本實用新型屬于傳感器技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種測量裝置，特別是涉及一種落葉含水率的測量裝置。

背景技術(shù)：

目前，林區(qū)環(huán)境狀態(tài)監(jiān)控及林業(yè)防火信息領(lǐng)域都涉及到一個核心問題，即落葉層的含水率的獲取，這直接關(guān)系到林區(qū)環(huán)境的控制及林區(qū)的防火等級的判定。系統(tǒng)是否能夠在各種林區(qū)環(huán)境及自然環(huán)境下，全天時全天候的獲得準(zhǔn)確的落葉層含水率信息是關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。因此，獲得準(zhǔn)確的落葉層含水率是林區(qū)環(huán)境狀態(tài)監(jiān)控及林業(yè)防火信息領(lǐng)域研究中的關(guān)鍵技術(shù)之一。

落葉質(zhì)量含水率一般指的是落葉中水分質(zhì)量與落葉干質(zhì)量的百分比值，傳統(tǒng)手段一般都是通過林業(yè)工作人員手動采樣、稱鮮重、烘干再秤干重計算的辦法(稱重法)得到，這種方法具有周期長、需要人工參與、耗時費力的缺點，不適于未來智慧林業(yè)、信息林業(yè)的發(fā)展要求。

因此，如何提供一種落葉含水率的測量裝置，以解決現(xiàn)有測量技術(shù)是通過與落葉接觸式測量，導(dǎo)致落葉含水率存在誤差等缺陷，實已成為本領(lǐng)域從業(yè)者亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本實用新型的目的在于提供一種落葉含水率的測量裝置，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中通過與落葉接觸式測量，導(dǎo)致落葉含水率存在誤差的問題。

為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實用新型提供一種落葉含水率的測量裝置，所述落葉含水率的測量裝置安裝于待測落葉上方；所述落葉含水率的測量裝置包括：殼體，其內(nèi)部為一容置腔體；和紅外傳感單元，設(shè)置于所述容置腔體內(nèi)，豎直對準(zhǔn)待測落葉。

于本實用新型的一實施例中，所述殼體呈下部展寬的圓筒形結(jié)構(gòu)；所述殼體的容置腔體分為上腔體、下腔體、及用以銜接所述上腔體和下腔體的展寬部。

于本實用新型的一實施例中，所述紅外傳感單元包括：至少兩個紅外補(bǔ)光燈，垂直對稱地設(shè)置于所述展寬部上；窄帶濾波片，設(shè)置于所述下腔體的中央?yún)^(qū)域，用以吸收經(jīng)待測落葉反射地、且波長為所述窄帶濾波片指定的特定波長的紅外線；紅外敏感元件，固定于所述上腔體和下腔體之間；信號處理板，設(shè)置于所述上腔體內(nèi)，且與所述紅外敏感元件電性連接。

于本實用新型的一實施例中，所述窄帶濾波片貼覆于所述紅外敏感元件底端的中央?yún)^(qū)域。

于本實用新型的一實施例中，特定波長為1450nm波長和/或1940nm波長。

于本實用新型的一實施例中，所述落葉含水率的測量裝置還包括設(shè)置于所述下腔體的開口處，用以密封所述容置腔體的透明保護(hù)蓋。

于本實用新型的一實施例中，所述落葉含水率的測量裝置還包括設(shè)置于所述殼體頂端，用以將所述測量裝置掛載于固定處的掛件。

于本實用新型的一實施例中，所述落葉含水率的測量裝置還包括與所述紅外傳感單元電性連接，用以為所述紅外傳感單元供電的電池；所述電池的工作電流小于等于300mA。

如上所述，本實用新型所述的落葉含水率的測量裝置，具有以下有益效果：

本實用新型所述的落葉含水率的測量裝置體積小巧，可非接觸、快捷、準(zhǔn)確的測量落葉的含水率，且可以長期在野外無人值守工作，極大的提高林業(yè)監(jiān)測效率。

附圖說明

圖1顯示為本實用新型的落葉含水率的測量裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2顯示為本實用新型的殼體中容置腔體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

元件標(biāo)號說明

1 落葉含水率的測量裝置

11 殼體

12 紅外傳感單元

13 透明保護(hù)蓋

111 容置腔體

111A 上腔體

111B 下腔體

111C 展寬部

121 紅外補(bǔ)光燈

122 窄帶濾波片

123 紅外敏感元件

124 信號處理板

具體實施方式

以下由特定的具體實施例說明本實用新型的實施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實用新型的其他優(yōu)點及功效。

請參閱附圖。須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本實用新型可實施的限定條件，故不具技術(shù)上的實質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本實用新型所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本實用新型所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實用新型可實施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本實用新型可實施的范疇。

紅外線是波長在0.75到1000微米波段的電磁波，其中水分對近紅外波段的一些特定波長紅外線有較強(qiáng)的吸收作用，例如1450nm波長和1940nm波長，所以水分含量不同的落葉會對特定波長紅外線有不同的吸收作用，所以利用這個原理，通過感應(yīng)紅外線透射或反射落葉后的信號變化進(jìn)而標(biāo)定測量出落葉的水分含量大小。

