Устройство для измерения площади листьев растений

, 1753272 ЕСПУБЛИК 5 601 В 21 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Научно-исследовательский конструкторско-технологический институт физико- технических проблем СО ВАСХНИЛ (72) А.Ф.Алейников, В,А,Золотарев и А,К.чередниченко(56) Прибор ИПдля измерения площади листьев растений, Информациойный лйсток М 25 - 27. Новосибирск; МТЦНИИП, 1974, с, 4.Приборное оснащение и автоматизациянаучных исследований в биологии,. АН МССР, Кишинев, 1984, с. 25 - 29.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОЩАДИ ЛИСТЬЕВ РАСТЕНИЙ(57) Изобретение относится к области измерительной техники, в частности к устройствам для проведения фотометрических исследований в сельском хозяйстве, Цель изобретения - повышение информативности и надежности, Устройство содержит корпус 1 с откидной крышкой 3, в которойл Г размещены матричный источник 6 света с кассетой 5 съемных оптических фильтров, фотоприемник, выполненный в виде фогоэлектронного умножителя с специальным механизмом защиты его от внешнего светового потока, и подпружиненный относительно корпуса оптически прозрачный столик. Принцип действия устройства основан на дискретном сканировании оптическим лучом листа растения через фильтры, подсчете световых импульсов, не перекрытых листом, с помощью фотоэлектрического умножителя и перерасчете площади по па.раметрам матричного источника света и полученной информации, Снабжение устройства механизмом защиты и кассетой со съемными оптическйми фильтрами позволяет определять составляющие части площади листа; пораженные внешними факторами (солнечной радиацией, фитопатогенами и т, и.), параметр жилкообразования листа с высокой достоверностью и повторяемостью результатов измерений, что расширяет функциональные возможности устройства в целом. 1 з.п, ф-лы, 3 ил.г 1ч гг51015 20 25 30 40 45 Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, вчастности, для измерения площади листьеврастений.Цель изобретения - повышение информативности и надежности,На фиг. 1 приведена конструкция устройства для измерения площади листьеврастений; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1;на фиг. 3 - структурная схема,Устройство содержит (фиг. 1) корпус 1 соснованием 2, крышку 3 с шарниром 4, кассету с оптическими фильтрами 5, матричныйисточник 6 света, механизм защиты фотоприемника, состоящий из рычага 7, шторкис подвижным коромыслом 8, пружины 9,упора 10 и оси 11, камеру 12 с фотоприемником 13, фиксатор 14 и предметный столик15, На основании 2 установлены блок 16питания и платы 17 измерительного блока сэлементами индикации и управления;Измерительйая схема устройства содержит (фиг, 2) матричный источник 6 света,фотоприемник 13 в виде фотоэлектронногоумножителя, блок 18 раэверток, блок 19 управления и индикации и блок 16 питания.Корпус 1 выполнен моноблочным, полым (фиг. 1), К нижней части корпуса 1 крепится, например, с помощью винтовоснование 2 с элементами измерительногоблока 16 и 17. Корпус 1 имеет жесткую перегородку, на которой закреплены камера12 с фотоприемником 13, упор 10 и ось 11,На перегородке корпуса 1 также закрепленодин из концов пружины 9, другой конец 3которой закреплен в специальное отверстие подвижного коромысла шторки 8.Шторка 8 выполнена в виде рычага, оканчивающегося круглой плоской металлическойпластиной, к нижнему торцу которой, например, путем приклеивания крепится светонепроницаемый мягкий материал -бархат. Крышка 3 выполнена полойи имеетспециальную ручку, с помощью которой осуществляется откидывание операторомкрышки 3 от корпуса 1. В крышке 3 закреплены матричный источник 6 света и кассетасо съемными оптическими фильтрами 5,Кассета может быть выполнена, например,в виде двух пластин с прорезями, направляющими, в которые устанавливаются плоские прямоугольные оптические фильтры,пропускающие необходимый спектр излучения источника 6 заданной интенсивности.Крышка 3 связана с корпусом с помощьюшарнира 4. К крышке 3 жестко закрепленрычаг 7 механизма защиты фотоприемника,Рычаг 7 выполнен полукруглым и в местеконтакта с шариком фиксатора 14 имеет дваполусферических углубления, которце необходимы для устойчивого фиксирования при откидной и закрытой крышке 3, Фиксатор 14 выполнен, например, в виде полой реэьбовой втулки, в которой установлены шарик, пружина и регулировочный винт. Фиксатор 14 также жестко закреплен в корпусе 1 и с помощью его регулировочного винта и пружины осуществляется необходимое усилие прижима шарика фиксатора, к рабочей плоскости рычага 7. Коромысло шторки 8 имеет два плеча разной длины и выполнено подвижным относительно оси 11, которая установлена в корпусе 1 под углом к плоскости окна фотоприемника 13, Упор 10 снабжен стойкой, в которую упирается плечо подвижного коромысла шторки 8 при открытой крышке 3. При закрытой крышке 3 в стойку упора 10 упирается поверхность места сочленения двух плеч коромысла шторки 8. Камера 12 выполнена в виде полого цилиндрического стакана и имеет основание, которое крепится к нижнему торцу стакана после установки в камеру фотоприемника 13 (не показано). Корпус 1 имеет специальные кронштейны, на которых установлен оптический прозрачный предметный столик 15, изготовленные, например, в виде прямоугольной стеклянной пластины с двумя оправками; имеющими по две цилиндрические оси, на которые надеты пружины. В данном случае оправка имеет прорези, в которые устанавливается стеклянная пластина. В месте сочленения крышки 3 с корпусом может быть установленаспециальная светозащитная прокладка (не показано).