Способ определения качественных изменений в массивах растений
Изобретение относится к сельскому хозяйству и служит для дистанционного контроля влагосодержания в растениях, изменения физиологического состояния тканей, местонахождения неоднородностей массивов и т.п. Цель изобретения - повышение точности контроля и расширение функциональных возможностей. Массив растений зондируется импульсным периодическим сигналом. При этом происходит отражение части электромагнитной волны от границ 6, 7 и 8 неоднородностей, что визуально наблюдается на индикаторе измерителя 1 неоднородности линий. Укорочение длины электромагнитной волны однозначно связано с эффективной диэлектрической проницаемостью массива растений. И по изменению формы отраженного сигнала судят о качественных изменениях в массиве растений. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (59 4 А О! С> 7 00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
f10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4164831/30-15 (22) 02. ) 0.86 (46) 30.10.89. Бюл. № 40 (71) Одесский государственный университет им. И. И. Мечникова (72) М. С. Кринкер и В. В. Петрушенко (53) 581.19(088.8) (56) Реуцкий В, Г. и др. Контроль водообеспеченности растений при пол(ощи методов
СВЧ-влагометрни (Тезисы докладов Всесоюзной конференции БИОПРИБОР-81) .-Кишинев, 1981, с. 48. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КА(-1Е<.:ТВЕННЫХ ИЗМЕНЕНИЙ В МАССИВАХ
РАСТЕНИЙ (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству и служит для дистанционного
„„SU„„1517845 A 1 контроля влагосодержания II ():1, I(Ill!ÿ .
ИЗМЕНЕНИЯ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО «ОС1 Я; !>Я ней, местонахождения неодн ори (н<>с г(1 м,l, синов и т. п. IIå Iü изобретения Il<)t I>IIII(!! точности контроля и раси(ир()l>l(<1)) нкцп<.
tI(I,1ьных возможносT(. é. Маi(ии ();I< t(!lilt!
ЗОНДИРУЕтСЯ ИМПУЛЬСНЫМ ПЕРИОДИ Ц !.Ил!
íà1Ол!. При этом происходи(О(р,!ж(lilt(i.>( ти электромагнитной волны ()I гр;!Ииц t), и 8 неоднородностей, IT() виз),1,1ьн<) 1;l(>,>н) дается на индикаторе изм () !IT(. Itt I не<>,tll<) ()ОДНОСТ И ЛИНИ Й . Х IsOPO
ОТРаж(tlНОГО <. II! í !. 1 1517845! 1.3обр«тени« <>гносится к сельскому хо.(я!!ст!(у и чо.к«T быть исцользоваио Лля дисгillllilt(>fitful о контроля состояния чыс HHoB р;>ст«ний, нынрич«р влагосодержыния рас, (ний, изченс ния физиологическ<и о состояиия рыст«ний, определения местоныхо<кдения н«о tflopuд н>«3 ей массива растений и т. н. 1(«г!ь изобретения повышение точности к<»про.lH и рыс ширс ни» функциональны. В(> 3 1()ж 1! (>(Г(>И ! 1ы ч«рт(. <«Ир» вставлена фуикцис>ныльная cx«xt;t ус!ройствы и эпюры ступенчатого И ИЧИУ.1Ь Hulu с ИП!аЛов. (.x шность способа заключается н точ, что изч»н«ния в развитии растений, наприч«р пустоты растений, влагосодержания, фи 3иологич«око! о состояния ткани, месToIl;lxoждсIIHH н»с>дноролностей массива и T. H. cия:(ыиы с и<ч«н«ни«ч эффективиой диэлектри<«ской ир<)ииц;цчости массива. lip!I зонлироиынии час»ивы растений имиу.!ьснычи 3 !«к!рочыгнитнычи колебаниями происxuIll I <н р;>ы.«IIH(. H.!ектромыгнитной волны ог Р
