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原文传递一种树干含水率测量方法

专利名称：	一种树干含水率测量方法
摘要：	本发明涉及一种树干含水率测量方法，包括以下步骤：步骤1、在树干上沿轴向选取两点并分别布设金属电极a和金属电极b；步骤2、计算步骤1中金属电极a、金属电极b和树干构成的电源的内阻；步骤3、通过树干含水率与电源内阻之间的关系模型MC＝f(Ri)计算树干含水率。本发明不需要构建复杂的测量电路，测量方法简单、测量成本低。
专利类型：	发明专利
申请人：	天津农学院
发明人：	郝志斌
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T08:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T22:00:00+0805
申请号：	CN202010015881.X
公开号：	CN111189886A
代理机构：	天津盛理知识产权代理有限公司
代理人：	王雨晴
分类号：	G01N27/04;G;G01;G01N;G01N27;G01N27/04
申请人地址：	300380 天津市西青区津静公路22号
主权项：	1.一种树干含水率测量方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、在树干上沿轴向选取两点并分别布设金属电极a和金属电极b；步骤2、计算步骤1中金属电极a、金属电极b和树干构成的电源的内阻；步骤3、通过树干含水率与电源内阻之间的关系模型MC＝f(Ri)计算树干含水率；其中，MC是树干含水率，Ri是电源内阻，函数f(Ri)的表达式由树种和待测组织确定；所述步骤2的具体方法为：测量步骤1的金属电极a和金属电极b之间的开路电压，通过模型计算电极与树干构成的电源的内阻；上式中，Ri是电极与树干构成的电源的内阻，v是两电极之间的开路电压，函数f(v)的表达式由树种和待测组织确定，Ri(t0)是首次测量得到的内阻初值，k、a、b是待测量树种和组织决定的常数，t0是首次测量时刻，t是当前测量时刻。 2.根据权利要求1所述的一种树干含水率测量方法，其特征在于：所述步骤1的金属电极a和金属电极b分别使用锥形不锈钢电极和锥形铜电极。 3.根据权利要求1所述的一种树干含水率测量方法，其特征在于：所述步骤1的金属电极a和金属电极b布设点之间的距离为8-12cm。 4.根据权利要求1所述的一种树干含水率测量方法，其特征在于：所述步骤1的布设金属电极a和金属电极b的方法为：将金属电极a和金属电极b的前端布设至树干待测组织，去除电极周围的非待测组织，并在金属电极a和金属电极b的末端覆盖绝缘材料。 5.根据权利要求1所述的一种树干含水率测量方法，其特征在于：所述步骤2的模型的确定方法，包括以下步骤： (1)沿树干轴向选取两点并分别布设金属电极a和金属电极b； (2)连续测量两个金属电极a和b之间的电压、电极与树干构成的电源的内阻； (3)对步骤(2)所测得的电压和内阻进行回归分析，确定电压和内阻之间的关系模型。 6.根据权利要求5所述的一种树干含水率测量方法，其特征在于：所述步骤2的模型的确定方法的第(3)步的具体步骤包括： ①将电压数据定义为集合φ1，将内阻数据定义为集合φR，计算集合φ1的中位数M1，将集合φ1中的所有元素减去M1，得到集合φ2； ②对集合φ2，从第二个元素E2开始，将自身与前面所有元素进行算数求和，即i为元素序号，Ei为序号为i的元素，第一个元素E1不变，得到集合φ3； ③计算集合φ3的峰峰值vp-p，计算集合φR的峰峰值Rp-p，计算vp-p与Rp-p的比值 ④对集合φ3，将所有元素除以Dp-p，得到集合φ4； ⑤计算集合φ4的中位数M4，计算集合φR的中位数MR，计算M4与MR的差值Δ＝M4-MR；对集合φ4，将所有元素减去Δ，得到集合φ5； ⑥将集合φ5与集合φR进行线性回归分析，得到线性回归方程Eq：y＝kx+b，其中y是内阻，k和b是常数； ⑦将作为自变量带入Eq，得到内阻与电压的关系模型。 7.根据权利要求1所述的一种树干含水率测量方法，其特征在于：所述步骤3的树干含水率与电源内阻之间的关系模型MC＝f(Ri)的确定方法，包括以下步骤： (1)取活立木枝干样本； (2)取两个金属电极a、b，测量两个金属电极的总重量； (3)沿样本轴向选取两点并分别布设金属电极a和金属电极b； (4)将活立木枝干样本置于通风干燥处，连续测量活立木枝干样本与两个金属电极的总重量、两个金属电极与活立木枝干样本构成的电源的内阻，直到所取活立木枝干样本重量不再变化； (5)计算各测量时刻的活立木枝干样本的含水率，与电源内阻进行回归分析，确定含水率与电源内阻之间的关系模型。
所属类别：	发明专利