DE10053907A1

DE10053907A1 - Device for measuring plant organ thickness changes has measurement unit attached to yoke, attachment unit, data acquisition unit; sensor detects thickness changes in ratio of 1 to 1

Info

Publication number: DE10053907A1
Application number: DE2000153907
Authority: DE
Inventors: Jinchen Liu
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-10-31
Filing date: 2000-10-31
Publication date: 2002-05-08

Abstract

The device consists of a measurement unit (20), an attachment unit (30) and a data acquisition unit (5). The measurement unit is attached to a yoke (31,32) and the sensor detects the thickness changes in a ratio of 1 to 1. The measurement unit consists of a sensor, a restoring spring and a housing. The sensor converts mechanical movements into electrical signals.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur elektrischen Messung der Dickenänderungen von Pflanzenorganen.The invention relates to a device for electrical measurement of the changes in thickness of Plant organs.

Pflanzenorgane ändern im Lauf der Zeit ihre Dimension infolge des Wachstums und der Variation der Umweltbedingungen reversibel. Die Dickenänderungen enthalten wichtige Information für viele biologische und ökologische Fragestellungen. Es ist deshalb von Bedeutung, sie kontinuierlich zu bestimmen. Solche Änderungen finden in der Regel in drei Dimensionen statt. In der ökologischen Überwachung ist es oft ausreichend, sie nur in einer Richtung (Dimension) zu bestimmen. Die eindimensionale Änderung wird hier als Dickenänderung bezeichnet.Plant organs change their dimension over time due to the growth and variation of Environmental conditions reversible. The changes in thickness contain important information for many biological and ecological issues. It is therefore important to keep them on determine. Such changes usually take place in three dimensions. In the ecological Monitoring is often sufficient to determine it in only one direction (dimension). The one-dimensional change is referred to here as change in thickness.

Naturgemäß sind die Dickenänderungen der Pflanzenorgane vielfältig, sie finden an unterschiedlichen Stellen und mit unterschiedlicher Intensität statt, für deren genaue Bestimmung sind flexible Messtechniken erforderlich.Naturally, the changes in the thickness of the plant organs are varied, they can be found in different ones Places and with different intensity, for their precise determination are flexible Measurement techniques required.

Aus US 4,549,355 ist ein Dendrometer für krautige Pflanzen mit weichen Stämmen bekannt. Der zu messende Pflanzenstamm wird in die Öffnung eines ringförmigen Metallbügels eingespannt. Die Durchmesseränderungen führen zu einer Deformation des Bügels, die durch eine oder mehrere aufgeklebte Dehnungsstreifen registriert wird.A dendrometer for herbaceous plants with soft stems is known from US 4,549,355. The too measuring plant stem is clamped in the opening of a ring-shaped metal bracket. The Changes in diameter lead to deformation of the bracket caused by one or more stretch marks glued on is registered.

Weiter ist aus US 4,290,311 ein so genanntes Dilatometer für die Messung der Druckänderungen in der Leitung bekannt. Zwei Bügel werden mit zwei Schrauben an der zu messenden Leitung befestigt. In der Mitte einer der Schrauben ist ein Dehnungsstreifen eingebaut. Die Druckänderungen führen zur Ausdehnung bzw. zur Schrumpfung der Leitung, die über den Bügel zum Dehnungsstreifen übertragen und von ihm registriert wird.From US 4,290,311 is a so-called dilatometer for measuring the pressure changes in the Line known. Two brackets are attached to the cable to be measured with two screws. In the A stretch mark is installed in the middle of one of the screws. The pressure changes lead to Expansion or shrinkage of the line that is transmitted to the stretch marks via the bracket and is registered by him.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung aufzuzeigen, die die Dickenänderungen von Pflanzenorganen mit unterschiedlichen Dimensionen flexibel und präzise messen kann.It is the object of the present invention to show a device which measures the thickness changes of plant organs with different dimensions can measure flexibly and precisely.

Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der Patentansprüche 1 bis 10 gelöst.This object is solved by the subject matter of claims 1 to 10.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist unterschiedliche Vorteile auf. Sie kann flexibel für die Messung unterschiedlicher Pflanzenorgane mit unterschiedlichen Dimensionen eingesetzt werden. Die Dickenänderungen werden direkt gemessen und die Umrechnung, die bei Dehnungsstreifen oft benötigt wird, entfällt. Die Vorrichtung kann einfach, sehr klein und daher billig gebaut werden.The device according to the invention has different advantages. It can be flexible for measurement different plant organs with different dimensions can be used. The Changes in thickness are measured directly and the conversion that is often required for stretch marks is eliminated. The device can be simple, very small and therefore inexpensive to build.

Die bevorzugten Ausgestaltungen der Erfindung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen die Zeichnungen im einzelnen:The preferred embodiments of the invention are described below with reference to FIG accompanying drawings explained in more detail. The drawings show in detail:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform für die Messung von Durchmesseränderungen. Fig. 1 is a schematic representation of a preferred embodiment for the measurement of diameter changes.

Fig. 2 eine Aufsicht auf eine Ausführungsform zur Messung von Durchmesseränderungen. Fig. 2 is a plan view of an embodiment for measuring changes in diameter.

Fig. 3 eine Aufsicht auf eine Ausführungsform zur Messung von Radiusänderungen. Fig. 3 is a plan view of an embodiment for measuring radius changes.

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform zur Messung der Dickenänderung von einem Blatt. Fig. 4 is a schematic representation of a preferred embodiment for measuring the change in thickness of a sheet.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung (Fig. 1) enthält eine Messeinheit 20, eine Datenerfassungseinheit 5 und eine Befestigungseinheit 30. Die Befestigungseinheit kann je nach den Eigenschaften des Messobjekts unterschiedliche Ausführungen haben.The device according to the invention ( FIG. 1) contains a measuring unit 20 , a data acquisition unit 5 and a fastening unit 30 . The fastening unit can have different designs depending on the properties of the measurement object.

Die Messeinheit 20 enthält einen Messsensor 21 (Fig. 1 und Fig. 2) eine Rückführungsfeder 22, eine Druckscheibe 41 und ein Gehäuse 24. Die Druckscheibe 41 ist direkt verbunden mit dem Übertragungsstab des Messsensors 25 und wird durch die Druckfeder 22 an die Stammoberfläche angedrückt. Eine Änderung des Durchmessers führt zu einer Verschiebung des Übertragungsstabs 25, welche der Messsensor 21 direkt wahrnimmt und in elektrische Signale umsetzt. Die Dickenänderung des Messgegenstandes wird dabei im Verhältnis 1 : 1 vom Sensor 21 wahrgenommen, eine weitere Umrechnung ist nicht notwendig.The measuring unit 20 comprises a measuring sensor 21 (Fig. 1 and Fig. 2), a return spring 22, a thrust washer 41 and a housing 24. The pressure plate 41 is directly connected to the transmission rod of the measuring sensor 25 and is pressed against the trunk surface by the pressure spring 22 . A change in the diameter leads to a displacement of the transmission rod 25 , which the measuring sensor 21 perceives directly and converts it into electrical signals. The change in thickness of the measurement object is perceived by the sensor 21 in a ratio of 1: 1, a further conversion is not necessary.

Der Messsensor 21 ist vorzugsweise ein potentiometrischer oder ein Induktionsweggeber, der mechanische Bewegungen des Übertragungsstabs 25 in elektrische Signale umsetzt. Die Druckscheibe 41 kann flexibel in Gestaltung und Material variieren, um sich an die Oberfläche des Messgegenstands 1 anzupassen.The measuring sensor 21 is preferably a potentiometric or an induction displacement sensor, which converts mechanical movements of the transmission rod 25 into electrical signals. The pressure plate 41 can vary flexibly in design and material in order to adapt to the surface of the measurement object 1 .