Л,,>,)О !С НИС,ICIÈffÛ ВОЛНЫ ПРОШЕДШ«ГО ЭЛ KI>><)лl >фф«h I ив!И>и диэлектрической !>роииц(!«ч(к"Il>N), и Il(> зыр;!Нее полученной зывисимосill формы ll <ме>(ения сигнала от исследуечоIu ЧЫССИНЫ j>;I«тЕНИй Судят О КаЧЕСтВЕННЫХ ИЗЛ! С Il(И И и Х 13 I!«"Л! C flu ht OtttbK> > СТРОИС БЫ. л сгр(>йсгш> сод»ржит измерит«ль 1 Il(.одIfupu,tIi ктсй,!Иний, двухпроводнуK) .!ииию 2 ll.tu, I!I pi N)ltl.ll(. ullOpbI 8..1ву. И роно,ц!л N) ,1>Ill!IN) 2> л(I cu(,(ин«llu с и <ч«рит«л«xt 1 иео;1норо;1ио«T(й .!инин., I,Hóл!!роводныя линия 2 Il«ресекыс I I р;!Ницы t), 7 и 8 í u;tffoðuäHo«T«ft л(ыссивы. ;I h(>ll(>ц!f сс рысllu,luã ll(с. I«:1у«чого л чы Th 1!зч«риг(л>ь 1 н«одиородностей линии и I<>«p;IN>T с ин t>th;tTupu t, ны экран«ко!оро! о чожно наблк)дать эпюры 10 и l отрыж IifloI о ступ«нчатогo и импульсного сигfl B(. òcòâ«í íu. Ус putt«3 itu работает еле ту юш им <>бj>;i i3OXi. 11зч «рител ь Неоднородн<ктей лиц и и нс риоди нски посылаеT B линик> 2 сту пенчыты«и.l lt ич пульсHbl(cíãHBëû, нслслствие I(ãî H1u lb линии в окружак>щеч ирострын«1ве и мыссивс растений распространяется элекгрол!ыгнитная волны..1остигиу в границы 6 !!«о iuup<>;1Huro участка, фронт во.!Иы чыстичн<> <>тражается назад и вс>зврышы«тся l3 изчсрит«ль. При этом на экране изл<еритсля I I«u.цн>ролнсктей линий в 3(IHffcffvucl ff o1 Hbl()pilllHol режимы работы наблюдают H ЭИН>рЫ I(> И !1 ОтражЕННОГО «ttrHB,IH ("тЛИс ич;((о! о, I f1()o и мил,!ьсного.. .!рл (HH часть волны продолжает распространяться вдоль линии и отражается от очередных неоднородностей 7, 8 и от разомкнутого конца 9 двухпроводной линии 2. Так как длина двухпроводной линии 2 известна, To Ilo сигналу отражения от конца 9 разомкнутой линии оиределяется общее укорочение; длины волны, по которому находят «.><1=1> . Мест<>положен ие неоднородностей определяется ио гео10 метрическому поло кению отраженных сигналов 6 — -8 на экране измерителя неоднородностей линии. При зондировании ступенчатыч сигналом отраженный сигнал повторяет xone неоднородностей вдоль линии (энюры 10). Импульсный сигнал дифферен15 цирует границы неоднородностей (эпюра 11) При>1(е(>. гсля проверки спскоба применяли двухпроводную линию 2 из медносты lbHblx изолированных проводов Я 1 мм, расположеHHblx на высоте 0,75 м от поверхности почвы. Расстояние межтч проводами 0,60 ч. И HHITBHHH проводили в различные периоды вр«чени ири различны. клил)атичесhltx условиях ны н»однс>родн<>л< чассиве, в когороч растения были с<кредоточены и;! у
25 5 6 15 ч, 6- 7 25 ч, 7 8 !5 м, 8— 9 25м Линия иодклк>чал ась к измерителк> 1 ll(олноро;1ностей линий (Р5-10) .. 11я HoHлировыии я llpHNI «ня аи р»ж!<л1 II(. pHo 1и ч chH x ичиульс(>н длительиостьк) 0,05 чкс и р»жил! 30 cãó!И ll÷uòuãî напряжения B,IH;tli;i toll(от 12 кГц 1о 20 МГц. Места неод!(ородностей визуально наблюдали ны экране изч«рит«ля ! эин>ры 10 и 1! ) . 11ы эпюре 10 отраженного Hl нала ступ«ич >той формы видны участки отрыж»н!Н>го 35 c«t»;iла 6- 9, соответс!вук>шис O3ноиченным участкам массивы. Так, на учысткс 5-- 6 эпк>ры 10 виден передний фронт ступенчатого и;!Иряжения. В точке 6 фронт волны Itxu ilIT H массив растении. =Эффективиыя ди40 э "к 13Н "скыя ярон ицаемо" ь ни к«, ч«ч участка 6- 7 благодаря наличию рысг«!!ий у после(нег<). I lodToxth на граница. 6 8, у частков 4 прои xo. ièò отра к(ние части элеhTðомагниTíoй волны. Отраженная в<)л!!а меняет полярность на иротивонолож4S !!лк>, что лменьшает сигна.i H;i участке 6 7. В >очке 7 фронт во.!Иы вновь исреходит на уч(!сток без растений, и волновое соцротивл«ние двухпроводной линии 2 повышается, :i«му c<>urB»TcTHyeT подъем эпк)ры 10 на участке 7- 8. В точке 8 начинается уменьlif»lift« во.iiiuHut сои роти>3лс ния, возникает u1рыж«нныя волна в !!