[发明专利]一种可调预压力的植物叶片厚度无损测量仪及测量方法

权利要求书

1.一种可调预压力的植物叶片厚度无损测量仪，其特征是：它包括叶片安放台（1）、检测装置支架（2）、电感式位移传感器（3）、减速步进电机（4）、梅花形弹性联轴器（5）、预压力提供机构外盖（6）、压力传感器（8）、蜗杆轴（9）、一号轴承（10）、齿轮（11）、齿轮轴（12）、二号轴承（13）、蜗轮（14）、预压力提供机构壳体（15）、预压力杆（16）、弹簧（17）、A/D转换器、单片机和上位机；

检测装置支架（2）的前端一体固定有叶片安放台（1），所述叶片安放台（1）为半圆环形结构；电感式位移传感器（3）的主体设置在检测装置支架（2）内部，电感式位移传感器（3）的探头伸出检测装置支架（2），且位于叶片安放台（1）的开口区域；减速步进电机（4）的定子固定在电感式位移传感器（3）的主体上，预压力提供机构壳体（15）上相对的侧面对应开有两个通孔，所述二号轴承（13）固定在其中一个通孔中；所述减速步进电机（4）的输出轴穿过另一个通孔伸入到预压力提供机构壳体（15）内部，减速步进电机（4）的输出轴通过梅花形弹性联轴器（5）与蜗杆轴（9）的一端连接；所述蜗杆轴（9）的另一端与二号轴承（13）轴承连接；

预压力提供机构壳体（15）内安装有蜗轮（14），所述蜗轮（14）与蜗杆轴（9）啮合；蜗轮（14）的中心位置与齿轮轴（12）的一端固定连接；所述齿轮轴（12）的另一端与一号轴承（10）轴承配合；

预压力提供机构壳体（15）的底面上开有通孔，在预压力提供机构壳体（15）内部的顶面上与该通孔对应的位置固定有弹簧限位管，弹簧（17）位于该弹簧限位管中，预压力杆（16）的顶端伸入弹簧限位管中且与弹簧（17）紧密接触；所述预压力杆（16）的另一端通过预压力提供机构壳体（15）底面上的通孔伸出预压力提供机构壳体（15），所述预压力杆（16）的另一端位于电感式位移传感器（3）的探头的正上方；

所述预压力杆（16）的主体上设置有齿条，齿轮轴（12）的主体上套装并固定有齿轮（11），所述齿轮（11）与预压力杆（16）的主体上的齿条啮合；预压力提供机构外盖（6）将预压力提供机构壳体（15）封闭；

预压力杆（16）的底端安装有压力传感器（8），所述压力传感器（8）的信号输出端与A/D转换器的信号输入端连接；所述A/D转换器的信号输出端与单片机的信号输入端连接；所述单片机的信号输出端与上位机的信号输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种可调预压力的植物叶片厚度无损测量仪，其特征在于它还包括紧固螺栓（7），所述预压力提供机构外盖（6）通过紧固螺栓（7）将预压力提供机构壳体（15）封闭。

3.根据权利要求1所述的一种可调预压力的植物叶片厚度无损测量仪，其特征在于减速步进电机（4）是PG28行星减速步进电机。

4.根据权利要求1所述的一种可调预压力的植物叶片厚度无损测量仪，其特征在于蜗轮（14）的直径是齿轮（11）直径的四倍。

5.基于权利要求1所述的一种可调预压力的植物叶片厚度无损测量仪测量植物叶片厚度的方法，其特征是：它由以下步骤实现：

步骤一、采用减速步进电机控制蜗杆旋转，使预压力杆上升到与叶片安放台相距0.8至1.2cm的位置；

步骤二、将待测植物叶片放到叶片安放台上，并将位移传感器探头接触植物叶片下表面；

步骤三、对压力传感器进行调零操作；

步骤四、采用减速步进电机的控制预压力杆下降；并实时检测预压力值，当预压力值到达预设值时，控制减速步进电机停止运行；

步骤五、对位移传感器进行调零操作，并预设压力下进行叶片厚度测量。

6.根据权利要求5所述的一种可调预压力的植物叶片厚度无损测量仪测量植物叶片厚度的方法，其特征在于步骤一中预压力杆与叶片安放台的距离为1.0cm。