植物根系抗拉力学特性野外便携实验系统

摘要

本发明植物根系抗拉力学特性野外便携实验系统由机械装置、测试系统、笔记本电脑及测试记录软件组成，其中机械装置包括固定机架、垂直导向牵引机构、根系夹持机构；测试系统包括左、右红外测距传感器、拉力传感器、拉力变送器、数据采集卡、传感器电源模块，植物的根系可用根系夹持机构的上、下夹持机构夹持，将上夹持机构上提时，可由测试系统测出根系受到的拉力和变形，并将其传输到便携式笔记本电脑，并通过测试记录软件对信号进行分析和储存记录。本系统机械装置的各部分可以拆分为各个部件或单件，方便携带和减小空间尺寸，可方便地运送到需要进行根系抗拉力学特性测试的现场，对植物根系的抗拉强度、变形、应变及拉伸弹性模量进行测试。

主权项

植物根系抗拉力学特性野外便携实验系统，其特征在于：本系统由机械装置、测试系统、笔记本电脑(29)及测试记录软件(30)组成；所述机械装置包括：由机架基座(1)、机架立柱(2)、V字形导轨(3)、机架顶部(4)、.基座调平螺钉(15)组成的固定机架，其中，所述机架顶部(4)中心有一通孔；由两外侧装有导向轮的升降台(12)、挂钩(10)、牵引螺杆(7)、牵引基座(5)组成的垂直导向牵引机构，其中，所述牵引基座(5)由轴承支撑座(21)、圆锥滚子轴承(22)、转轮(23)构成，所述转轮(23)中心轴线方向开有内螺纹通孔；由具有相同的结构的上夹持机构(11)和下夹持机构(13)组成的根系夹持机构，夹持机构由左右两块相同且夹持面相向的U型夹持块(16、17)及夹紧螺拴(18)、封闭螺栓(19)组成；所述测试系统由左、右红外测距传感器(24、25)、拉力传感器(9)、拉力变送器(26)、数据采集卡(28)、传感器电源模块(27)构成；其位置和连接关系为：机架立柱(2)下端通过下端连接螺栓(14)固定在机架基座(1)上，其上端通过上端连接螺栓(8)与机架顶部(4)固定连接，三者固定连接为一体，基座调平螺钉(15)设于基座底面，两根V字形导轨(3)平行且相对地装于机架立柱(2)内侧；装于升降台(12)两外侧的导向轮(20)，可以在机架立柱(2)内侧的V字形导轨(3)的轨道内上下滚动，升降台(12)上端的钢索通过挂钩(10)与拉力传感器(9)的下端连接，拉力传感器(9)的上端连接牵引螺杆(7)，牵引基座(5)的轴承支撑座(21)用固定螺栓(6)安装固定在机架顶部(4)的中心位置，并通过过盈配合与圆锥滚子轴承(22)的内圈连接，转轮(23)下端通过过盈配合与圆锥滚子轴承(22)的外圈连接；牵引螺杆(7)从转轮(23)中心螺孔穿过，与螺孔构成螺母螺杆连接副；上夹持机构(11)安装在垂直导向牵引机构的升降台(12)上，下夹持机构(13)安装在固定机架的机架基座(1)上，上、下夹持机构的左右两个U型夹持块(16、17)夹持面相向安装，两个U型夹持块(16、17)间用夹紧螺栓(18)连接，U型夹持块(16、17)开口端有封闭螺栓(19)；左、右红外测距传感器(24、25)以牵引螺杆(7)为中心在机架顶部(4)的底面左右对称布置；拉力变送器(26)的输入端与拉力传感器(9)的信号输出端连接，其输出端及左、右红外测距传感器(24、25)与数据采集卡(28)输入端连接，数据采集卡(28)输出端与笔记本电脑(29)连接，测试记录软件(30)装在笔记本电脑(29)内，传感器电源模块(27)为传感器提供直流电源。