Полевой бесконтактный профилограф для спиралевидного сканирования


G01N2033/245 - Исследование или анализ материалов путем определения их химических или физических свойств (разделение материалов вообще B01D,B01J,B03,B07; аппараты, полностью охватываемые каким-либо подклассом, см. в соответствующем подклассе, например B01L; измерение или испытание с помощью ферментов или микроорганизмов C12M,C12Q; исследование грунта основания на стройплощадке E02D 1/00;мониторинговые или диагностические устройства для оборудования для обработки выхлопных газов F01N 11/00; определение изменений влажности при компенсационных измерениях других переменных величин или для коррекции показаний приборов при изменении влажности, см. G01D или соответствующий подкласс, относящийся к измеряемой величине; испытание

Владельцы патента RU 2707907:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" (RU)

Изобретение относится к сельскохозяйственному приборостроению. Полевой бесконтактный профилограф содержит массивное основание, на которое установлен стержень. В верхней части стержня закреплен уровень, угловой датчик и с помощью подшипника перпендикулярно закреплено подвижное плечо с противовесом с одной стороны и лазерным датчиком положения с другой стороны, установленное с помощью винтового механизма с кареткой. Для перемещения каретки и вращения подвижного плеча в нижней части стержня установлен двигатель, передающий им крутящий момент через цилиндрическую и коническую передачи. В верхней части стержня также установлен электронный блок обработки сигналов, который подсоединен кабелями к датчикам и с помощью USB-кабеля к ноутбуку. Обеспечивается повышение качества измерения параметров дневной поверхности почвы по всей экспериментальной площадке в полевых условиях. 1 ил.

 

Изобретение относится к сельскохозяйственному приборостроению и цифровому земледелию, в частности к профилографам для измерения параметров дневной поверхности почвы.

Известен бесконтактный профилограф, состоящий из массивного основания со стержнями для фиксации на поверхности почвы, на которое с помощью подшипника устанавливается ось, в нижней части которой крепится энкодер - угловой датчик, а в верхней части перпендикулярно закреплено подвижное плечо. На одной стороне подвижного плеча располагается противовес, а на другой - лазерный датчик положения, установленный с помощью стержня, что позволяет изменять начальное положение лазерного датчика по вертикали. В верхней части оси установлен электронный блок обработки сигналов, который подсоединен с помощью USB-кабеля к ноутбуку. На оси также крепится уровень.

Недостатком известного бесконтактного профилографа является, то, что сканирование выполняется только по окружности и отсутствует конструктивная возможность измерять параметры дневной поверхности почвы по всей исследуемой площади экспериментальной площадки в полевых условиях.

Целью изобретения является повышение качества измерения параметров дневной поверхности почвы по всей экспериментальной площадке в полевых условиях.

Поставленная цель достигается тем, что полевой бесконтактный профилограф содержит массивное основание со стержнями для фиксации на поверхности почвы, на которое устанавливается стержень, в верхней части которого крепится уровень, угловой датчик и с помощью подшипника перпендикулярно закреплено подвижное плечо с противовесом с одной стороны и лазерным датчиком положения с другой стороны, установленное с помощью винтового механизма с кареткой, что позволяет изменять начальное положение лазерного датчика в радиальном направлении, причем в нижней части стержня установлен двигатель, передающий крутящий момент через цилиндрическую и коническую передачу, для перемещения каретки и вращения подвижного плеча, а в верхней части стержня установлен электронный блок обработки сигналов, который подсоединен кабелями к датчикам и с помощью USB-кабеля к ноутбуку.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема полевого профилографа.

Устройство состоит из массивного основания 1 для фиксации на поверхности почвы, на которое устанавливается стержень 2, в верхней части которого крепится уровень 3, угловой датчик 4 и с помощью подшипника перпендикулярно закреплено подвижное плечо 5 с противовесом 6 с одной стороны и лазерным датчиком положения 7 с другой стороны, установленное с помощью винтового механизма 8 с кареткой 9, что позволяет изменять начальное положение лазерного датчика в радиальном направлении, причем в нижней части стержня 2 установлен двигатель 10, передающий крутящий момент через цилиндрическую 11 и коническую передачи 12, для перемещения каретки 9 и вращения подвижного плеча 5, а в верхней части стержня установлен электронный блок обработки сигналов 13, который подсоединен кабелями к датчикам 4 и 7, и с помощью USB-кабеля к ноутбуку 14.

