一种树木胸径测量装置

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1.本实用新型属于树木测量技术领域，具体涉及一种树木胸径测量装置。

背景技术：

2.胸径是树木生长量测量的主要指标，也是森林资源调查的重要属性。其不仅是计算森林蓄积量的主要指标，更能深层次反映森林结构和质量。
3.传统树木胸径测量方法采用卡尺、围尺等工具，其中，卡尺量程有限不适宜外径较大树木测量，围尺的测量者双手须接触树干，操作起来较为复杂，对于数量较多的标准地树木外径测量，通常需要测量者和记录者两人协作完成，并进行内业统计计算，过程费时且容易出错，且功能单一、不精准，同时数据人为读取、记录效率低且易错，数据难以及时入库和定位，一直影响着森林资源调查工作质量。近年来，也出现了一些新兴产品试图用电子技术解决这一问题，例如全站仪测量、激光扫描仪、电子条码尺等，但上述设备存在操作复杂、野外携带不便、树林茂密处不易测量、抗干扰性差、设备成本高、测量效率低等诸多问题，并没有得到广泛推广应用。

技术实现要素：

4.本实用新型的目的是针对现有技术存在上述问题，提出了一种树木胸径测量装置，通过设置旋转轴，实现第一尺臂与第二尺臂的活动连接，进而实现对不同尺寸的树木进行胸径测量，并通过在第一尺臂内设置第一容纳腔，使第二尺臂可收纳于第一尺臂内，极大的减小了装置体积，易于携带，还通过弹簧与角度传感器的配合，简化了设备结构，降低制造成本，且易于操作。
5.本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种树木胸径测量装置，包括本体，设有第一尺臂，以及与第一尺臂活动连接的第二尺臂；设于第一尺臂与第二尺臂活动连接端的角度测量器；设于第一尺臂与第二尺臂之间，且一端与第一尺臂连接，另一端与第二尺臂连接的弹力件；其中，第一尺臂设有可容纳第二尺臂的第一容纳腔，当处于工作状态时，第二尺臂脱离第一容纳腔，朝远离第一容纳腔一侧移动，以便进行树木胸径测量；当处于非工作状态时，第二尺臂朝第一容纳腔方向移动，并嵌入于第一容纳腔内，以实现测量装置的收纳。
6.在上述的一种树木胸径测量装置中，所述第一容纳腔沿第一尺臂长度方向延伸，且朝向第二尺臂的一侧设有第一开口。
7.在上述的一种树木胸径测量装置中，所述第一尺臂与第二尺臂活动连接端设有旋转轴，其中，旋转轴两端贯穿第二尺臂连接于第一尺臂两侧内壁之上，实现第一尺臂与第二尺臂的活动连接。
8.在上述的一种树木胸径测量装置中，所述角度测量器套设于旋转轴外侧，用以测量第一尺臂与第二尺臂之间的角度。
9.在上述的一种树木胸径测量装置中，所述第二尺臂设有第二容纳腔，其中，第二容
纳腔沿第二尺臂长度方向延伸，且朝向视野一侧设有第二开口。
10.在上述的一种树木胸径测量装置中，所述第二容纳腔靠近角度测量器的一侧设有pcb控制板，其中，pcb控制板远离第二开口一侧与第二尺臂内侧贴合。
11.在上述的一种树木胸径测量装置中，所述pcb控制板上设有温湿度传感器。
12.在上述的一种树木胸径测量装置中，所述第二开口设有盖板，其中，盖板沿第二开口长度方向延伸，并贴合于第二开口上，构成一个封闭的第二容纳腔。
13.在上述的一种树木胸径测量装置中，所述盖板靠近角度测量器一端，且朝向视野一侧设有显示屏。
14.在上述的一种树木胸径测量装置中，弹力件为弹簧。
15.与现有技术相比，本实用新型能够取得下列有益效果：
16.(1)本实用新型的一种树木胸径测量装置，通过设置旋转轴，实现第一尺臂与第二尺臂的活动连接，进而实现对不同尺寸的树木进行胸径测量，并通过在第一尺臂内设置第一容纳腔，使第二尺臂可收纳于第一尺臂内，减小了装置体积，便于携带。
17.(2)本实用新型的一种树木胸径测量装置，通过在第一尺臂与第二尺臂之间设置弹簧，用以实现第一尺臂与第二尺臂张合角度的调节，同时，提高第一尺臂、第二尺臂与树木相切时的稳定性。
18.(3)本实用新型的一种树木胸径测量装置，在测量胸径时，通过第一尺臂、第二尺臂以及弹簧与树木相切，结合角度测量器的角度值，即可通过公式计算出树木的胸径，操作简便，且无较多的干扰因素，提高了测量准确度。
19.(4)本实用新型的一种树木胸径测量装置，通过设置温湿度传感器，增加树木胸径测量时的温度值与湿度值，进一步提高了测量的精度。
20.(5)本实用新型的一种树木胸径测量装置，通过设置led屏幕，可直接观测到测量的相关数值。
附图说明
21.图1为本实用新型实施例一种树木胸径测量装置的结构示意图；
22.图2为本实用新型实施例一种树木胸径测量装置的爆炸图；
23.图3为本实用新型实施例胸径测量的几何等效图。
24.在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1、本体；110、第一尺臂；111、第一容纳腔；112、第一开口；120、第二尺臂；121、第二容纳腔；122、第二开口；123、盖板；124、矩型槽；125、显示屏；126、pcb控制板；127、温湿度传感器；130、弹力件；140、旋转轴；150、角度测量器。
具体实施方式
25.以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
26.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
27.如图1-3所示，本实用新型实施例提供的一种树木胸径测量装置，包括：本体1，设于其上的第一尺臂110、与第一尺臂110活动连接的第二尺臂120、设于第一尺臂110与第二尺臂120活动连接端的角度测量器150，以及设于第一尺臂110与第二尺臂120之间，且一端与第一尺臂110连接，另一端与第二尺臂120连接的弹力件130；
