Устройство для контроля прироста растительной биомассы Советский патент 1988 года по МПК A01C7/00 

.4

Од

ФигА

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к автоматизации физиологических опытов.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - преобразователь геометрических размеров растения в величину электрического сопротивления, продольный разрез; на фиг. 3 - то же, в величину электрической емкости, продольный разрез.

Устройство для контроля прироста растительной биомассы состоит из первичных преобразователей 1 и 2 геометрических размеров растений в величину электрической емкости, пропорциональной толщине органа растения в начале и конце контролируемого у -:астка растения, вторичного преобразователя 3 геометрических размеров растения в величину электрического сопротивления, пропорционального длине контролируемого участка органа растения, измерительных генераторов 4-6, усилительно-преобразовательного блока 7 и регистратора 8.

Усилительно-преобразовательный блок 7 устройства содержит преобразователи 9-11 «частота - напряжение, элементы 12 и 13 возведения в квадрат аналогового сигнала, аналоговые перемножители 14 и 15 сигналов н су лматор 16.

Первичный преобразователь 1 и 2 геометрических размеров растения в величину электрического сопротивления представляет собой цилиндрический корпус 17, разделен- нь й внутри посредством уплотнительных П1айб 18 и втулок 19, устанавливаемых жестко на валу 20 преобразователя, на шесть одинаковых герметичных резервуаров, причем в четырех из них на поверхности шайб прикреплены металлические кольца 21, а в двух других - металлические полукольца 22, оборудованные выводами, к которы.м принаиваются провода. Пространство резервуаров по уровню оси вала 20 заполнено ртутью 23. Вал преобразователя установлен в подшипники 24. Корпус преобразователя снабжен гибкой связью 25 для связи с точкой роста растения. Натяжение гибкой связи 25 осуществляется противовесом 26.

Переменные конденсаторы первичных преобразователей геометрических размеров растения в величину электрической емкости образованы одинаковыми по размерам пластинами 27 в форме полуколец, приклеенными к втулке 28, в свою очередь, жестко зафиксированной болтом 29 на щтоке 30, который утолщенным концом касается точки роста растения, и металлическим кольцом 31, приклеенным к корпусу 32 с отверстием, в котором свободно перемещается щток 30, между утолщенным концом которого и корпусом установлена пружина 33.

5

Устройство работает следующим образом. Первичные преобразователи 1 и 2 геометрических размеров растения в величину электрической е.мкости устанавливаются на стебле растения в начале и конце контролируемого участка переменной длины, вследствие роста растения. Гибкая связь 25 закрепляется на корпусе,первичного преобразователя I, находящегося в точке роста, характеризую1цей удлинение стебля ряс0 тения.

При увеличении диаметра стебля происходит уменьщение емкостей переменных конденсаторов первичных преобразователей 1 и 2 геометрических размеров растения

г в величину электрической емкости, а при увеличении длины участка стебля происходит поворот корпуса 17 вторичного преобразователя 3 геометрических размеров растения в величину электрического сопротивления, вследствие чего происходит погруже0 ние полуколец 22 в ртуть 23, и сопротивление переменных резисторов преобразователя уменьшается. При этом происходит увеличение частоты выходных напряжений измерительных генераторов, причем прирап1ение частоты измерительных генераторов 4 и 5 пропорционально приращению диаметров стебля (в начале и конце), а измерительного генератора 6 ---- длины контролируемого участка.

С помон1ью преобразователей 9- И осуQ ществляется преобразование сигналов в форме частоты измерительных генераторов 4-6 в сигналы в форме напряжения постоянного тока. Приращения выходных напряжений преобразователей соответственно пропорциональны приращения.м диаметг ров стебля в начале и конце контролируе.мого участка и длине контролируемого участка,

Формула изобретения

Устройство для контроля прироста растительной биомассы, содержаидее регистра0 тор, первый и второй первичные преобразователи геометрических размеров, установленные в начале и конце контролируемого участка растения, приче.м выход первого первичного преобразователя геометрических f. размеров растений подключен к входу первого измерительного генератора и к первому входу вторичного преобразователя, второй вход которого соединен с первым выходом второго первичного преобразователя геометрических размеров растений, который также

0 подключен к входу второго измерительного преобразователя, второй выход второго первичного преобразователя геометрических размеров растений подключен к третьему входу вторичного преобразователя и к входу третьего измерительного генератора, а выхо5 ды первого, второго и третьего измерительных генераторов соединены соответственно с входами первого, второго и третьего преобразователей частота-напряжение усилительно-преобразовательного блока, имеющего сумматор, отличающееся тем. что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в усилительно-преобразовательный блок введены первый и второй вычислительные элементы возведения в квадрат и первый и второй перемножители сигналов, причем выход первого преобразователя частота-напряжение подключен посредством первого вычислительного элемента возведения в квадрат к первому входу сумматора, а также к первому входу первого перемно0

жителя сигналов, выход которого подключен к второму входу сумматора, а второй вход первого перемножителя сигналов соединен с выходом второго преббразователя частота-напряжение, который подключен к входу второго вычислительного элемента возведения в квадрат, а выход последнего соединен с третьим входом сумматора, при этом выход сумматора связан с первым входом второго перемножителя сигналов, второй вход которого соединен с выходом третьего преобразователя, а выход подключен к регистратору.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к автоматизации физиологических опытов. Целью изобретения является расширение функциональных воз- мо.жностей устройства. Сигналы с первичных преобразователей геометрических размеров, установленны.ч на конца ; контрольного участка растения, управляют частотой измерительных генераторов 4, 5, 6. При этом изменение частоты измерительных генераторов 4 и 5 пропорционально приранлению диаметра стебля, а из.менение частоты изме- оительного генератора 6 - изменению д, 1ины контролируемого участка. Значен 1Я частоты преобразую ся в сигналы постоянного тока в усилительно-преобразовательном блоке 7 и отображаются на регистраторе 8. 3 ил.

17

«5й йй 5«Ш5й «5Ш ШЙ 555 йЗЗ 5 ®:Ш ЗЙ« «33

JJ

29

50

51

фиг. 5

Фиг.1