Die Messeinheit 20 ist mit oder ohne Kabel 26 mit der Datenerfassungseinheit 5 verbunden, die die elektrischen Signale von der Messeinheit 20 empfängt, auswertet und speichert.The measuring unit 20 is connected, with or without a cable 26, to the data acquisition unit 5 , which receives, evaluates and stores the electrical signals from the measuring unit 20 .

Fig. 1 und 2 zeigen in schematischer Weise eine mögliche erfindungsgemäße Ausführungsform für die Messung von Durchmesseränderungen. Messeinheit 20 wird durch die Befestigungseinheit 30 mit Messgegenstand 1 direkt in Kontakt gebracht. Die Befestigungseinheit 30 besteht aus zwei Bügeln 31, 32 und zwei Gewindestangen 34, 35 sowie Schraubenmuttern 36. Die Bügel 31, 32, die Gewindestangen 34, 35 und die Schraubenmuttern 36 sind vorzugsweise aus Metall mit einer ausreichenden Stabilität und einem geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten, so dass sie bei Temperaturschwankungen und bei mechanischer Beanspruchung ihre Form und Dimension nicht stark verändern. An dem Gegenbügel 32 ist eine Gegenscheibe 42 angebracht. Sie stellt Kontakt zwischen dem Bügel 32 und dem Messobjekt 1 her und markiert mit der Druckscheibe 41 die Linie des gemessenen Durchmessers. Den beiden Bügeln 31 und 32 sind mit mehreren Bohrungen 33 versehen. Je nach dem, durch welche der Bohrungen 33 die Gewindestangen 34, 35 geführt werden und wo sich die Schraubenmuttern 36 an den Gewindestangen 34, 35 befinden, kann die Größe der Befestigungseinheit so variiert werden, dass Messobjekte mit unterschiedlichen Dimensionen hineinpassen. Durch die Veränderung der Position der Schrauben 36 kann auch der Druck von den beiden Scheiben 41, 42 auf Messobjekt 1 sowie die Position des Übertragungsstabs 25 im Messsensor 21 eingestellt werden. Fig. 1 and 2 show schematically a possible embodiment of the invention for the measurement of changes in diameter. Measuring unit 20 is brought into direct contact with measuring object 1 by fastening unit 30 . The fastening unit 30 consists of two brackets 31 , 32 and two threaded rods 34 , 35 and screw nuts 36 . The brackets 31 , 32 , the threaded rods 34 , 35 and the screw nuts 36 are preferably made of metal with sufficient stability and a low coefficient of thermal expansion so that they do not change their shape and dimension greatly in the event of temperature fluctuations and mechanical stress. A counter plate 42 is attached to the counter bracket 32 . It establishes contact between the bracket 32 and the measurement object 1 and marks the line of the measured diameter with the pressure disk 41 . The two brackets 31 and 32 are provided with a plurality of bores 33 . Depending on which of the bores 33 the threaded rods 34 , 35 are guided through and where the nuts 36 on the threaded rods 34 , 35 are located, the size of the fastening unit can be varied so that measurement objects with different dimensions fit into them. By changing the position of the screws 36 , the pressure from the two disks 41 , 42 on the measurement object 1 and the position of the transmission rod 25 in the measurement sensor 21 can also be set.