28.其中，第一尺臂110设有可容纳第二尺臂120的第一容纳腔111，当处于工作状态时，第二尺臂120脱离第一容纳腔111，朝远离第一容纳腔111一侧移动，以便进行树木胸径测量；当处于非工作状态时，第二尺臂120朝第一容纳腔111方向移动，并嵌入于第一容纳腔111内，以实现测量装置的收纳。
29.具体而言，所述本体1由条型状的第一尺臂110与条型状的第二尺臂120构成，其中，条型状的第一尺臂110与第二尺臂120一端呈矩型，另一端呈半圆型，且第一尺臂110与第二尺臂120半圆型的一端活动连接，形成“v字”型；并且，在第一尺臂110内设有第一容纳腔111，该第一容纳腔111沿第一尺臂110的长度方向延伸，且朝向第二尺臂120的一侧设有第一开口112，所述第一开口112的大小大于第二尺臂120，以使第二尺臂120可嵌入第一容纳腔111内，以便于装置收纳，减小了装置的体积。
30.进一步地，所述第一尺臂与第二尺臂120活动连接端设有呈圆柱状的旋转轴140，其中，旋转轴140两端贯穿第二尺臂120连接于第一尺臂110两侧内壁之上，与第一尺臂110和第二尺臂120形成旋转连接，用以实现第一尺臂110与第二尺臂120的活动连接，使得第二尺臂120可绕旋转轴140轴向转动，实现第一尺臂110与第二尺臂120的开合。
31.进一步地，所述角度测量器150套设于旋转轴140外侧，在第一尺臂110和第二尺臂120与树木相切时，快速测量得出第一尺臂110与第二尺臂120之间的夹角θ，优选地，角度测量器150为角度传感器。
32.进一步优选地，所述弹力件130为弹簧，其一端固定连接于第一尺臂110远离第二尺臂120一侧的内壁，另一端固定连接于第二尺臂120远离第一尺臂110一侧的内壁，通过与旋转轴140的配合，以实现第一尺臂110与第二尺臂120张合角度的调节，同时，通过与树木抵接固定，提高第一尺臂110、第二尺臂120与树木相切时的稳定性，以及测量的准确性。
33.进一步优选地，所述第二尺臂120设有第二容纳腔121，其中，第二容纳腔121沿第二尺臂120长度方向延伸，且朝向视野一侧设有第二开口122，所述第二开口122上设有盖板123，其中，盖板123沿第二开口122长度方向延伸，并贴合于第二开口122上，构成一个封闭的第二容纳腔121。
34.进一步优选地，所述盖板123上靠近角度测量器150的一端，且朝向视野一侧设有矩型槽124，其上设有显示屏125，用以显示测量的数值，以便操作人员随时直接观看测量的相关数值。
35.进一步优选地，所述第二容纳腔121靠近角度测量器150的一侧设有pcb控制板126，其中，pcb控制板126远离第二开口122一侧与第二尺臂120内侧贴合，其中，所述pcb控制板126上设有温湿度传感器127，用以测量树木的温度与湿度，通过增加树木胸径测量时的温度值与湿度值，进一步提高了测量的精度。
36.本实用新型实施例提供的一种树木胸径测量装置，在测量时，打开测量装置，即将第二尺臂120从第一尺臂110的第一容纳腔111内拉出，使第一尺臂110和第二尺臂120分别与待测树木接触并相切，进一步，推动测量装置，使弹簧与待测树木抵接，得出第一尺臂110
与第二尺臂120之间的夹角θ，进一步通过公式计算出树木的胸径，操作简便，且无较多的干扰因素，提高了测量准确度；在非工作状态时，将第二尺臂120收入于第一尺臂110的第一容纳腔111内，以便测量装置收纳，同时，在日常工作中，易于携带；总体而言，本测量装置的结构简单，操作简单，制造成本低，且测量精度与测量效率较高。
37.如图3所示，所述测量原理为：当第一尺臂110与第二尺臂120和待测树木相切，且弹簧与待测树木抵接时，记第二尺臂120与树木相切点为c，弹簧与树木相切点为b，第二尺臂120与弹簧连接点为d，其中，线段ad长l为固定长度，点a为第一尺臂110与第二尺臂120的交界点，所述角度传感器设于该处；当角度传感器打开角度为θ时，由于第一尺臂110与第二尺臂120两边对称，故两边角度相等。
38.首先，通过公式(1)求得bd长度；
39.(1)
40.进一步，通过公式(2)求得ba长度：
41.(2)
42.进一步，设所求圆o半径为r，因第二尺臂120与圆相切，所得oc即为半径r且∠oca为90
°
，因弹簧与圆相切，所得ob即为半径r。
43.进一步，过点c作oa垂直线，交oa于点e，通过公式(3)求得∠oce＝∠oac：
44.(3)
45.进一步，通过公式(4)求得oe长度：
46.(4)
47.进一步，通过公式(5)求得ec长度：
48.(5)
49.进一步，通过公式(6)求得eb长度：
50.(6)
51.进一步，通过公式(7)求得ea长度：
52.(7)
53.进一步，通过公式(8)三角函数计算求得r值：
54.(8)
55.最后，通过公式(9)求得直径d值即为树木胸径值。
56.(9)
57.需要说明的是，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”、“一”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
58.另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
59.本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

