农业土地平整度测量仪及其测量方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN104536004A(43)申请公布日2015.04.22(21)申请号201510003658.2(22)申请日2015.01.05(71)申请人中国农业大学地址100083北京市海淀区清华东路17号(72)发明人郑志安赵祖松颖曾达张卫朋李朋涛(74)专利代理机构北京中安信知识产权代理事务所(普通合伙)11248代理人徐林(51)Int.Cl.G01S15/88(2006.01)G01S15/08(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称农业土地平整度测量仪及其测量方法(57)摘要本发明涉及测量技术领域，特别涉及一种农业土地平整度的测量仪及其测量方法。所述农业土地平整度测量仪包括支架部分、单片机(1)、超声波收发器(3)、温度传感器和数码显示管；其中，所述支架部分中，导轨支撑脚(11)与导轨支撑横梁(6)连接，二者的相接处由固紧片(10)包裹并用把手(5)固定；导轨支撑横梁(6)通过孔与导轨(8)配合；滑块(9)滑动布置在导轨(8)上；单片机(1)安装在单片机主板(7)上，单片机主板(7)布置在滑块(9)上方；单片机主板(7)上设有温度传感器和数码显示管；超声波收发器(3)布置在滑块(9)下方。本发明可在相对恶劣的环境下工作且不影响测量准确性，能一次性进行多点测量，效率高，数据可靠，仪器体积小、易组装，具有便携性。CN104536004ACN104536004A权利要求书1/1页1.一种农业土地平整度测量仪，其特征在于：其包括支架部分、单片机(1)、超声波收发器(3)、温度传感器和数码显示管；其中，所述支架部分包括导轨支撑横梁(6)、导轨(8)、滑块(9)和导轨支撑脚(11)；所述导轨支撑脚(11)与导轨支撑横梁(6)连接，二者的相接处由固紧片(10)包裹并用把手(5)固定；导轨支撑横梁(6)设有孔，通过孔与导轨(8)配合；滑块(9)滑动布置在导轨(8)上；单片机(1)安装在单片机主板(7)上，单片机主板(7)通过螺纹布置在滑块(9)上方，并不与导轨(8)接触；单片机主板(7)上设有温度传感器和数码显示管；超声波收发器(3)布置在滑块(9)下方，同时超声波收发器(3)不与导轨(8)接触。2.根据权利要求1所述的农业土地平整度测量仪，其特征在于：所述导轨(8)上设有水平液泡(12)。3.一种使用如权利要求1-3之一所述的农业土地平整度测量仪的测量方法，其特征在于：包括以下步骤：a.将测量仪放置在待测土地上，调整导轨支撑脚(11)与导轨支撑横梁(6)的夹角，使导轨(8)上的水平液泡(12)处于中间位，拧紧把手(5)将导轨(8)固定；b.打开单片机主板(7)的开关，使其通电，单片机主板(7)上的数码显示管会显示当前超声波收发器(3)与土地表面的垂直距离L，记录该数值；c.调节滑块(9)在导轨(8)上的位置，沿着导轨(8)的直线进行多个点的测量，得到一组数据；d.换待测土地上的另一位置，重复进行上述步骤可得到多组数据；e.进行计算处理后得到待测土地的土地平整度。4.如权利要求3所述的测量方法，其特征在于：在步骤b中，单片机主板(7)控制超声波收发器(3)发射孔发出超声波，单片机(1)开始计时，超声波收发器(3)接收孔检测到有回波则停止计时，经历的时间为t；这时，温度传感器测量环境温度并反馈给单片机(1)，单片机(1)利用公式：v＝331.5+0.607T进行运算，得出当前温度下超声波的传播速度v；然后，由单片机(1)计算出超声波收发器(3)与土地表面的垂直距离L，运算结果通过数码显示管显示，其中：其中：v为超声波在当前环境下的传播速度；t为超声波收发器(3)发出超声波到接收所经历的时间；s为超声波收发器(3)的超声波发射孔到接收孔的距离。2CN104536004A说明书1/4页农业土地平整度测量仪及其测量方法技术领域[0001]本发明涉及测量技术领域，特别涉及一种农业土地平整度的测量仪及其测量方法。背景技术[0002]土地平整度是农机评价的一个重要指标，不仅在一定程度上反映了耕地机械和种床整备机械的作业质量，而且成为研究种子覆土深度、土壤风蚀和土壤节水灌溉的重要因素。[0003]传统的土地平整度测量通常采用直接接触测量法，如尺杆法、插杆法、链条法、接触式针测法等，这些测量方法不仅需要大量的体力劳动，且直接接触土地表面进行测量容易破坏原有测量面，使数据可靠程度降低，因此，非接触测量成为土地平整度测量的研究方向。[0004]农业田间测量从其工作的环境上分析，要求测量仪器具有一定的耐污特点。在众多非接触测量中，超声波测距具备在恶劣工作环境下正常工作的特性，且成本造价低、技术成熟。虽然超声波测距的精度相对较低，但仍然在农业土地平整度测量要求