[发明专利]厚度补偿式叶绿素仪测量装置

说明书

技术领域

本发明属于测试计量技术领域，具体涉及一种厚度补偿式叶绿素仪测量装置。

背景技术

植物叶片叶绿素的含量和氮元素密切相关，植物叶片中70% ～ 80% 的氮素存在于叶绿体内，所以叶绿素含量可以反映植物的氮素营养状况。因此可以通过检测叶片叶绿素的含量来确定植物中氮元素的含量，并以其作为氮肥追施的依据。现今叶绿素仪已经成为测量植物叶绿素含量的常用工具手段，被普遍应用于科学研究和农业制造产业中，顺应了精细农业的潮流。现有叶绿素仪(SPAD-502)受到品种、生长时期、环境因素、测量叶位、测量位置等多种因素影响。有研究发现，当利用叶绿素计SPAD时，需要考虑叶片厚度对SPAD读数的影响，叶片厚度大，会造成读数偏大，从而造成误差。有人用叶片厚度来校正SPAD发现可以更加准确的估计不同生育期与不同品种水稻叶片的氮含量，为了提高对叶绿素含量的检测精度，消除叶片厚度对SPAD读数的影响，一种集叶片厚度和叶绿素测量装置的研究开发显得尤为重要，其可以节约氮肥成本、减少氮肥过量使用导致的土壤恶化和水资源污染，符合我国节能减排和可持续发展战略目标，具有一定的经济效益和社会意义。

发明内容

本发明的目的就是针对叶绿素测量的现有技术的不足，提供一种厚度补偿式叶绿素仪测量装置。

本发明包括夹具底板、直线滑轨、夹具下臂、夹具上臂、光套筒、650nm激光二极管、940nm激光二极管、电感传感器、上下可调平台、测头提杆和信号处理电路。夹具底板两侧对称设置有直线滑轨，夹具下臂通过直线滑轨与夹具底板滑动配合。在夹具下臂的前侧设置有电感传感器和上下可调平台；所述的电感传感器的测头经测头提杆伸入至上下可调平台上，用于测定叶片的厚度，所述的电感传感器通过夹具下臂上的燕尾槽与夹具下臂滑动配合。

在夹具下臂的后侧固定设置有铰链座，夹具上臂与铰链座铰接，夹具上臂的一端设置有光套筒，光套筒底端与夹具上臂螺纹配合；夹具上臂的另一端悬空，在靠近该悬空端处设置有回复机构；在夹具上臂上还装有测头提杆，所述的测头提杆安装在光套筒与铰链座之间；光套筒顶端内部并排设置有650nm激光二极管和940nm激光二极管，光套筒底端内部设置有透镜组；与该透镜组对应的夹具下臂开有圆形凹槽，在圆形凹槽设置有光电接收器。

所述的电感传感器和夹具上臂平行设置，且与直线滑轨垂直；所述的上下可调平台与光套筒位置对应，即上下可调平台的圆心和光套筒的圆心所在直线与直线滑轨平行。

所述的信号处理电路包括单片机、光源驱动电路、按键电路和液晶显示屏，所述的单片机通过控制光源驱动电路使650nm激光二极管、940nm激光二极管轮流发光；所述的光电接收器将接收到的光信号转换为电信号，所述的光电接收器的输出端、电感传感器输出端均与单片机输入端连接；所述的按键电路用于选择测量模式；所述的液晶显示屏与单片机输出端信号连接。

本发明的有益效果

1）本装置集厚度测量和叶绿素测量于一体，测量方便，操作简单，精度高。

2）利用透镜组将双光源聚焦到一处，满足光电接收器的窗口接收，使两个光源照射到同一叶片位置，减少叶绿素测量误差；

3）利用直线滑轨的往复运动进行测量，保证厚度测量和叶绿素测量在同一叶片位置点，运动简单可靠，保证测量精度；

4)光源驱动电路为集成运放反馈型恒流电路，可实现电流的调节，同时保证电流的稳流精度。

附图说明

图1为本发明主视图；

图2（a）为本发明中铰链座的截面图；

图2（b）为本发明俯视图；

图3为本发明左视图；

图4为本发明中夹具下臂的俯视图；

图5为光源驱动电路；

图6为本发明工作流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步描述。

如图1所示，本发明包括厚度补偿式叶绿素仪夹具装置包括电感传感器1、紧钉螺钉M2 2、螺母M2 3、圆柱插销4、夹具底板5、直线滑轨6、夹具下臂7、压缩弹簧8、夹具上臂9、支撑螺柱M2 10、测头提杆11、透镜组12、光套筒拧盖13、650nm激光二极管14、940nm激光二极管15、光套筒16、调平螺柱M5 17、螺母M5 18、垫圈M2 19和信号处理电路。