本發(fā)明實施例提供的根系拔出強(qiáng)度測定儀的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0020]圖4中各標(biāo)號對應(yīng)的部件為:31-導(dǎo)線卡口、32-導(dǎo)線、33-數(shù)據(jù)采集器上蓋、34-數(shù)據(jù)采集器、11-傳動桿、35-固定安裝座、36-數(shù)據(jù)傳輸線、37-推動桿；
[0021]圖5為本發(fā)明實施例提供的根系拔出強(qiáng)度測定儀的力學(xué)傳感系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0022]圖5中各標(biāo)號對應(yīng)的部件為:15_承重架、26-牽拉繩、37-推動桿、41-傳輸數(shù)據(jù)線、42-敏感元件、43-三線轉(zhuǎn)換器、44-橫梁；
[0023]圖6為本發(fā)明實施例提供的根系拔出強(qiáng)度測定儀的土盒結(jié)構(gòu)圖；
[0024]圖6中各標(biāo)號對應(yīng)的部件為:5-土盒、6-底座、32-導(dǎo)線、37-推動桿、43-三線轉(zhuǎn)換器、44-橫梁、51-固定膠門、52-推拉擋板、53-根系樣本、54-土壤樣本；
[0025]圖7為本發(fā)明實施例提供的根系拔出強(qiáng)度測定儀的支架與底座結(jié)構(gòu)圖；
[0026]圖7中各標(biāo)號對應(yīng)的部件為:23-C型架、13-穿孔擋板、44-橫梁、52-推拉擋板、5-土盒、15-承重架、6-底座。
【具體實施方式】
[0027]下面對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0028]如圖1至圖7所示，本發(fā)明實施例提供一種測量根系拔出強(qiáng)度的測定儀，包括:
[0029]底座6、土盒5、拉拔系統(tǒng)、力學(xué)傳感系統(tǒng)4、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)3和電腦終端7;其中，
[0030]土盒5固定設(shè)在底座6上，土盒5設(shè)有根系拔出口，土盒5內(nèi)設(shè)有土壤和埋在土壤內(nèi)的根系，根系的上端從根系拔出口伸出，并與設(shè)在土盒5外的推動桿上設(shè)置的固定膠口連接；
[0031 ]拉拔系統(tǒng)通過其支架固定設(shè)在底座6上，處于土盒5的側(cè)面，支架與土盒5固定連接，拉拔系統(tǒng)的牽拉繩經(jīng)力學(xué)傳感系統(tǒng)4與推動桿連接根系處的外側(cè)位置連接；
[0032]數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)3設(shè)在底座6上，設(shè)有拔出力采集端、拉拔動力采集端和導(dǎo)線，拔出力采集端與推動桿上端連接，拉拔動力采集端與拉拔系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動桿連接，導(dǎo)線與推動桿上設(shè)置的固定膠口處連接；
[0033]力學(xué)傳感系統(tǒng)4的傳輸數(shù)據(jù)線和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)3的數(shù)據(jù)傳輸線分別與電腦終端通信連接。
[0034]上述測定儀中，拉拔系統(tǒng)由動力裝置、支架和攪動裝置構(gòu)成；
[0035]動力裝置包括:電機(jī)、傳動機(jī)構(gòu)、傳動桿、穿孔擋板和底座；電機(jī)水平設(shè)置，電機(jī)設(shè)有傳動桿通孔，傳動桿通孔位于電機(jī)的中軸線，或位于電機(jī)中軸線的垂直上方或垂直下方，傳動桿穿過電機(jī)的傳動桿通孔，電機(jī)的后端設(shè)置穿孔擋板，轉(zhuǎn)動桿后端從穿孔擋板的通孔穿出與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)3的拉拔動力采集端連接，電機(jī)的后端與穿孔擋板自由接觸，電機(jī)的轉(zhuǎn)軸前端連接傳動機(jī)構(gòu)，傳動機(jī)構(gòu)的輸出轉(zhuǎn)軸垂直于電機(jī)的轉(zhuǎn)軸，電機(jī)底部設(shè)置底座；
