CN111189400A - 一种树木胸径红外线测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种树木胸径红外线测量装置，其包括半圆形的支撑架、设置在所述支撑架上的半圆形转动支架、分别固定设置在所述半圆形转动支架两端两个红外线测距仪，两所述红外线测距仪相对而设，所述支撑架上设置有用于和树干固定的夹持机构。本发明通过一支撑架与树干固定，将两个相对设置的红外线测距仪平稳的搭设在树干固定的高度，安装红外线测距仪的半圆形转动支架可以在支撑架转动，可以实现在同一高度位置测量多个不同角度的树径，多个数据求平均值，或者做其他后期的筛选计算，这样既方便操作，降低工作量，且能够得到更准确的测量数据。

Description

一种树木胸径红外线测量装置

技术领域

本发明涉及树木测量装置，尤其涉及一种树木胸径红外线测量装置。

背景技术

胸径：又称干径，指乔木主干离地表面胸高处的直径，断面畸形时，测取最大值和最小值的平均值。不同的乔木的胸高有差异，不同的国家对胸径的规定也有差别。我国和大多数国家胸高位置定为地面以上1.3米高处。

在测量树木胸径时，为了得到更准确的数值，可以测量多个数值求平均值，但是目前的测量装置，如果需要测量不同角度多个数值，就需要重复多次操作，一方面操作不便，另一方面，在操作过程中，由于装置位置的移动，多次测量所对应的实际高度必然会有一定的误差。另外，有些树木生长在土丘上或洼地中，测量操作较为困难，多次测量极不方便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可以一次性固定，实现多角度测量的树木胸径红外线测量装置。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

一种树木胸径红外线测量装置，其关键技术在于：其包括半圆形的支撑架、设置在所述支撑架上的半圆形转动支架、分别固定设置在所述半圆形转动支架两端两个红外线测距仪，两所述红外线测距仪相对而设，所述支撑架上设置有用于和树干固定的夹持机构。

作为本发明的进一步改进，所述支撑架包括半圆形的支撑架主体、固定设置在所述支撑架主体上的半圆形的导轨，所述半圆形转动支架与所述导轨并可沿所述导轨旋转。

作为本发明的进一步改进，所述支撑架主体两端固定设置有向前延伸的延伸板，所述延伸板上设置有使所述半圆形转动支架通过的让位槽。

作为本发明的进一步改进，所述夹持机构设置在所述支撑架主体的两端部，两端的夹持机构相对设置。

作为本发明的进一步改进，所述夹持机构包括弧形的夹板，与所述夹板中部固定连接的连接支撑螺杆，所述支撑螺杆穿射在所述支撑架上，所述支撑螺杆端部设置有调节螺母，通过所述调节螺母可调节两弧形夹板的位置实现对树干的夹紧/放松。

作为本发明的进一步改进，所述支撑架上设置有驱动所述半圆形转动支架运动的驱动机构。

作为本发明的进一步改进，所述驱动机构包括固定设置在所述支撑架上的伺服电机，所述伺服电机输出轴上固定设置有齿轮，所述半圆形转动支架上设置有沿其边缘的齿条，所述齿轮与齿条啮合。

作为本发明的进一步改进，所述伺服电机设置在距离所述支撑架端部60-75度的位置。

作为本发明的进一步改进，所述夹板上固定设置有导杆，所述导杆与所述延伸板滑动配合。

作为本发明的进一步改进，所述夹板包括夹板主体和固定在夹板主体上的橡胶垫。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本发明通过一支撑架与树干固定，将两个相对设置的红外线测距仪平稳的搭设在树干固定的高度，安装红外线测距仪的半圆形转动支架可以在支撑架转动，可以实现在同一高度位置测量多个不同角度的树径，多个数据求平均值，或者做其他后期的筛选计算，这样既方便操作，降低工作量，且能够得到更准确的测量数据。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明的俯视结构示意图。