р<>гивофызе с иадаюill(. и волной, и р«зу.! ьтирующий «èãíàë на у l >о.(ио!1 линии 2, фронт волны (>грыжа»тся, но Ilj)H этол! фаза отраженной волны cîâïàлает с фазой иодык) и(H Bo. )ны, блып>ларя чечу нроислх>дит сложеии«игнылов и в точ1517845 Формула изобретения Составитель Г. Шарков Редактор М. Циткина Техред И. Верее Корректор М. Шароши Заказ 6509/4 Тираж 621 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССГ P 1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 415 Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 ке 9 уровень эпюры 10 поднимается выше ее исходного состояния. На эпюре 11 видим импульсы, соответствующие границам неоднородностей При этом полярность импульса указывает на разность диэлектрических проницаемостей двух смежных участков. При распространении волны вдоль двуvпроводной линии 2 она периодически переходит из одной среды (а) в другую (б). При этом амплитуда отраженного сигнала определяется по формуле 2к — Z„ Ею+2. где Z„ — волновое сопротивление двухпроводной линии на соответствующем участке; — ампл итуда пада ющей электромагнитной волны. При этом Z- c фф=у. Поэтому импульсы 6 и 8 на эпюре 11 имеют отрицательную полярность, а импульс 7 — — положительную. Импульс 9 соответствует отражению от разомкнутого конца 9 двухпроводной линии 2. Укорочен ие волн ы у определялось по шкале прибора с учетом известной геометрической длины линии. При этом изображение переднего фронта зондирующего импульса совмещалось с помощью вспомогательного регулятора с нулевой отметкой на экране измерителя Р5-10, после чего регулятор «Расстояние» устанавливали на отметку е80 м» и, вращая регулятор «Укорочение», совмещали передний фронт отраженного от конца линии сигнала с нулевой отметкой на экране измерителя. Показания шкалы регулятора «Укорочение» соответствовали определяемой величине у. Наблюдения над массивом роз проводили с начала августа по конец октября, что соответствовало периоду окончания вегетации. В этот период происходило старение вегетирующих органов. Содержание волы в листьях уменьшилось на 15 20Я,, а величина у уменьшилась с 1,60 до 1,23, что соответствует уменьшению к.фф с 2,56 10 1,52 Аналогичные наблюдения прово tlt.1и и на массиве кормовой культ ры сильфин пронзеннолистной (Silphitttn pet f<)liatttttt l .l. где в течение одного меся1и испытаний tt;t10 людали периодические изменения г t, совпадающие с изменением физиологического состояния растений при выпадении ()cадков Таким образом достигается повыпк Hit( точности контроля и расширение функциональных возможностей. Точность способа достигается за счет возможности измерения криволинейных участков и возможности определения местонахождения нео1нородностей массива растений. Способ определения качественных изменений в массивах растений, включающий воздействие на него электромагнитной волной с последующим измерением ее параметров, отличающийся тем. что, с целью повышения точности контроля и расширения функциональных возможностей, воздействие на массив ведут с помощью импульсных 30 электромагнитных колебаний, распространяющихся вдоль двухпроводной линии, установленной в массиве растений, измеряют укорочение длины отраженной электромагнитной волны, по которому определяют эффективную диэлектрическую проницаемость, 35 и по изменению формы сигнала в массиве растений судят о качественных изменениях в нем.