[0036]支架包括:C型架、承重架、固定基座和Z型基座；
[0037]承重架豎直固定設(shè)在C型架開口處，該承重架上端與動力裝置的穿孔擋板底端固定連接；
[0038]固定基座和Z型基座并列設(shè)在C型架的上端，與動力裝置的電機(jī)的底座固定連接；
[0039]C型架上、下端均設(shè)有豎直安裝攪動裝置的轉(zhuǎn)動桿的轉(zhuǎn)動桿通孔；
[0040]承重架中間部位設(shè)有供攪動裝置的牽拉繩穿過的穿繩通孔；
[0041 ]攪動裝置包括:轉(zhuǎn)動桿、纏繞管、牽拉繩、兩個固定輪；
[0042]轉(zhuǎn)動桿通過支架的轉(zhuǎn)動桿通孔豎直設(shè)在支架的C型架內(nèi)，轉(zhuǎn)動桿上端與動力裝置的傳動機(jī)構(gòu)的輸出轉(zhuǎn)軸連接，能在動力裝置驅(qū)動下轉(zhuǎn)動;兩個固定輪和纏繞管均穿設(shè)固定在轉(zhuǎn)動桿上，兩個固定輪處于纏繞管的兩端，牽拉繩一端固定于纏繞管，并按轉(zhuǎn)動桿的轉(zhuǎn)動方向纏繞在纏繞管上，牽拉繩另一端從承重架的穿繩通孔穿出并經(jīng)力學(xué)傳感系統(tǒng)4與推動桿連接根系處的外側(cè)位置連接。
[0043]上述測定儀中，動力裝置的電機(jī)采用功率為180W，固定轉(zhuǎn)速36轉(zhuǎn)/分鐘，調(diào)速范圍為:3-36轉(zhuǎn)/分鐘，每轉(zhuǎn)一圈提供的固定水平位移為2mm的電動機(jī)。
[0044]上述測定儀中，支架經(jīng)上下設(shè)置的兩道橫梁與土盒5固定連接。
[0045]上述測定儀中，力學(xué)傳感系統(tǒng)4由敏感元件、三線轉(zhuǎn)換器和數(shù)據(jù)傳輸線組成，敏感元件一端連接拉拔系統(tǒng)的牽拉繩，敏感元件另一端經(jīng)三線轉(zhuǎn)換器與推動桿連接根系處的外側(cè)位置連接；
[0046]數(shù)據(jù)傳輸線與敏感元件電氣連接。
[0047]上述測定儀中，敏感元件由貼片熱敏電阻構(gòu)成，橫向排列6組安置在盒體內(nèi)，兩端固定有連接牽拉繩和三線轉(zhuǎn)換器的U形鋼釘。
[0048]上述測定儀中，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)3由數(shù)據(jù)采集器和支撐設(shè)備組成；
[0049]數(shù)據(jù)采集器外部安裝保護(hù)殼，保護(hù)殼的上端設(shè)有連接導(dǎo)線的圓孔，圓孔處設(shè)有導(dǎo)線卡口，保護(hù)殼側(cè)部設(shè)有連接數(shù)據(jù)傳輸線的方形開口 ；保護(hù)殼外設(shè)有連接推動桿上端的固定安裝座。
[0050]本發(fā)明測量根系與土壤間的機(jī)械咬合作用測定儀，通過動力裝置與攪動裝置配合提供均勻可控的攪動力，并通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)完成對微小形變與應(yīng)力變化的測量，數(shù)據(jù)來源于力學(xué)傳感系統(tǒng)以及大型土盒的根系固定段，收集的信號經(jīng)過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)解譯并發(fā)動到電腦終端，完成根系拔出強(qiáng)度的測定。大型土盒完成整個試驗的布設(shè)，包括土樣的收集以及待測根系的擺放。其下端固定在底座上，土盒側(cè)面設(shè)置的推拉擋板上連接兩個橫梁與設(shè)置攪動裝置的支架相連。