Устройство функционирует следующим образом. Предварительно профилограф устанавливается строго вертикально по уровню 3 во всех направлениях, перемещая плечо 5 по окружности. Электрическое питание для датчиков угла и положения подается от ноутбука 14. Запускается компьютерная программа на ноутбуке 14.

Далее включают двигатель 10, передающий крутящий момент через цилиндрическую 11 и коническую передачи 12, и медленно перемещает каретку 9 и вращает подвижное плечо 5 вокруг основания 1. Выполняя один оборот, лазерный датчик положения 7 сканирует поверхность почвы по витку спирали Архимеда с шагом винтового механизма 8 и передает информацию в электронный блок обработки сигналов 13. В основу работы лазерного датчика положения положен принцип оптической триангуляции. Излучение полупроводникового лазера фокусируется объективом на почве. Рассеянное на почве излучение объективом собирается на CCD-линейке. Процессор сигналов рассчитывает расстояние до объекта по положению изображения светового пятна на линейке.

В тоже время угловой датчик 4 замеряет положение стержня 2 относительно основания 1 и также пересылает мгновенные значения угла поворота в электронный блок обработки сигналов 13.

Таким образом, в электронный блок обработки сигналов поступают 2 сигнала одновременно, которые после обработки передаются на ноутбук 14. Компьютерная программа позволяет представить информацию в полярных координатах для 2-х параметров: расстояние между датчиком положения и поверхностью почвы, а также соответствующий этому положению угол поворота от нулевой отметки.

Источники, принятые во внимание в заявке.

1. Васильев, С.А. Разработка методов и технических средств контроля противоэрозионных технологий на склоновых агроландшафтах: дисс.⋅… докт. техн. наук: 06.01.02 / Васильев Сергей Анатольевич; [Место защиты: Рос. гос. аграр. ун-т]. - Чебоксары, 2016. - 345 с.

Полевой бесконтактный профилограф, содержащий массивное основание, отличающийся тем, что на него установлен стержень, в верхней части которого закреплен уровень, угловой датчик и с помощью подшипника перпендикулярно закреплено подвижное плечо с противовесом с одной стороны и лазерным датчиком положения с другой стороны, установленное с помощью винтового механизма с кареткой, причем для перемещения каретки и вращения подвижного плеча в нижней части стержня установлен двигатель, передающий им крутящий момент через цилиндрическую и коническую передачи, а в верхней части стержня установлен электронный блок обработки сигналов, который подсоединен кабелями к датчикам и с помощью USB-кабеля к ноутбуку.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано для определения уровня заселенности почв грибами родов Pythium, Fusarium и Helminthosporium возбудителей питиозной, фузариозной и обыкновенной корневых и прикорневых гнилей сельскохозяйственных культур.

Изобретение относится к агрохимии, предназначено для использования в растениеводстве при расчете оптимальных доз калийных удобрений, вносимых в почвы под сельскохозяйственные культуры.

Изобретение относится к экологии и может быть использовано в системе мониторинга окружающей среды в зоне освоения нефтегазовых месторождений в районах Крайнего Севера.

Способ агрохимического обследования земель сельскохозяйственного назначения относится к сельскому хозяйству, а именно к агрохимическому картографированию земель сельскохозяйственного назначения.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к земледелию и растениеводству. В способе последовательно формируют, по меньшей мере, два образца семян зерновых культур: опытный и контрольный вариант образцов семян зерновых культур, обеспечивают контакт опытного образца семян с почвой с добавлением воды до достижения наименьшей влагоемкости почвы; обеспечивают контакт контрольного образца семян с песком с добавлением воды до достижения наименьшей влагоемкости песка; осуществляют выдержку указанных опытных и контрольных образцов семян до проращивания, удаляют почву и песок с пророщенных семян и помещают очищенные опытные и контрольные образцы пророщенных семян в идентичные прозрачные емкости с водой, уплотняют пророщенные семена в емкостях посредством вибрационного воздействия в вертикальной плоскости и последующего ударного воздействия на дно емкости.

