Устройство для измерения биомассы растений

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ БИОМАССЫ РАСТЕНИЙ, содержащее датчик параметров растений, усилитель блока .памяти с блоками сравнения и указатель биомассы, отличающееся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей путем обеспечения возможности измерения урожая цшалернглх овощных культур , датчик napaNteTpoB растений выполнен в виде cttctetoi датчиков, включающей датчики светозатеняющего воздействия , датчики влажности листосте:бельной массы и датчики натяжения шпалерной проволоки, причем устройство снабжено двумя блоками деления с управляемыми ключами, порогово спусковым устройством и сумматором, при этом датчик натяжения шпалерной проволоки подключен к первому блоку памяти и к блоку сравнения,датчики светозатеняющего воздействия и влажности листостебельной массы подключены соответственно к второму и к третьему блокам памяти, а выход первого блока сравнения подключен к первым входам блоков деления и к порогово-спусковому устройству, выходы второго и третьего блоков сравнения подключены к входам усилителей и вторым входам блоков деления, при этом выхо (/ ды блоков деления соединены через управляемые ключи с цепями автоматической регулировки усиления усилителей , выходы которых вместе с выхо§ I дом первого блока сравнения подключены к сумматору, причем управляемые входы ключей соединены с выходом порюгово-пускового устройства.

СВОЗ СОВЕТСКИХ

СОИ Ю

РЕСПУБЛИК це св

ВША l а7 ОО

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Ъ

К дй ГОРСКОМУ CB ETEA CTBУ (21) 2963720/30-15 (22) 21.07.80 (46) 07.05.83 ° Бюл. 9 17 (72) И.М. Михайленко (71) Научно-исследовательский и проектно-технологический институт механизации и электрификации сельско-. го хозяйства Нечерноземной эоны РСФСР (53) 681.2:631 ° 547.2(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 204805, кл. А 01 G 7/00, 1960.

2. Авторское свидетельство СССР

9 543369, кл. A 01 G 7/ОО. 1974. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

БИОМАССЫ РАСТЕНИЙ, содержащее датчик параметров растений, усилитель блока .памяти с блоками сравнения и указатель биомассы, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей путем обеспечения воэможности измерения урожая шпалерных овощных культур, датчик параметров растений выполнен в виде системы датчиков, включающей датчики светозатеняющего воздействия, датчики влажности листосте, бельной массы и датчики натяжения ,шпалерной проволоки, причем устройство снабжено двумя блоками деления с управляемыми ключами, порогово спусковым устройством и сумматором, при этом датчик натяжения шпалерной проволоки подключен к первому блоку памяти и к блоку сравнения, датчики светозатеняющего воздействия и влажности листостебельной массы подключены соответственно к второму и к третьему блокам памяти, а выход первого блока. сравнения подключен к первым входам блоков деления и к порогово-спусковому устройству, выходы второго и третьего блоков сравнения подключены к входам усилителей и вторым вхо- g дам блоков деления, при этом выхо- = ды блоков деления соединены через управляемые ключи с цепями автоматической регулировки усиления усилите- С лей, выходы которых вместе с выходом первого блока сравнения подклю- Я чены к сумматору, причем управляемые 1 входы ключей соединены с выходом порогово-пускового устройства.

1015656

Изобретение относится к области сельского хозяйства, а именно к устройствам регистрации роста и изме ; ренин биомассы растений.

Известно уотройство для регистрации роста растений, содержащее гибкую нить, одним концом связанную с точкой роста, а другим — с преобразователем линейных перемещений в электрические сигналы 1).

Известно устройство для измерения биомассы растений, содержащее датчик параметров растений, усилитель блока памяти с блоками сравнения и указатель биомассы плодов (2).

Недостатком известного устройства являются недостаточные эксплуатаци. онные воэможности при измерении урожая.

Цель изобретений — расширение эксплуатационных возможностей путем обеспечения возможности измерения урожая шпалерных овощных культур.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения биомассы растений датчик параметров растений выполнен в виде системы датчиков, включающий датчики светозатемняющего воздействия, датчики влажности листостебельной массы и датчики натяжения шпалерной проволоки, причем устройствО снабжено двумя блоками деления с управляемыми ключами, порогово-спусковым.устройством и сумматором, при этом датчик натяжения шпалерной проволоки 35 подключен к первому блоку памяти и. блоку сравнения, а датчики светоэатеняющего; воздействия и влажности листостебельной массы подключены соответственно к второму и тРетьему 4Q блокам-памяти, а выход первого блока сравнения подключен к первым входам блоков деления и к пороговоспусковому устройству, выходы второго и третьего блоков сравнения под- 4 ключены к блокам усилителей и вторым. входам блоков деления, при этом выходы блоков деления соединены через управляемые ключи с цепями автоматической регулироэки усиления усилителей, выходы которых вместе с выходом первого блока сравнения подключены к сумматору, причем управляемые входы ключей соединены с выходом порогово-спускового устройства.

На чертеже представлена схема уст- 55 ройства для измерения биомассы растений.

Шпалерная проволока 1, на которой свободно подвязаны растения 60 овощной шпалерной культуры, с одной стороны закрепляется на опоре 2, а с другой стороны соединяется с датчиком натяжения шпалерной проволоки 3.

Над растениями установлен датчик с светозатеняющего воздействия 4, который совместно с установленным на уровне почвы аналогичным датчиком 5 и блоком памяти б образует измеритель светозатеняющего воздействия. Датчики светозатеняющего воздействия 4 и 5 ориентированы в сторону поступающего светового потока, естественного или от вспомогательного источника 7.