同時拔出力數(shù)據(jù)由固定段導(dǎo)線傳至數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。力學(xué)傳感系統(tǒng)作為攪動裝置和大型土盒的橋梁，發(fā)揮著重要的作用。其上的敏感元件可以探測到應(yīng)力的變化。同時將數(shù)據(jù)上傳至電腦終端。所有的部分都是建立在支架與底座上的。它為整個系統(tǒng)提供承載與穩(wěn)定，保證試驗的可靠運行。本發(fā)明可以再室內(nèi)或是野外測量不同種類的根系的拔出強(qiáng)度，并且能夠完成多根系、不同土壤性質(zhì)混合土樣的拔出試驗。其中根系的擺放位置，在土壤中的傾斜角度，根系的直徑，根系的表面情況以及土壤的類型都是可變的。在完成所有試驗的準(zhǔn)備工作后，只需打開開關(guān)，整個試驗過程數(shù)據(jù)為自動記錄，操作簡單方便，實驗結(jié)果可靠。
[0051 ]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明
[0052]如圖1至圖7所示，該測定儀包括以下幾部分:
[0053](I)支架和底座:其中支架由316L鋼板拼接成C型架(即拼接支架)，鋼板厚度為30mm，C型架寬度為150mm，三段長度分別為400mm、350mm和400mm<X型架開口一端與承重架接觸，通過螺釘固定。承重架與土盒通過上下設(shè)置的兩道橫梁連接。通過螺釘固定在底座上。底座材料為榆木板，厚度40mm，長2500mm，寬1200mm。
[0054](2)拉拔系統(tǒng)的動力裝置:該動力裝置主要由提供動力的電機(jī)組成，電機(jī)型號為6IK180RGU，功率為180W，固定轉(zhuǎn)速36轉(zhuǎn)/分鐘，調(diào)速范圍為:3_36轉(zhuǎn)/分鐘，每轉(zhuǎn)一圈提供的固定水平位移為2mm。傳動桿為304不銹鋼鋼管，鋼管直徑為50mm，壁厚10mm，鋼管長度為2000mm。穿孔擋板材料為Q235鋼板，鋼板尺寸為150mmX 150mm。承重架為HL鋼制腳架，厚度為3mm，寬度為50mm，徑向?qū)挾葹?00mm，高度為1000mm。底座為含有四顆固定螺絲的固定鋼板。左邊的為316L鋼板，尺寸為150mm X 75mm，厚度為15mm，螺絲為304十字沉頭自攻螺釘，尺寸為2.2mm X 60mm。右邊的為304鋼板，尺寸為50mm X 50mm，厚度為5mm，螺絲為304十字沉頭自攻螺釘，尺寸為2.2mm X 30mm。電機(jī)底部通過底座與支架(具體與C型架)相連，電機(jī)右側(cè)的穿孔擋板，孔徑大小Φ 52mm，電機(jī)直接與穿孔擋板自由接觸。電機(jī)上設(shè)有傳動桿通孔，傳動桿通孔位于電機(jī)的中軸線，或位于電機(jī)中軸線的垂直上方或垂直下方，以傳動桿通孔位于電機(jī)中軸線，這樣傳動桿通過電機(jī)中軸線，是自由穿過電機(jī)中心的桿，不隨電機(jī)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，可以對電機(jī)移動限位，傳動桿連接數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，該傳動桿可保證在電機(jī)帶動轉(zhuǎn)動桿轉(zhuǎn)動時發(fā)生的位移是水平的，攪動裝置的轉(zhuǎn)動桿連接電機(jī)轉(zhuǎn)軸上連接的傳動機(jī)構(gòu)(可采用徑向齒輪機(jī)構(gòu))。承重架通過螺釘與底座相連。其中左側(cè)固定基座有穿孔，孔徑大小Φ 42mm，攪動裝置的轉(zhuǎn)動桿由此孔與電機(jī)的傳動機(jī)構(gòu)的輸出轉(zhuǎn)軸相連。