本實施例提供一種落葉含水率的測量裝置，所述落葉含水率的測量裝置安裝于待測落葉上方；所述落葉含水率的測量裝置包括：

殼體，其內(nèi)部為一容置腔體；和

紅外傳感單元，設(shè)置于所述容置腔體內(nèi)，豎直對準(zhǔn)待測落葉，以通過非接觸方式測量所述待測落葉的含水率。

以下將結(jié)合圖示對本實施例所述的落葉含水率的測量裝置進(jìn)行詳細(xì)描述。本實施例所述的落葉含水率的測量裝置1安裝于待測落葉的上方。請參閱圖1，顯示為落葉含水率的測量裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，所述落葉含水率的測量裝置1包括殼體11、紅外傳感單元12、透明保護(hù)蓋13、電池(未予圖示)、及掛件(未予圖示)。

請參閱圖2，顯示為殼體中容置腔體的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，所述殼體11的內(nèi)部為一用以容納所述紅外傳感單元12的容置腔體111。在本實施例中，所述殼體11呈下部展寬的圓筒形結(jié)構(gòu)。于本實施例中，所述殼體11的容置腔體111分為上腔體111A、下腔體111B、及用以銜接所述上腔體111A和下腔體111B的展寬部111C，所述展寬部111C呈環(huán)形狀，內(nèi)環(huán)的直徑等于所述上腔體111A的直徑，外環(huán)的直徑等于所述下腔體111B的直徑。

所述紅外傳感單元12包括紅外補(bǔ)光燈121、窄帶濾波片122、紅外敏感元件123、處理器124、及信號處理板125。

垂直對稱地設(shè)置于所述展寬部111C上所述紅外補(bǔ)光燈121用以連續(xù)不斷地發(fā)射紅外線，以照射地面上的待測落葉2。所述紅外補(bǔ)光燈121對稱地設(shè)置于所述展寬部111C的兩側(cè)，也可以沿環(huán)狀展寬部111C均勻設(shè)置若干個。當(dāng)所述紅外補(bǔ)光燈121發(fā)射的紅外線照射在所述待測落葉上時，所述待測落葉會反射紅外線。

設(shè)置于所述下腔體111B的中央?yún)^(qū)域的窄帶濾波片122用以吸收經(jīng)待測落葉反射地、且波長為所述窄帶濾波片指定的特定波長的紅外線。在本實施例中，所述窄帶濾波片122僅能通過1450nm波長和/或1940nm波長的特定波長的紅外線，其他波段的紅外線和可見光都會過濾掉，以達(dá)到排除干擾，降低噪聲的效果。

固定于所述上腔體111A和下腔體111B之間紅外敏感元件123用以接收所述窄帶濾波片122過濾的紅外線，將過濾的紅外線轉(zhuǎn)換成紅外線接收信號，并將其傳遞至所述信號處理板124。在本實施例中，為了使紅外敏感元件123均勻的接收所述窄帶濾波片122過濾的紅外線，將所述窄帶濾波片122貼覆于所述紅外敏感元件123底端的中央?yún)^(qū)域。

設(shè)置于所述上腔體111A內(nèi)，與所述紅外敏感元件123電性連接的信號處理板124用以采集所述紅外敏感元件123傳遞的紅外線接收信號，并通過預(yù)置檢測方式檢測所述紅外線接收信號，以獲取所述待測落葉的含水率。在本實施例中，凡是能夠檢測過濾的紅外線，獲取待測落葉的含水率的檢測方式都可以采用。所述信號處理板124配置包括DSP處理器、MCU控制器等處理器。如圖1所示，所述信號處理板124貫穿整個上腔體111A。

設(shè)置于所述下腔體111B的開口處的透明保護(hù)蓋13用以密封所述容置腔體111。所述透明保護(hù)蓋13可以防止霧水進(jìn)入落葉含水率的測量裝置1的內(nèi)部，損壞所述紅外傳感單元12。

為了使所述落葉含水率的測量裝置1非接觸式安裝于所述待測落葉的上方，所述落葉含水率的測量裝置1還包括設(shè)置于所述殼體11頂端，用以將所述測量裝置1掛載于固定處(例如，戶外的樹枝上)的掛件。

所述紅外傳感單元12電性連接的電池用以為所述紅外傳感單元12供電。由于所述落葉含水率的測量裝置1處于戶外長期焐熱值守的工作狀態(tài)，能源受限，故其功耗也有限制要求，所述電池的工作電流控制在300mA以內(nèi)。

本實用新型所述落葉含水率的測量裝置1通過紅外補(bǔ)光燈121發(fā)射紅外線照射落葉，再通過窄帶濾波片122和紅外線敏感元件123接收落葉反射的特定波長紅外線，通過嵌入所述信號處理板125上的處理器124采集紅外接收信號處理運算直接得出落葉含水率。

綜上所述，本實用新型所述的落葉含水率的測量裝置1體積小巧，可非接觸、快捷、準(zhǔn)確的測量落葉的含水率，且可以長期在野外無人值守工作，極大的提高林業(yè)監(jiān)測效率。本實用新型有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。

上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用于限制本實用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實用新型的精神及范疇下，對上述實施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本實用新型的權(quán)利要求所涵蓋。