Общий световой поток в местах установки измерителей светозатенения для уменьшения ошибки измерения стабилизируется регулятором 8, к которому подключен датчик общего светового потока 9. датчики влажности листостебель.ной массы 10 и 11 с инфракрасными фильтрами 12 совместно с дифференциальным блоком 13 образуют измеритель влажности листостебельной массы. Датчики влажности листостебельной массы

10 и 11 ориентированы в противоположные стороны и характеризуют отражательную способность растений в инфракрасном спектре, которая связана с влажностью их листостебелъной массы, Датчик натяжения шпалерной проволоки 3 подключен к первому блоку памяти 14 и блоку сравнения 15.

Датчики светозатеняющего воздействия 4 и 5 и датчики влажности листостебельной массы 10 и 11 подключены соответственно ко второму lб и третьему 17 блоку памяти. Выход блока памяти lб подключен ко входу блока сравнения 18. Датчики влажности листостебельной массы 10 и 11 подключены к третьему блоку памяти 17 с блоком сравнения 19. Выход первого блока сравнения 15 подключен к первым входам устройства деления 20 и порогово-спусковому устройству 21.

Выходы блоков сравнения 15,18 подключены к сигнальным входам усилителей 22, оборудованнйх автоматической регулировкой усиления, а также к вторым входам устройства деления 20. Выходы устройств деления 20 коммутируются управляемыми ключами

23 и соединяются с цепями автомати" ческой регулировки усиления усилителей 22.

Выходы усилителей 22, а также датчик натяжения шпалерной проволоки 3 (через усилитель 22) подключены к сумматору 24, выходной сигнал которого индицируется на указателе 25.

Прием сигнала от датчика натяжения шпалерной проволоки 3 вводится в сумматор 24 со знаком +, а сигналы с усилителей 22 со знаком

t t

1015858

Устройство работает следующим образом.

Измерения всех параметров производятся в дискретные моменты времени.

Растения в процессе вегетации претерпевают изменения как по пло-довой массе (урожаю), так и по лис.тостебельной массе. При этом изменяются. усилия натяжения апталерных проволок, которые измеряются датчиком натяжения шпалерной проволоки Э, сигнал которого-через усилитель поступает на первый блок памяти 14.

С очередным тактом измерения сигнал датчика натяжения шпалерной проволоки 3 подается на блок сравнения 15, -15 где он сравнивается с сигналом блока памяти 14, а затем и сам заносится в блок памяти 14. Сигнал с блока сравнения 15 поступает через усилитель 22 на суммирующий вход сумматора 24 и указатель 25, где и данном случае показывается вариация общей массы растений.

Одновременно сигнал с блока срав,нения 15 поступает на порогово- 25 спусковое устройство 21 и первые входы устройств деления 20, на вторые входы которых поступают сигналы от датчиков светозатеняющего воздействия (4 и 5) н датчикам влажности листостебельной массы (10 и ll) .

Сигнал, пропорциональный вариации светозатеняющегО воздействия, формируется как отношение сигналов датчиков,светозатеняющего воздействия 4 и 5 и прохождение сигнала отношения через блок памяти 16 и блок сравнения 18.

Аналогично формируется и сигнал, пропорциональный вариации влажности листостебельной массы как отношения 40 сигналов датчиков влажности листостебельной массы 10,12 и прохождение сигнала отношения через блок памяти

17 и блок сравнения 18.

Сигналы с блоков сравнения 18 и 45

19 поступают на сигнальные входы усилителей 22 с цепями автоматической регулировки усилителей, и с их выхода формируется суммарный сигнал, пропорциональный вариации листостебельной массы, который и вычитается в сумматоре 24 иэ сигнала, пропорционального вариации общей массы растений.

Таким образом, от одного такта к другому на сумматоре 24 формируется сигнал, пропорциональный вариации плодовой массы шпалерной культуры, т.е. вариация урожая, которая и наблюдается на указателе.25.

В случае, если вариация общей массы растений превышает пороговое значение, устанавливаемое в пороговом спусковом устройстве 21, оно вырабатывает командный импульс, который открывает управляемые ключи 23, через которые на цепи автоматического регулирования усиления усилителей 22 поступают сигналы с выхода устройств деления 20.

В самих устройствах деления 20 формируются сигналы отношений вариаций величин усилия натяжения шпалерной проволоки с вариациями выходных величин датчиков светозатеняющего воздействия (4 и 5} и датчиков влажности листостебельной массы (10 и 11) .

При поступлении сигналов с выходов устройств деления 20 на цепи автоматической регулировки. усиления усилителей 22 коэффициенты усиления усилителей перестраиваются.

Таким образом, осуществляется изменение характеристик измерителя при разных изменениях состояний рас тений, например при сборах урожая, уходах и поливах, значительно повышается эксплуатационная возможность измерения урожая овощных шпалерным культур.

При необходимости измерения не величины вариации урожая, а его абсолютной величины указатель выполняется суммирующим (интегрирующим). В первом случае сигнал, характеризующий вариацию урожая, используется для автоматического управления технологическими процессами, во втором для прогнозирования урожая.

1015858

Составитель В. Лагутин

Техред Т. Маточка Корректор A. Повх

Редактор Л. Веселовская

Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по, делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3254/2

Филиал ППП Патент „ г. Ужгород, ул. Проектная, 4