[0055](3)拉拔系統(tǒng)的攪動裝置:該攪動裝置主要由轉(zhuǎn)動桿、纏繞管和兩個固定輪構(gòu)成。轉(zhuǎn)動桿為304不銹鋼鋼管，鋼管直徑為40mm，壁厚20mm，鋼管長度為600mm。轉(zhuǎn)動桿通過纏繞管、兩個固定輪以及固定基座與電機(jī)相連。支架由316L鋼板拼接而成，鋼板厚度為30mm，寬度為150mm，拼接支架三段長度分別為400mm、350mm和400mm。支架一端與承重架接觸，通過螺釘固定。除此之外，支架頂部安裝有固定基座和Z形基座兩種基座。其中固定基座為316L鋼板，尺寸為150mm X 75mm，厚度為15mm，螺絲為304十字沉頭自攻螺釘，尺寸為2.2mm X60mm，固定基座距離支架高度為100mm。右邊的Z形基座為304鋼板，尺寸為50mm X 50mm，厚度為5mm，螺絲為304十字沉頭自攻螺釘，尺寸為2.2mm X 30mm，Z形基座高度為110mm，其下端同樣用6顆304十字沉頭自攻螺釘固定在支架上，鋼釘尺寸為2.2mm X 30mm。固定輪和纏繞管的用途為收集鋼索。固定輪材料為圓弧齒同步帶輪輪齒組成，型號為5M，齒槽圓弧半徑為1.56m。內(nèi)徑為40mm，高度為25mm。分別固定在纏繞管兩端。纏繞管材料為304不銹鋼鋼管，鋼管直徑為46mm，壁厚5mm，鋼管長度為300mm。纏繞管內(nèi)纏有密封塑料布，保證其與轉(zhuǎn)動桿不產(chǎn)生滑動。作為牽拉繩的鋼索通過承重架的圓孔，其一端固定在上面的固定輪上。鋼索采用304不銹鋼絲繩，鋼索尺寸為2.5mm，7 X 7。長度為200mm。其另外一端固定在三線轉(zhuǎn)換器上。
[0056](4)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng):主要由數(shù)據(jù)采集器和支撐設(shè)備組成。數(shù)據(jù)采集器型號為M3TB24，可同時提供多管道數(shù)據(jù)的收集與傳送。數(shù)據(jù)采集器外部安裝保護(hù)殼，材料為1mm厚的PVC板，尺寸為200mmX 200mm X 200mm。上數(shù)據(jù)采集器上蓋處開有尺寸為Φ 1mm的圓孔，用來連接導(dǎo)線。側(cè)部開有15mmX 15mm的方形開口，通過數(shù)據(jù)傳輸線與電腦終端相連。該系統(tǒng)是固定在推動桿上，推動桿材料為304不銹鋼條，鋼條厚度為20mm，寬度為150mm。一端通過固定安裝座與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連，固定安裝座材料為316L不銹鋼板。通過四個尺寸為2.2mmX30mm的304十字沉頭自攻螺釘固定在PVC板上。傳動桿右左側(cè)尺寸為Φ 50mm與PVC板相連，連接口處涂有AB萬能強(qiáng)力膠。保證傳動桿與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連。
[0057](5)力學(xué)傳感系統(tǒng):主要由敏感元件和作為牽拉繩的鋼索組成。其中敏感元件由貼片熱敏電阻0805 6.8K 5%B值:3950K±3%構(gòu)成，橫向排列6組安置在盒內(nèi)。兩端固定有U形鋼釘。敏感元件兩端鋼索通過U形鋼釘和三線轉(zhuǎn)換器與承重架和推動桿相連。敏感元件上端通過傳輸數(shù)據(jù)線與電腦終端相連。其中三線轉(zhuǎn)換器將固定于推動桿的兩股鋼索匯成一股，固定在推動桿上的作為牽拉繩的鋼索材料為304不銹鋼，不銹鋼絲繩尺寸為1.0mm,7 X 7，長度為250mm。
[0058](6)大型土盒(參見圖6):主要由土盒和推動桿組成，其內(nèi)裝有土壤樣本和根系樣本。土盒材料為木質(zhì)花樣板，厚度為30mm，尺寸為800mm X 500mm X 500mm。左端連接有推拉擋板，材料為304不銹鋼板，尺寸為500mm X 500mm，厚度為10mm。土盒通過螺釘固定在底座上。推拉擋板中間有裁空，尺寸為460mmX 200mm.上下兩端聯(lián)有橫梁，材料為5號角鋼，尺寸為50mmX50mm，長度為700mm。橫梁通過螺釘固定在推拉擋板上。推動桿上并排放有6個固定膠口，固定膠口材料為方形鋼，鋼板厚度10mm，焊有圓孔，根系樣本通過圓孔用不透水膠布捆綁，同時每個膠口綁有寬皮筋，并通過導(dǎo)線與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相連。推動桿材料為304不銹鋼條，鋼條厚度為20mm，寬度為150mm。
