[发明专利]一种检测植物叶片含水量的电容传感器及其该传感器组成的测量装置

说明书

本发明公开一种检测植物叶片含水量的电容传感器，该传感器包括轻质测量夹、两个基板和两个平行板电极，所述的轻质测量夹包括上夹体和下夹体，且两个基板固定在所述的轻质测量夹的上夹体和下夹体上，所述的两个平行板电极分别固定在两个基板上，所述的基板为绝缘体薄板，所述的平行板电极为导电泡棉。本发明的电容传感器中的平行板电极能够很好地将塑料夹的夹持力传递到叶片上，使得叶片与平行板电极贴合，且不容易损伤叶片；本发明的测量装置由多个电容传感器并联组成，可以减小单个传感器夹持的面积，避免夹到叶脉，减小测量的误差，提供叶片含水量测量精度。

技术领域

本发明属于植物叶片含水量的测量装置领域，具体涉及一种检测植物叶片含水量的电容传感器及其该传感器组成的测量装置。

背景技术

植物水分亏缺会导致生理活动的紊乱，因此对植物进行快速、准确和无损诊断具重要意义。植物叶片是进行光合作用、呼吸作用以及蒸腾作用等生理过程的重要器官，叶片含水量能真实地反映植物的水分含量和旱情信息，实现植物叶片含水量的快速、准确和无损检测对于研究植物生理和指导抗旱具有重要意义。

目前植物叶片含水量检测过程主要包括两大类：直接测量和间接测量。直接测量即传统的干燥法测量，测试周期长，且会损伤植物叶片，不适合活体测量。间接测量包括图像处理法、微波法和介电法等。图像处理法测量容易受到光照强度的影响，微波法因测量频率较高，其结果易受高频特性的干扰，相比较而言介电法具有结构简单、测量准确和成本低廉的特点，有利于在农业生产中推广应用。基于植物叶片介电特性检测叶片含水量是利用植物叶片作为电介质，根据不同含水量的植物叶片电容值的差异，通过测量电容值的变化得到叶片的含水量。测量时，将被测植物叶片作为电介质置于电容传感器当中，通过测量与其介电参数呈线性相对应关系的电容传感器的电容值间接得到植物叶片的含水量。基于介电特性检测植物叶片含水量具有操作简单和方便快速的特点。但是，植物叶片的电容值除了受植物叶片含水量的影响外，电极板对植物叶片的压力也显著影响测量的电容值，相同压力下电极板测量范围内因叶脉粗细不同也会降低检测精度。但是现有仪器没有考虑叶片叶脉粗细对检测结果的影响，使得检测精度不高。如用铜片作为平行板电极，因铜片的刚性性质，压力小时铜片受叶脉阻挡不能有效的将压力全部传递给电极板覆盖所有面积，压力大时导致叶脉受伤，两种情况都将影响测量精度。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出一种检测植物叶片含水量的电容传感器及由该传感器组成的测量装置，具体技术方案如下：

一种检测植物叶片含水量的电容传感器，其特征在于，所述的传感器包括轻质测量夹、两个基板和两个平行板电极，所述的轻质测量夹包括上夹体和下夹体，且两个基板固定在所述的轻质测量夹的上夹体和下夹体上，所述的两个平行板电极分别固定在两个基板上，所述的基板为绝缘体薄板，所述的平行板电极为导电泡棉。

优选地，所述的导电泡棉由导电纤维布包裹阻燃PU泡棉制成。

优选地，所述的导电纤维布是在聚酯纤维上镀上镍或铜或金或碳，使具有良好的表面导电性。

优选地，所述的轻质测量夹为塑料夹。

优选地，所述的阻燃PU泡棉厚度为1mm～5mm。

一种检测植物叶片含水量的装置，其特征在于，该装置包括电容测量仪和若干个所述的电容传感器组成，所述的若干个传感器并联连接在电容测量仪上。

本发明的有益效果：本发明的电容传感器中的平行板电极由导电泡棉制成，能够很好地将塑料夹的夹持力传递到叶片上，使得叶片与平行板电极贴合，且不容易损伤叶片；本发明的测量装置由多个电容传感器并联组成，可以减小单个传感器夹持的面积，避免夹到叶脉，减小测量的误差，提供叶片含水量测量精度。

附图说明

图1为本发明的电容传感器的结构示意图；

图中，1-塑料夹，2-基板，3-平行板电极，4-叶片。