图2是图1中的夹持机构的局部放大示意图。

图3是本发明的侧视结构示意图。

图4是本发明支撑架的结构示意图。

图5、图6、图7和图8分别为不同角度测量的示意图。

其中：1支撑架、1-1支撑架主体、1-2导轨、1-3延伸板、1-4让位槽、2夹板、2-1夹板主体、2-2橡胶垫、3支撑螺杆、4手持杆、5连接螺栓、6锁紧螺母、7半圆形转动支架、8红外线测距仪、9导杆、10调节螺母、11弹簧、12齿条、13齿轮、14伺服电机；100树干。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对发明进行清楚、完整的描述，需要理解的是，术语“中心”、“竖向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1-图4所示的树木胸径红外线测量装置，其包括半圆形的支撑架1、设置在所述支撑架1上的半圆形转动支架7、分别固定设置在所述半圆形转动支架7两端两个红外线测距仪8，两所述红外线测距仪8相对而设，既两个红外线测距仪8之间的夹角为180度。采用半圆形的支撑架1和半圆形转动支架7，既可以保证装置能够很好的固定在树干100上，又能够方便在操作时将两红外线测距仪8对准树干100的直径处，且方便旋转操作。

所述半圆形的支撑架1中部设置有手持杆4，所述手持杆一端通过连接螺栓5和锁紧螺母6与支撑架1固定连接，且可以调整其与支撑架1角度，方便在不同环境中举持。所述手持杆4另一端设置为可伸缩结构。方便收纳。

所述支撑架1上设置有用于和树干100固定的夹持机构。为了方便测量更多粗细不同的树木胸径，所述支撑架1的直径较大（如60cm或80cm等），为了使整个装置牢固的固定在树干100上，在支撑架1上设置至少两个夹持机构。

如图4所示，所述支撑架1包括半圆形的支撑架主体1-1、固定设置在所述支撑架主体1-1上的半圆形的导轨1-2，所述半圆形转动支架7与所述导轨1-2并可沿所述导轨1-2旋转。所述支撑架主体1-1采用宽度在8-10cm的钢板形成的半圆形结构，在其顶部形成向外凸出的半圆形的导轨1-2。

所述支撑架主体1-1两端固定设置有向前延伸的延伸板1-3，由于夹持机构设置在支撑架1两端，延伸板1-3给夹持机构各部件提供安装设置的位置。所述半圆形转动支架7的截面为U型，扣合在导轨1-2上，半圆形转动支架7与导轨1-2之间设置有便于转动、减少阻力的滚珠。为了使半圆形转动支架7能够顺利转动，在所述延伸板1-3上设置有使所述半圆形转动支架7通过的让位槽1-4，让位槽1-4的深度略大于所述半圆形转动支架7下沿壁厚。

所述夹持机构设置在所述支撑架主体1-1的两端部，两端的夹持机构相对设置，即两个夹持机构之间的圆心角为180度。所述夹持机构包括弧形的夹板2，与所述夹板2中部固定连接的连接支撑螺杆3，所述支撑螺杆3穿射在所述支撑架1上，所述支撑螺杆3端部设置有调节螺母10，通过所述调节螺母10可调节两弧形夹板2的位置实现对树干的夹紧/放松，所述调节螺母10上设置有弹簧11，能够减少夹持机构的松动，且在夹紧过程中能够提高夹板2向内移动的效率，帮助夹板2快速向内移动。所述夹板2上固定设置有导杆9，所述导杆9与所述延伸板1-3滑动配合。导杆9一方面能够使夹板2平直运动，减少阻力，另一方面，能够防止支撑架1与所述夹板2之间有相对转动，这样能够保证支撑架1能够保持预设的位置搭建在树干上，不会发生向下的扭转。如图2所示，所述夹板2包括夹板主体2-1和固定在夹板主体2-1上的橡胶垫2-2。

所述夹板2可通过两个导杆设置在支撑架主体1-1上，夹板2和支撑架主体1-1之间可通过设置弹簧使夹板2向内夹紧，所述夹板2通过钢线牵引，所述钢线沿支撑架主体1-1设置并由舵机控制，所述舵机固定设置在支撑架主体1-1中部。

当支撑架1安装好以后，通过控制半圆形转动支架7调节好两个红外线测距仪8的位置，通过控制两个红外线测距仪8工作，即可进行树径的测量。由于两个红外线测距仪8之间的间距是固定的，因此两个红外线测距仪8测得的数据和其二者之间的间距进行运行，即可得出该位置的树径数值。如两个红外线测距仪8的间距为L，两个红外线测距仪8分别测得其与树干的间距为L1和L2，则此处树径D=L-L1-L2。

