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原文传递一种基于等效电源内阻的树干含水率测量方法及装置

专利名称：	一种基于等效电源内阻的树干含水率测量方法及装置
摘要：	本发明涉及一种基于等效电源内阻的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：	CN202010015855.7
公开号：	CN111189885A
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：	1.一种基于等效电源内阻的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。 2.根据权利要求1所述的一种基于等效电源内阻的树干含水率测量方法，其特征在于：所述步骤1的具体方法为：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。 3.根据权利要求1所述的一种基于等效电源内阻的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分别为锥形不锈钢电极和锥形铜电极；所述金属电极a和金属电极b两电极布设点之间的距离为8-12cm。 4.根据权利要求1所述的一种基于等效电源内阻的树干含水率测量方法，其特征在于：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两电极之间的开路电压，然后在两电极之间跨接电阻并测量电阻两端的电压，计算电极a、电极b和树干构成的电源的内阻。 5.一种基于等效电源内阻的树干含水率测量方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1、建立树干含水率与电源内阻之间的关系模型MC＝f(Ri)；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；步骤2、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3、计算步骤2中金属电极a、金属电极b和树干构成的电源的内阻；步骤4、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。 6.根据权利要求5所述的一种基于等效电源内阻的树干含水率测量方法，其特征在于：所述步骤1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。 7.根据权利要求5所述的一种基于等效电源内阻的树干含水率测量方法，其特征在于：所述步骤2的具体方法为：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。 8.根据权利要求5所述的一种基于等效电源内阻的树干含水率测量方法，其特征在于：所述步骤2的金属电极a和金属电极b分别为锥形不锈钢电极和锥形铜电极；所述金属电极a和金属电极b两电极布设点之间的距离为8-12cm。 9.根据权利要求5所述的一种基于等效电源内阻的树干含水率测量方法，其特征在于：所述步骤3的具体方法为：测量步骤2的金属电极a和金属电极b两电极之间的开路电压，然后在两电极之间跨接电阻并测量电阻两端的电压，计算电极a、电极b和树干构成的电源的内阻。 10.如权利要求1至9任一项权利要求所述的基于等效电源内阻的树干含水率测量方法的电源内阻和重量参数的自动采集装置，其特征在于：包括模拟开关、外接电阻RL、放大器、滤波器、压力传感器和控制器；所述模拟开关的一端外接金属电极a，另一端通过外接电阻RL与金属电极b相连接，用于引入外接电阻RL两端的电压信号；该模拟开关的控制端与控制器相连接，用于控制外接电阻RL的接通与断开；所述模拟开关的输出端和金属电极b分别与放大器相连接，用于对模拟开关引入的电压信号进行放大；该放大器的输出端与滤波器相连接，用于对该电压信号进行滤波；该滤波器的输出端与控制器相连接，用于读取该电压信号；所述压力传感器用于测量活立木枝干样本、金属电极a和金属电极b的重量，其输出端与控制器相连接，用于接收压力传感器的测量值；所述控制器用于控制模拟开关工作状态，并根据滤波器输出的电压信号、压力传感器输出的测量值计算电源内阻和重量参数。
所属类别：	发明专利