Блок 19 управления и индикации соединен с входами блока 18 раэверток, выходы которого подключены к входам матричногоисточника светового потока (фиг, 2), Выход фотоприемника 13 подключен к входу блока 19 управления и индикации, Выходы блока питания соответственно соединены с входами питания блоков 18 и 19 и фотоприемника 13,Принцип действия устройства основан на дискретном сканировании оптическим лучом листа растения с помощью матричного источника светового потока 6 (фиг, 2),подсчете световых импульсов, неперекрцтых листом растения, с помощью фотоприемника 13 и перерасчета площади по параметрам матричного источника светового потока и полученной информации.Устройство для измерения площади листьев работает следующим образом.С помощью ручки крышки 3 оператор поднимает ее в верхнее положение. При этом крышка 3 поворачивается вокруг оси шарнира 4 и.автоматически фиксируетсяфиксатором 14, так как его шарик прижимается пружиной к одному иэ специальных углублений в рычаге 7, При этом рычаг 7 освобождает шторку 8, подвижное коромысло которого, проворачиваясь вокруг оси 10 при помощи пружины 9, быстро доходит до упора 10, и шторка 8 своей круглой пластиной быстро закрывает окна камеры 12, предохраняя фотоприемник 13 от попадания света, проникающего с внешней среды через предметный столик 15. Затем оператор устанавливают необходимый оптиче-. ский фильтр в кассету и размещает на предметном столике 15 лист растения. Далее оператор, нажимая на ручку крышки 3; закрывает ее, рычаг 7, жестко связанный с крышкой 3, нижней своей кромкой давит на короткое плечо подвижного коромысла шторки 8, Так как ось 11 расположена под углом к плоскости окна фотоприемника 13, то пад действием рычага 7 крышки 3 шторка 8 пбднимается под углом, преодолевая усилия пружины 9 и открывая окно фотоприемника 13, Это позволяет избежать трения пластины шторки 8 о плоскость окна фотоприемника 13 и его механического повреждения в процессе работы устройства,. При подходе крышки 3 к крайнему нижнему положению, окно фотоприемника 13 освобождается, шарик фиксатора 14 фиксирует крышку 3 относительно корпуса попадания во второе углубление рычага 7, в результате чего сочленение крышки с корпусом надежно предохраняет фотоприемник 13 от внешнего попадания света, Так как предметный столик 15 подпружинен относительно корпуса 1, практически не происходит деформации листа растения, который может иметь различную толщину, и этот фактор не вносит дополнительной погрешности измерения площади, Далее по команде блока 19 управления и индикации с помощью блока 18 разверток осуществляется построчное и покадровое подключение (по оси Х и У) единичных элементов матричного источника б света. Расстояйие между источником 6 и фотоприемником 13 выбрано таким, что любой единичный источник света улавливается фотоприемником 13, на выходе которого при отсутствии листа растения появляется импульс, тождественный логической "1" при наличии листа - логическому "0". Так как количество единичных источников света б ИМГизвестно и известно количество импульсов с выхода фотоприемника 13, нетрудно подсчитать площадь листа растения или его составляющую часть. При этом надежность й информативность устройства повышаются. Наличие кассеты с оптическими фильтрами позволяет определять со 50 с я тем, что механизм защиты выполнен ввиде упора, пружины, рычага со шторкой, жестко закрепленного на крышке и кинематически связанного с коромыслом шторки, установленным с возможностью поворота 65 вокруг оси, расположенной под углом к пло 5 10 15 20 30 35 40 45 ставляющие площади, пораженные солнеч. ной радиацией или фитопатогенами. В данном случае не исключается возможность получения информации о других физических величинах, таких как, влажность. интенсивность транспирации и т.п. Снабжение устройства механизмом защиты фотоприемника от внешней "засветки" позволяет применять высокочувствительные фотоприемники, которые обеспечивают высокие достоверность и стабильность измерений в процессе длительной работы устройства. Отсутствие специальной оптической системы снижает эксплуатационные затраты при работе с устройством и дополнительную погрешйость измерения при наличии во внешней среде механических включений. Вйполнение предметного столика подпружиненным относительно корпуса позволяет проводить измерения, не деформируя лист растения и не создает условий для увеличения погрешности измерений за счет искусственного изменения площади листа, При этом также расширяются функциональные возможности устройства, т. к, появляется возможность достаточноточно измерять площади листьев с различной толщиной. Формула изобретения 1, Устройство для измерения площади листьев растений, содержащее корпус с крышкой, установленйые последовательно в корпусе под крышкой, матричный источник света, оптически прозрачный столик и фотоприемник, крышка установлена с возможностью перемещения относительно корпуса, о т л и"ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения информативности и надежности, оно снабжено механизмом защиты фотоприемника от светового потока в процессе установки листа растения, связанным с крышкой корпуса, кассетой с набором плоских оптических фильтров, укрепленной между источником света и столиком, фото- приемник выполнен В виде фотоэлектронного умножителя; предметный столик подпружинен относительно корпуса.2. Устройство по и, 1, о т л и ч э ю щ е ескости окна Фотоприемника,.упор и один конец пружины жестко закреплены в корпусе, а другой койецпружины -соединен с подвижным коромыслом шторки; плечи которого имеют разную длину1753272 Ф 7 Составитель А. АлейниковТехред М.Моргентал . Корректор Т. Вашкови дактор О. Голов Заказ 2759 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101