作为进一步的改进，所述支撑架1上设置有驱动所述半圆形转动支架7运动的驱动机构。所述驱动机构包括固定设置在所述支撑架1上的伺服电机14，所述伺服电机14输出轴上固定设置有齿轮13，所述半圆形转动支架7上设置有沿其边缘的齿条12，所述齿轮13与齿条12啮合。所述伺服电机14设置在距离所述支撑架1端部60-75度的位置（参见图1所示）。参见图1的设置位置，伺服电机14可驱动半圆形转动支架7顺时针旋转90度，逆时针旋转45度，这样可实现在整个树干周圆较大幅度的旋转测量。

参见图5、图6、图7和图8分别为不同角度测量的示意图。其中图5所示，为第一角度的树径结构示意图，支撑架1安装时与树干的横切面保持平行，两个红外线测距仪8的连线穿过树干的中心，安装好以后启动两个红外线测距仪8测量其与树干表面的间距分别为L1和L2，记录数据，根据D=L-L1-L2可得到树径的数值。通过伺服电机14驱动半圆形转动支架7顺时针旋转45度，可测量如图6所示的角度处树径数值；旋转90度，可测量如图7所示的角度处树径数值；相对于图5所示位置，逆时针旋转45度，可测量如图8所示的角度处树径数值；如此操作，可测量树干四周不同角度处的树径，后期根据情况对采集到的数据进行处理既可得到更准确的数据。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种树木胸径红外线测量装置，其特征在于：其包括半圆形的支撑架（1）、设置在所述支撑架（1）上的半圆形转动支架（7）、分别固定设置在所述半圆形转动支架（7两端两个红外线测距仪（8），两所述红外线测距仪（8）相对而设，所述支撑架（1）上设置有用于和树干（100）固定的夹持机构。

2.根据权利要求1所述的一种树木胸径红外线测量装置，其特征在于：所述支撑架（1）包括半圆形的支撑架主体（1-1）、固定设置在所述支撑架主体（1-1）上的半圆形的导轨（1-2），所述半圆形转动支架（7）与所述导轨（1-2）并可沿所述导轨（1-2）旋转。

3.根据权利要求2所述的一种树木胸径红外线测量装置，其特征在于：所述支撑架主体（1-1）两端固定设置有向前延伸的延伸板（1-3），所述延伸板（1-3）上设置有使所述半圆形转动支架（7）通过的让位槽（1-4）。

4.根据权利要求3所述的一种树木胸径红外线测量装置，其特征在于：所述夹持机构设置在所述支撑架主体（1-1）的两端部，两端的夹持机构相对设置。

5.根据权利要求4所述的一种树木胸径红外线测量装置，其特征在于：所述夹持机构包括弧形的夹板（2），与所述夹板（2）中部固定连接的连接支撑螺杆（3），所述支撑螺杆（3）穿射在所述支撑架（1）上，所述支撑螺杆（3）端部设置有调节螺母（10），通过所述调节螺母（10）可调节两弧形夹板（2）的位置实现对树干的夹紧/放松。

6.根据权利要求1所述的一种树木胸径红外线测量装置，其特征在于：所述支撑架（1）上设置有驱动所述半圆形转动支架（7）运动的驱动机构。

7.根据权利要求6所述的一种树木胸径红外线测量装置，其特征在于：所述驱动机构包括固定设置在所述支撑架（1）上的伺服电机（14），所述伺服电机（14）输出轴上固定设置有齿轮（13），所述半圆形转动支架（7）上设置有沿其边缘的齿条（12），所述齿轮（13）与齿条（12）啮合。

8.根据权利要求7所述的一种树木胸径红外线测量装置，其特征在于：所述伺服电机（14）设置在距离所述支撑架（1）端部60-75度的位置。

9.根据权利要求5所述的一种树木胸径红外线测量装置，其特征在于：所述夹板（2）上固定设置有导杆（9），所述导杆（9）与所述延伸板（1-3）滑动配合。

10.根据权利要求5所述的一种树木胸径红外线测量装置，其特征在于：所述夹板（2）包括夹板主体（2-1）和固定在夹板主体（2-1）上的橡胶垫（2-2）。

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