Изобретение относится к области исследований свойств пород сланцевых толщ. При осуществлении способа определяют литологические типы пород в интервалах глубин сланцевой толщи.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. В способе формируют, по меньшей мере, один обработанный раствором пестицида опытный образец семян зерновых культур и один необработанный контрольный образец семян зерновых культур, обеспечивают контакт опытного обработанного образца семян с почвой с добавлением воды до достижения наименьшей влагоемкости почвы; обеспечивают контакт контрольного образца семян с песком с добавлением воды до достижения наименьшей влагоемкости песка; осуществляют выдержку указанных опытных и контрольных образцов семян до проращивания, удаляют почву и песок с пророщенных семян и помещают очищенные опытные и контрольные образцы пророщенных семян в идентичные прозрачные емкости с водой, уплотняют пророщенные семена в емкостях посредством вибрационного воздействия в вертикальной плоскости и последующего ударного воздействия на дно емкости, при этом после вибрационного воздействия на образцы семян в емкости помещают идентичные по массе грузы, определяют насыпные объемы опытного (V2) и контрольного (V3) образцов пророщенных семян по высоте размещения груза от дна емкости, по которым определяют величину суммарного ингибирования семян опытного образца токсикозом почв и пестицидом (Иi) по формуле: Иi=((V3-V2i)/(V3-V1))*100%, где V1 - поправочный коэффициент, характеризующий насыпной объем набухших семян злаковых колосовых зерновых культур, проращивание которых осуществлялось в течение 24 часов; V2i - насыпной объем проросших семян опытного образца; V3 - насыпной объем проросших семян контрольного образца, i - порядковый номер опытного образца; по значениям насыпных объемов V2i, где i - порядковый номер опытного образца, строят кинетические зависимости изменения длины проростков для выбранной культуры при проращивании обработанных семян этой культуры на исследуемой почве от времени (toi, мин); определяют величину временного сдвига (%) для каждого образца и выбранной почвы (Ti) Ti=[(toi-tпi)/tпi]*100%, где Ti - временной сдвиг (%), tпi - время прорастания семян в песке, мин, tоi - время прорастания семян в почве до той же длины проростков, что и в песке, мин; формируют зависимость временного сдвига (Ti) от величины суммарного ингибирования (Иi) при развитии семян, определенную по насыпному объему (V2i); определяют время задержки прорастания опытного образца семян в почве по формуле Δto=1080*Ti/100, где Δto - время задержки прорастания обработанных семян в почве (мин), Ti - временной сдвиг, который определили при помощи экспериментальной кривой для величины найденного суммарного ингибирования (%).

Изобретение относится к отрасли сельского хозяйства, а именно к области исследования состояния почвы, может использоваться в сельском хозяйстве для отбора проб почвы с различной глубины и проведения исследований по некоторым ее физико-механическим и химическим свойствам.

Изобретение относится к экологии и может быть использовано для идентификации источника и времени загрязнения окружающей среды дихлордифенилтрихлорэтаном (ДДТ) в регионах Крайнего Севера.

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Способ количественной оценки эрозионных потерь почвы с применением наземного лазерного сканера заключается в том, что устанавливают не менее трех опорных реперных точек с известными координатами для идентификации координат их размещения на местности и обеспечения повторности наблюдений либо определяют эти координаты топографо-геодезической съемкой с точностью ±1 мм; устанавливают сканирующее оборудование таким образом, чтобы лазерный сканер находился на самой нижней точке исследуемого подверженного эрозии участка; обрабатывают полученные сканы, а именно сделанные в разное время сканы размещают в единую систему координат, очищают сканы от нежелательных объектов, для каждого скана с помощью встроенных в используемую компьютерную программу алгоритмов строят цифровую трехмерную модель рельефа с шагом сетки, равным шагу сканирования, определяют объём V и толщину слоя i потери почвы от эрозии (i–) и аккумуляции (i+) смытого материала на всем выбранном участке путем вычитания разновременных цифровых моделей рельефа с помощью алгоритмов программы, поставляемой с используемым сканирующим оборудованием; выполняют вычисление показателей почвенной эрозии и аккумуляции на исследуемой территории, для чего рассчитывают слой эрозии почвы и аккумуляции почв на участке площадью S в миллиметрах по объему смыва почв V и объему аккумуляции почв V+ по экспериментально выведенным формулам i– = V–/S × 1000; i+ = V+/S × 1000; выполняют расчёт преобладающего эрозионного процесса Δi: Δi = (V+ – V–/S) × 1000; выполняют расчёт объема смыва аккумуляции почвы на единицу площади, получают интегрированный удельный показатель E: E = (V+ – V–/S) × 10000.

