[发明专利]手持式生物量测定装置及方法

权利要求书

1.一种手持式生物量测定装置，其特征在于，包括：水平推杆(1)、压力传感器(3)、竖直连接杆(6)、横梁(9)、采集模块(13)、两根悬挂背带(14)和水平准直器(11)；

所述压力传感器(3)置于水平推杆(1)与竖直连接杆(6)之间，用于获取作物形变时产生的回弹力的大小；

所述横梁(9)末端与竖直连接杆(6)上端连接，用于握持该装置；

所述两根悬挂背带(14)，一根挂在脖颈，一根系在腰间，使用时与水平推杆(1)形成一个三角形，用于保持水平推杆(1)处于水平状态；

所述水平准直器(11)，安装于横梁(9)前端，用于测量过程中不断观测调整，以保持水平推杆(1)的位置水平。

所述采集模块(13)置于横梁(9)上并与压力传感器(3)连接，采集模块(13)中内嵌作物生物量预测模型，根据所述压力传感器(3)采集到的作物回弹力电压信号对生物量进行测定。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述水平推杆(1)两端设有塑料顶塞(2)，用于避免测量过程中划伤叶片或增大摩擦导致发生卷叶现象。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述压力传感器(3)设置有防护外壳(5)；防护外壳(5)的外形尺寸及定位尺寸根据压力传感器(3)的安装尺寸确定，通过十字槽螺钉(4)将压力传感器(3)及防护外壳(5)固定在竖直连接杆(6)上，并将水平推杆(1)与防护外壳(5)及压力传感器(3)紧固。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述横梁(9)上设有手持部位，操作时能够增大手与横梁(9)之间的摩擦，避免手与横梁(9)发生相对滑动。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述横梁(9)为伸缩式横梁，采用按钮控制式伸缩结构，通过按压伸缩按钮(10)达到松开和压紧，可根据操作人员的习惯调节手握位置。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述横梁(9)还设有容纳盒(7)；容纳盒(7)内包括组合电池(15)、放大器(16)和连接电线(17)；容纳盒(7)上设有进线孔(18)，进线孔(18)的内壁与横梁(9)的外壁贴合并固定。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括2根悬挂背带(14)，与横梁(9)连接，2根悬挂背带(14)都可根据操作人员的需要调节背带的长短。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述采集模块(13)通过承载装置(12)与横梁(9)连接；承载装置(12)的承载部分(19)与支撑杆(20)之间采用旋转部件(21)，使承载的采集模块(13)可根据操作人员视角的不同调节合适的倾斜角度。

9.一种手持式生物量测定方法，其特征在于，采用如权利要求1-9中任意一项所述的手持式生物量测定装置，包括步骤：

在作物田里选定若干个测量区域，划定每个区域的面积，将区域划定为2组，选择第一组用于生物量模型建立的分析数据，第二组用于模型验证评估；

在作物的不同生育期内使用所述手持式生物量测定装置对作物进行快速无损活体生物量测量，每个区域内分别采集若干个作用点测量高度下的回弹特性数据；

对标定的各区域进行作物鲜重的测量；

采用回归分析法，分别对第一组区域、在所述作用点测量高度采集的回弹特性数据进行取平均值和区域内的极大值点取平均即波峰均值，分别将这两个数据作为自变量x₁，x₂；第一组区域作物鲜重作为自变量y；建立x1，y和x2，y之间的回归方程，分析变量之间的相关性；

根据数据分析结果，选择其中相关系数最大的一组数据作为作物回弹特性与生物量关系的最终模型，并根据第二组区域的数据进行模型验证评估。