植物茎秆直径测量装置及方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115585733A(43)申请公布日2023.01.10(21)申请号202211132197.5(22)申请日2022.09.16(71)申请人中国农业大学地址100193北京市海淀区圆明园西路2号(72)发明人程强孙传京程相林(74)专利代理机构北京路浩知识产权代理有限公司11002专利代理师刘雯(51)Int.Cl.G01B7/12(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称植物茎秆直径测量装置及方法(57)摘要本发明涉及农业科学技术领域，提供一种植物茎秆直径测量装置及方法，其中，植物茎秆直径测量装置包括压力电极、压力测量模块和数据采集模块，压力测量模块分别与压力电极和数据采集模块连接；压力电极贴合于植物茎秆表面；压力测量模块用于获取压力电极的测量数据；数据采集模块用于采集测量数据，以根据测量数据确定植物茎秆直径。本发明通过压力电极和压力测量模块组合形成压力传感器，使用压力传感器替代直径传感器实现对植物茎秆直径的测量，也即通过测量压力来实现对植物茎秆直径的测量，该压力传感器操作简单，轻质、灵活柔韧、价格低廉和智能高效，实现了在不用损伤植物的基础上自动、连续、高效、精准地测量植物茎秆直径。CN115585733ACN115585733A权利要求书1/1页1.一种植物茎秆直径测量装置，其特征在于，包括压力电极、压力测量模块和数据采集模块，所述压力测量模块分别与所述压力电极和所述数据采集模块连接；所述压力电极贴合于植物茎秆表面；所述压力测量模块用于获取所述压力电极的测量数据；所述数据采集模块用于采集所述测量数据，以根据所述测量数据确定植物茎秆直径。2.根据权利要求1所述的植物茎秆直径测量装置，其特征在于，所述压力电极为柔性压力电极；所述柔性压力电极包括柔性基底层、电极层和压敏层。3.根据权利要求2所述的植物茎秆直径测量装置，其特征在于，所述柔性基底层为塑料制品；所述电极层为纳米银材料制品；所述压敏层为多孔碳材料制品。4.根据权利要求2所述的植物茎秆直径测量装置，其特征在于，所述电极层与所述压敏层的面积相同。5.根据权利要求1所述的植物茎秆直径测量装置，其特征在于，所述数据采集模块还包括主控模块；所述主控模块用于控制所述压力测量模块获取所述压力电极的测量数据。6.根据权利要求1所述的植物茎秆直径测量装置，其特征在于，数据采集模块还包括蓝牙模块；所述蓝牙模块用于接收上位机发送的数据。7.根据权利要求1所述的植物茎秆直径测量装置，其特征在于，所述压力电极基于PDMS溶液旋涂烘干制备得到。8.根据权利要求1所述的植物茎秆直径测量装置，其特征在于，还包括电池组；所述电池组用于向所述数据采集模块供电。9.一种植物茎秆直径测量方法，其特征在于，应用于上述权利要求1至8中任一项所述的植物茎秆直径测量装置，包括：采集所述压力电极的测量数据；确定所述测量数据对应的压力值；根据所述压力值与植物茎秆直径的关联信息，确定所述植物茎秆直径。10.根据权利要求9所述的植物茎秆直径测量方法，其特征在于，所述采集压力电极的测量数据之前，包括：采集直径传感器的直径测量数据；根据所述测量数据以及所述直径测量数据，确定所述压力值与植物茎秆直径的关联信息。2CN115585733A说明书1/6页植物茎秆直径测量装置及方法技术领域[0001]本发明涉及农业科学技术领域，具体涉及一种植物茎秆直径测量装置及方法。背景技术[0002]从植物器官(茎、叶、果实等)的构成来看，水分占很大比重，所以当植物体内水分充裕的时候其器官的体积就会变大，反之就会缩小，也就是说植物器官体积的微变化与其体内水分状况有关。这为基于茎直径变化诊断作物体内水分状况提供了可能，具体机理为：白天蒸腾强烈时，作物根系吸水跟不上蒸腾耗水的需要，其植株动用内韧皮部及新生组织水分参与蒸腾，由此导致其茎秆收缩；夜晚蒸腾减弱，作物靠根系吸水补充至茎秆使其膨胀，由此导致作物茎直径的昼夜变化。干旱对植物器官尤其是茎秆变化有着非常明显的影响，茎直径的最大收缩量与植物体内的水分有着密切的关系，因此茎直径微变化诊断作物水分状况方法能够有效诊断植物缺水程度。[0003]目前，针对植物茎秆直径测量方法，通常使用游标卡尺和线性位移传感器来测量，其中，游标卡尺使用简单易操作但是不能连续测量植物茎秆的茎直径，并且由于测量力度不同会对测量结果造成误差。线性位移传感器由于测量精度高并且能够连续测量因此广泛被使用，但是该传感器体积大，不易操作，且价格昂贵。因此，目前植物茎秆直径测量方法由于体积大、安装繁琐、不易操作等，导致测量效率低的问题。发明内容[0004]本发明实施例提供一种植物茎秆直径测量装置及方法，用以解决植物茎秆直径测量效率低的问题。[0005]