[0059](7)電腦終端:主要由顯示屏以及主機(jī)組成，型號為Dell G32602G獨立顯卡，4G內(nèi)存，500G容量，接收、紀(jì)錄及處理測定數(shù)據(jù)，得出測定結(jié)果。
[0060]本發(fā)明的測定儀可以在室內(nèi)或是野外測量不同種類的根系的拔出強(qiáng)度，并且能夠完成多根系、不同土壤性質(zhì)混合土樣的拔出試驗。其中根系的擺放位置，在土壤中的傾斜角度，根系的直徑，根系的表面情況以及土壤的類型都是可變的。在完成所有試驗的準(zhǔn)備工作后，只需打開開關(guān)，整個試驗過程數(shù)據(jù)可自動記錄，操作簡單方便，實驗結(jié)果可靠。該測定儀可以用于:(I)單獨根系不同直徑的拔出強(qiáng)度比較；(2)單獨根系不同長度的拔出強(qiáng)度比較；
(3)單獨根系不同表面條件的拔出強(qiáng)度比較；(4)不同根系數(shù)量的抗拉強(qiáng)度比較；(5)不同根系傾斜角度的抗拉強(qiáng)度比較;(6)根系與根系間不同距離的抗拉強(qiáng)度比較。
[0061]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種測量根系拔出強(qiáng)度測定儀，其特征在于，包括: 底座(6)、土盒(5)、拉拔系統(tǒng)、力學(xué)傳感系統(tǒng)(4)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(3)和電腦終端(7);其中， 所述土盒(5)固定設(shè)在所述底座(6)上，所述土盒(5)設(shè)有根系拔出口，所述土盒(5)內(nèi)設(shè)有土壤和埋在土壤內(nèi)的根系，所述根系的上端從所述根系拔出口伸出，并與設(shè)在所述土盒(5)外的所述推動桿上設(shè)置的固定膠口連接； 所述拉拔系統(tǒng)通過其支架固定設(shè)在所述底座(6)上，處于所述土盒(5)的側(cè)面，所述支架與所述土盒(5)固定連接，所述拉拔系統(tǒng)的牽拉繩經(jīng)所述力學(xué)傳感系統(tǒng)(4)與所述推動桿連接根系處的外側(cè)位置連接； 所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(3)設(shè)在所述底座(6)上，設(shè)有拔出力采集端、拉拔動力采集端和導(dǎo)線，所述拔出力采集端與所述推動桿上端連接，所述拉拔動力采集端與所述拉拔系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動桿連接，所述導(dǎo)線與所述推動桿上設(shè)置的固定膠口處連接； 所述力學(xué)傳感系統(tǒng)(4)的傳輸數(shù)據(jù)線和所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(3)的數(shù)據(jù)傳輸線分別與所述電腦終端通信連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量根系拔出強(qiáng)度測定儀，其特征在于，所述拉拔系統(tǒng)由動力裝置、所述支架和攪動裝置構(gòu)成； 所述動力裝置包括:電機(jī)、傳動機(jī)構(gòu)、傳動桿、穿孔擋板和底座;所述電機(jī)水平設(shè)置，所述電機(jī)設(shè)有傳動桿通孔，所述傳動桿通孔位于所述電機(jī)的中軸線，或位于電機(jī)中軸線的垂直上方或垂直下方，所述傳動桿穿過所述電機(jī)的傳動桿通孔，所述電機(jī)的后端設(shè)置所述穿孔擋板，所述轉(zhuǎn)動桿后端從所述穿孔擋板的通孔穿出與所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(3)的拉拔動力采集端連接，所述電機(jī)的后端與所述穿孔擋板自由接觸，所述電機(jī)的轉(zhuǎn)軸前端連接所述傳動機(jī)構(gòu)，所述傳動機(jī)構(gòu)的輸出轉(zhuǎn)軸垂直于所述電機(jī)的轉(zhuǎn)軸，所述電機(jī)底部設(shè)置底座； 