植物根系長度測試儀的製作方法

2023-05-30 00:04:41 2

專利名稱：植物根系長度測試儀的製作方法
技術領域：
本發明是一種應用電子測量技術，對植物根系長度進行定量測量的專用測試儀器，屬於電子測量技術領域。
對植物生理過程的研究，經常需要對植物的根系進行觀察和分析，其中植物根系的總長度是一項很重要的參數。長期以來，普遍採用最原始的手工測量方法來測量植物根系的長度，這種方法相當麻煩和費時，有些植物的根系很細，手工測量十分困難。植物生理學實驗中採用定性比較的體積法，即將根系浸入水中，根據排開水的體積進行相對比較(植物生理學實驗指導)，這種方法只能相對比較，不能真正反映植物根系的生長情況。
本發明的目的在於針對現有技術的不足，提供一種結構簡單、使用方便的植物根系總長度的定量測試儀。
本發明根據概率分布統計規律和電子測量技術，對植物根系的總長度進行自動測量。它由機械傳動裝置、光電檢測裝置、光電信號處理器和計數顯示器組成，其特點是機械傳動裝置由透光物盤(1)、微分電機(2)、(4)和絲杆(3)構成，透光物盤的中心與微分電機(2)同軸連接，微分電機(2)的支座與絲杆(3)相嚙合，絲杆(3)與微分電機(4)同軸連接。光電檢測裝置由透光物盤(1)下方的光源(5)、透光物盤上方的顯微鏡(6)和光電器件(7)構成。光電信號處理器(8)由微弱信號放大器(10)、比較器(11)和整形器(12)構成。待測植物根系排放在透光物盤上，物盤由電機控制作圓周運動，電機支座通過絲杆傳動，由另一電機控制其作直線平移運動，當根系切斷光源的光通路時，光電檢測裝置輸出負脈衝給光電信號處理器，根據物盤運行一個全程後計數顯示器顯示出的總計數，通過查對校準曲線，即可得到根系總長度。
本發明採用直接測量的方法得到植物根系的總長度，可以對根系中的主根和鬚根分別測量，比間接測量的體積法更能反映根系的生長情況。它可以對極細植物根系(例0.1mm)進行測量，具有測量簡便和測量精度好等優點。整機結構簡單，靈敏度高，成本低廉，易於製造和調試。


圖1是本發明結構示意圖;圖2是光電信號處理器方框示意圖;圖3是光電信號處理器電路原理示意圖。
本發明可以採用如下方案實施透光物盤(1)、微分電機(2)和(4)、絲杆(3)按照圖1所示的結構組成機械傳動裝置，考慮到透光、平滑和成本，透光物盤(1)可採用平板玻璃製成，絲杆(3)可採用M16×2精車絲杆，微分電機(2)、(4)可採用SD-4.5微電機。通過支架固定在物盤下方的光源可以採用普通聚光小電珠，物盤上方的顯微鏡(6)可採用筆式顯微鏡，光電器件可採用光敏三極體，它將光信號轉變成電信號，送光電信號處理器(8)進行放大、比較和整形。光電信號處理器(8)由運算放大器F007、比較器μP311和整形器CC4093等組成，計數顯示器(9)可採用CL102十進計數顯示器構成。
權利要求
1.植物根系長度測試儀是一種對植物根系長度進行定量測量的專用測試儀器，由機械傳動裝置、光電檢測裝置、光電信號處理器和顯示器組成，其特徵在於機械傳動裝置由透光物盤(1)、微分電機(2)和(4)、絲杆(3)構成，光電檢測裝置由光源(5)、顯微鏡(6)和光電器件(7)構成，光電信號處理器(8)由微弱信號放大器、比較器和整形器構成。
2.根據權利要求1所述的植物根系長度測試儀，其特徵在於透光物盤(1)的中心與微分電機(2)的軸相連接，微分電機(2)的支座與絲杆(3)相嚙合，絲杆(3)與微分電機(4)的軸相連接。
3.根據權利要求1所述的植物根系長度測試儀，其特徵在於光源(5)和顯微鏡(6)及光電器件(7)分別通過支架固定在透光物盤(1)的下方和上方。
4.根據權利要求1、2或3所述的植物根系長度測試儀，其特徵在於透光物盤(1)可用平板玻璃製成，光源(5)可用普通聚光小電珠，顯微鏡(6)可採用筆式顯微鏡，光電器件(7)可採用光敏三極體。
全文摘要
植物根系長度測試儀是一種定量測量植物根系長度的專用儀器，由機械傳動裝置、光電檢測裝置、光電信號處理器和顯示器組成，通過兩個微分電機控制放置植物根系的透光物盤作圓周運動和直線平移運動，光電檢測裝置將植物根系切斷光源的信號轉換成電信號，經光電信號處理器和計數顯示器後得出植物根系的長度。它可以測量很細植物根系的長度，具有結構簡單、靈敏度和測量精度高、使用方便和成本低廉等優點。
文檔編號G01B21/02GK1034994SQ89105389
公開日1989年8月23日 申請日期1989年1月26日 優先權日1989年1月26日
發明者劉順康, 陳福朝, 周金春 申請人:東南大學