dem Messgegenstand 6 straff gezogen wird und auf die Umfangsänderungen sensibel reagiert. Der Sensor 11 ist vorzugsweise in einem Gehäuse 14 untergebracht, um sich gegen Schmutz, Nässe, Licht etc. zu schützen. Das Gehäuse 14 und der Übertragungsstab 15 enthalten jeweils eine Bohrung 16 und 17, um den Anschluss der Messeinheit 1 an die Übertragungseinheit 4 zu ermöglichen. Die Datenerfassungeinheit 5 zeichnet das Signal von der Messeinheit 1 auf und stellt gegebenenfalls die Energieversorgung für die Messeinheit 1 sicher.the measurement object 6 is pulled taut and reacts sensitively to the changes in circumference. The sensor 11 is preferably accommodated in a housing 14 in order to protect itself against dirt, moisture, light etc. The housing 14 and the transmission rod 15 each contain a bore 16 and 17 to enable the measuring unit 1 to be connected to the transmission unit 4 . The data acquisition unit 5 records the signal from the measuring unit 1 and, if necessary, ensures the energy supply for the measuring unit 1 .

Zwischen die Übertragungseinheit 4 ist eine Justiereinheit 3 eingeschaltet. Sie dient dazu, den Messsensor 11 bei der Installation auf die richtige Position zu bringen und im Lauf der Messung die Länge der Übertragungseinheit 4 dem Messbereich des Messsensors 11 entsprechend nachzustellen, ohne dabei die Position der Messvorrichtung am Messgegenstand 6 vertikal zu verändern. Die Justiereinheit 3 ist vorzugsweise ein Spanner. Wie für einen Fachmann oder eine Fachfrau leicht ersichtlich ist, kann die Justiereinheit 3 auch andere Ausführungsformen annehmen wie z. B. ein Rad, auf dem die Übertragungseinheit 4 auf bzw. abgerollt und damit ihre Länge variiert werden kann.An adjustment unit 3 is connected between the transmission unit 4 . It is used to bring the measuring sensor 11 into the correct position during installation and to adjust the length of the transmission unit 4 to the measuring range of the measuring sensor 11 in the course of the measurement, without changing the position of the measuring device on the measuring object 6 vertically. The adjustment unit 3 is preferably a tensioner. As is readily apparent to a person skilled in the art, the adjustment unit 3 can also adopt other embodiments, such as, for example, B. a wheel on which the transmission unit 4 rolled up and down and thus its length can be varied.

Claims

1. Measuring device for measuring the change in thickness of plant organs, consisting of a measuring unit, a fastening unit and a data acquisition unit, is characterized in that the measuring unit is attached to a bracket and that the sensor experiences the changes in thickness in a ratio of 1: 1.

2. Device for measuring the change in thickness of plant organs according to claim 1 is thereby characterized in that the measuring unit consists of a sensor, a return spring and a housing consists.

3. Device for measuring the changes in thickness of plant organs according to claim 1 and 2 characterized in that the sensor is a displacement sensor, the mechanical movements in converts electrical signals.

4. Device for measuring the changes in thickness of plant organs according to claim 1 to 3 characterized in that the movable part of the sensor with the measurement object directly in Contact is there.

5. Device for measuring the changes in thickness of plant organs according to claim 1 is thereby characterized that the measuring unit with two threaded rods, screws and a bracket or optionally two opposite brackets are attached to the measurement object.

6. Device for measuring the changes in thickness of plant organs according to claim 1 and 5 characterized in that the brackets are provided with more than two holes and that the Joints between threaded rods and brackets are variable.

7. Device for measuring the changes in thickness of plant organs according to claim 1 to 6 characterized in that the mounting point of the measuring unit on the bracket is variable.

8. Device for measuring the changes in thickness of plant organs according to claim 1 to 7 characterized in that the contact points from the measuring unit and from the second bracket to Measurement object are each provided with a disc, which the surface properties of the Measurement object can be adjusted.

9. Device for measuring the changes in thickness of plant organs according to claim 1 is thereby marked that the position of the measuring unit to the measuring object with the 4 screw nuts can be adjusted on the two threaded rods.

10. Device for measuring the changes in thickness of plant organs according to claim 1 is thereby characterized in that the measuring unit with or without a cable with a data acquisition unit in There is a connection that evaluates and stores the measurement signals of the measuring unit.