所述支架包括:C型架、承重架、固定基座和Z型基座； 所述承重架豎直固定設(shè)在所述C型架開口處，該承重架上端與所述動力裝置的穿孔擋板底端固定連接； 所述固定基座和Z型基座并列設(shè)在所述C型架的上端，與所述動力裝置的電機(jī)的底座固定連接； 所述C型架上、下端均設(shè)有豎直安裝攪動裝置的轉(zhuǎn)動桿的轉(zhuǎn)動桿通孔； 所述承重架中間部位設(shè)有供所述攪動裝置的牽拉繩穿過的穿繩通孔； 所述攪動裝置包括:轉(zhuǎn)動桿、纏繞管、牽拉繩、兩個固定輪； 所述轉(zhuǎn)動桿通過所述支架的轉(zhuǎn)動桿通孔豎直設(shè)在所述支架的C型架內(nèi)，所述轉(zhuǎn)動桿上端與所述動力裝置的傳動機(jī)構(gòu)的輸出轉(zhuǎn)軸連接，能在所述動力裝置驅(qū)動下轉(zhuǎn)動;所述兩個固定輪和纏繞管均穿設(shè)固定在所述轉(zhuǎn)動桿上，所述兩個固定輪處于所述纏繞管的兩端，所述牽拉繩一端固定于所述纏繞管，并按所述轉(zhuǎn)動桿的轉(zhuǎn)動方向纏繞在所述纏繞管上，所述牽拉繩另一端從所述承重架的穿繩通孔穿出并經(jīng)所述力學(xué)傳感系統(tǒng)(4)與所述推動桿連接根系處的外側(cè)位置連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測量根系拔出強(qiáng)度測定儀，其特征在于，所述動力裝置的電機(jī)采用功率為180W，固定轉(zhuǎn)速36轉(zhuǎn)/分鐘，調(diào)速范圍為:3-36轉(zhuǎn)/分鐘，每轉(zhuǎn)一圈提供的固定水平位移為2mm的電動機(jī)。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測量根系拔出強(qiáng)度測定儀，其特征在于，所述支架經(jīng)上下設(shè)置的兩道橫梁與所述土盒(5)固定連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測量根系拔出強(qiáng)度測定儀，其特征在于，所述力學(xué)傳感系統(tǒng)(4)由敏感元件、三線轉(zhuǎn)換器和數(shù)據(jù)傳輸線組成，所述敏感元件一端連接所述拉拔系統(tǒng)的牽拉繩，所述敏感元件另一端經(jīng)所述三線轉(zhuǎn)換器與所述所述推動桿連接根系處的外側(cè)位置連接； 所述數(shù)據(jù)傳輸線與所述敏感元件電氣連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測量根系拔出強(qiáng)度測定儀，其特征在于，所述敏感元件由貼片熱敏電阻構(gòu)成，橫向排列6組安置在盒體內(nèi)，兩端固定有連接牽拉繩和三線轉(zhuǎn)換器的U形鋼釘。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測量根系拔出強(qiáng)度測定儀，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(3)由數(shù)據(jù)采集器和支撐設(shè)備組成； 所述數(shù)據(jù)采集器外部安裝保護(hù)殼，所述保護(hù)殼的上端設(shè)有連接導(dǎo)線的圓孔，圓孔處設(shè)有導(dǎo)線卡口，保護(hù)殼側(cè)部設(shè)有連接數(shù)據(jù)傳輸線的方形開口 ； 所述保護(hù)殼外設(shè)有連接所述推動桿上端的固定座。
【文檔編號】G01N19/04GK105842157SQ201610150865
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月16日
【發(fā)明人】王云琦, 李云鵬, 朱錦奇, 王玉杰, 李通
【申請人】北京林業(yè)大學(xué)