Изобретение может быть использовано при изучении свойств насыщенных водородом металлических образцов для борьбы с водородной коррозией и создания сплавов с новыми свойствами.

Изобретение относится к определению углерода в минеральных материалах. Способ включает взвешивание навески минерального материала, обработку навески водным раствором кислоты, фильтрование раствора с нерастворившимся остатком, высушивание остатка на фильтре, помещение остатка в огнеупорный тигель, взвешивание, прокаливание в печи и взвешивание тигля с остатком после прокаливания.

Настоящее изобретение относится к области иммунологии. Предложены антитела к рецептору инсулиноподобного фактора роста 1 (IGF-1R) и их антигенсвязывающие фрагменты.

Изобретение относится к области иммунологии. Предложены антитела к рецептору инсулиноподобного фактора роста 1 (IGF-1R) и их антигенсвязывающие фрагменты.

Группа изобретений относится к медицине, а именно к способу лечения хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ) человека. Для этого предложено введение пациенту 100 мг бенрализумаба по меньшей мере с одним четырехнедельным интервалом дозирования, а затем по меньшей мере с одним восьминедельным интервалом дозирования.

Изобретение относится к хромато-масс-спектрометрическому анализу и может быть использовано в медицине, биологии, экологии и допинговом контроле для идентификации наркотических и психоактивных веществ в волосах и ногтях человека.

Изобретение относится к противопожарной технике и может быть использовано при оценке огнетушащей способности порошковых составов, применяемых в огнетушителях. Способ определения распределения огнетушащего порошка в поперечном сечении нестационарного газового потока состоит из построения полей распределения различных фракций и совокупной массы порошка в прогнозируемой области пожара, при этом гранулометрический состав огнетушащего порошка в контрольных точках поперечного сечения нестационарного газового потока определяют путем отбора проб порошка непосредственно из газового потока с помощью вертикально ориентированного по отношению к оси газового потока координатного стола, оснащенного сборниками порошка, и последующего ситового анализа отобранных проб.

Изобретение относится к медицине, а именно к иммуногистохимии, и позволяет выявлять эндотелиальные клетки на гистологических препаратах. Для этого проводится фиксация препарата, далее следует процедура обезвоживания, заключение в парафин, приготовление гистологических срезов, нанесение их на адгезивные предметные стекла, депарафинизация в ксилоле, проводка по спиртам понижающей концентрации, промывка в дистиллированной воде, тепловое демаскирование в цитратном буфере (рН=6,1), повторная промывка дистиллированной водой, экспозиция в 0,01 М фосфатно-солевом буфере (рН=7,4), экспозиция препаратов с блокировочным раствором.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения содержания опала-C и кристобалита продукта, который содержит диатомит.

Группа изобретений относится к способу получения карбонатного связанного прессованного в пресс-форме изделия. Способ включает стадии получения дисперсного материала, который является карбонатизируемым и который содержит воду, прессования в пресс-форме дисперсного материала для получения уплотненной заготовки и карбонатизирования дисперсного материала в упомянутой уплотненной заготовке для получения карбонатов при преобразовании уплотненной заготовки в упомянутое карбонатное связанное прессованное в пресс-форме изделие.

Изобретение относится к сельскохозяйственному приборостроению. Полевой бесконтактный профилограф содержит массивное основание, на которое установлен стержень. В верхней части стержня закреплен уровень, угловой датчик и с помощью подшипника перпендикулярно закреплено подвижное плечо с противовесом с одной стороны и лазерным датчиком положения с другой стороны, установленное с помощью винтового механизма с кареткой. Для перемещения каретки и вращения подвижного плеча в нижней части стержня установлен двигатель, передающий им крутящий момент через цилиндрическую и коническую передачи. В верхней части стержня также установлен электронный блок обработки сигналов, который подсоединен кабелями к датчикам и с помощью USB-кабеля к ноутбуку. Обеспечивается повышение качества измерения параметров дневной поверхности почвы по всей экспериментальной площадке в полевых условиях. 1 ил.

Наверх