技术特征：

1.一种树木胸径测量装置，其特征在于，包括：本体(1)，设有第一尺臂(110)，以及与第一尺臂(110)活动连接的第二尺臂(120)；设于第一尺臂(110)与第二尺臂(120)活动连接端的角度测量器(150)；设于第一尺臂(110)与第二尺臂(120)之间，且一端与第一尺臂(110)连接，另一端与第二尺臂(120)连接的弹力件(130)；其中，第一尺臂(110)设有可容纳第二尺臂(120)的第一容纳腔(111)，当处于工作状态时，第二尺臂(120)脱离第一容纳腔(111)，朝远离第一容纳腔(111)一侧移动，以便进行树木胸径测量；当处于非工作状态时，第二尺臂(120)朝第一容纳腔(111)方向移动，并嵌入于第一容纳腔(111)内，以实现测量装置的收纳。2.根据权利要求1所述的一种树木胸径测量装置，其特征在于，所述第一容纳腔(111)沿第一尺臂(110)长度方向延伸，且朝向第二尺臂(120)的一侧设有第一开口(112)。3.根据权利要求2所述的一种树木胸径测量装置，其特征在于，所述第一尺臂(110)与第二尺臂(120)活动连接端设有旋转轴(140)，其中，旋转轴(140)两端贯穿第二尺臂(120)连接于第一尺臂(110)两侧内壁之上，实现第一尺臂(110)与第二尺臂(120)的活动连接。4.根据权利要求3所述的一种树木胸径测量装置，其特征在于，所述角度测量器(150)套设于旋转轴(140)外侧，用以测量第一尺臂(110)与第二尺臂(120)之间的角度。5.根据权利要求4所述的一种树木胸径测量装置，其特征在于，所述第二尺臂(120)设有第二容纳腔(121)，其中，第二容纳腔(121)沿第二尺臂(120)长度方向延伸，且朝向视野一侧设有第二开口(122)。6.根据权利要求5所述的一种树木胸径测量装置，其特征在于，所述第二容纳腔(121)靠近角度测量器(150)的一侧设有pcb控制板(126)，其中，pcb控制板(126)远离第二开口(122)一侧与第二尺臂(120)内侧贴合。7.根据权利要求6所述的一种树木胸径测量装置，其特征在于，所述pcb控制板(126)上设有温湿度传感器(127)。8.根据权利要求5所述的一种树木胸径测量装置，其特征在于，所述第二开口(122)设有盖板(123)，其中，盖板(123)沿第二开口(122)长度方向延伸，并贴合于第二开口(122)上，构成一个封闭的第二容纳腔(121)。9.根据权利要求8所述的一种树木胸径测量装置，其特征在于，所述盖板(123)靠近角度测量器(150)一端，且朝向视野一侧设有显示屏(125)。10.根据权利要求1所述的一种树木胸径测量装置，其特征在于，弹力件(130)为弹簧。

技术总结

本实用新型公开了一种树木胸径测量装置，包括：本体，设有第一尺臂，以及与第一尺臂活动连接的第二尺臂；设于第一尺臂与第二尺臂活动连接端的角度测量器；设于第一尺臂与第二尺臂之间，且一端与第一尺臂连接，另一端与第二尺臂连接的弹力件；其中，第一尺臂设有可容纳第二尺臂的第一容纳腔，当处于工作状态时，第二尺臂脱离第一容纳腔，朝远离第一容纳腔一侧移动，以便进行树木胸径测量；当处于非工作状态时，第二尺臂朝第一容纳腔方向移动，并嵌入于第一容纳腔内，以实现测量装置的收纳。本实用新型提供的一种树木胸径测量装置，体积小，易于携带，通过弹簧与角度传感器的配合，简化了设备结构，降低制造成本，且易于操作。且易于操作。且易于操作。