CS261438B1 - Zariadenie na meranie transmisie žiarenia a elektronické vyhodnocovanie listovej plochy - Google Patents

Abstract

Riešenie patří do odboru zariadení pre biológiu a rieši meranie a elektronické vyhodnocovanie transmisie žiarenia velkosti listovej plochy nedeštruktívnym spůsobom priamo v poraste. Jeho podstata je v tom, že zariadenie je tvořené měrnou jednotkou so snímačmi připojenou k registračno vyhodnocovacej časti, pozostávajúcej z registračného obvodu s vyhodnocovacím prí- strojom a referenčnélio snímača. Snímače sú tvořené detektorom s fotoelektrickým selénovým fotočlánkom, nad ktorým sa nachádza redukčný filter a ktoré sú uložené pod hemisferickým receptorom z opálového skla.

Description

Vynález sa týká zariadenia na meranie a elektronické vyhodnocovanie transmisie žiarenia, velkosti listovej plochy nedeštrukčným sposobom priamo v poraste.

Doteraz známe prevedenie pre merenie transmisie slnečného žiarenia v profile porastu sa robí tak, že jedna měrná jednotka pre meranie hustoty toku žiarenia sa umiestni nad a druhá měrná jednotka v poraste pod listovou plochou. Vzhladom k nevyrovnanosti porastu sa ukazuje potřeba váčšieho počtu měrných jednotiek. Umiestnenie jednej mernej jednotky v poraste pod listovou plochou je nedostatočné. Z toho důvodu sa umiestňuje do porastu viac měrných jednotiek so snímačmi. Pretože tok slnečného žiarenia sa vyznačuje malými krátkodobými výkyvmi i pri zdánlivá jasnej oblohe a kolíše velmi značné pri všetkých druhov oblačnosti, je poměrně obtiažne odčítat spo1'ahlivo hodnoty aktuálnej hustoty toku žiarenia váčšieho počtu snímačov pře daný časový okamžik umiestnených pod listovou plochou. Pre tento účel sa používajú viacrozmerné snímače, výhradně s termoelektrickými detektormi. Vzhladom k tomu, že jedna měrná jednotka so snímačmi sa umiestňuje pre meranie priameho, ale přitom značné vyššieho příkonu hustoty toku slnečného žiarenia nad porastom a druhá s váčším počtom snímačov pri velmi nízkom ožiarení v poraste je nevyhovujúca, lebo pri Ich umiestnení v poraste, kde je nízké ožiarenie, je odvádzanie tepla z povrchu ožiareného spoja termočlánku iné, v pomere k ohriatiu termočlánku nad porastom, ktoré može slnečné žiareniet vyvolať. Tým je ich použitie pre takéto účely značné obmedzené, respektive nepřesné.

Uvedené nedostatky odstraňuje zariadenie na meranie transmisie žiarenia a elektronické vyhodnocovanie listovej plochy podlá vynálezu, ktorého podstata je v tom, že je tvořené měrnou jednotkou so snímačmi pripojenej k registračno vyhodnocovacej časti, pozostávajúcej z registračného obvodu a vyhodnocovacím prístrojom a referenčního snímača. Snímače a referenčný snímač sú tvořené detektorom s fotoelektrickým selénovým fotočlánkom, nad ktorým sa nachádza redukčný filter a ktoré sú uložené pod hemisférickým receptorom z opálového skla. Registračný obvod je zapojený tak, že svorky snímačov sú cez vstupné trimre a vstupné rezistory připojené na invertujúci vstup operačného zosilňovača a ,na jeho neinvertujúci vstup je připojený voči zemi prvý predpaťový rezistor. Medzi jeho invertujúci vstup a výstup je připojený prvný spátnovázobný rezistor. Výstup operačného zosilňovača je cez prvý rezistor připojený na invertujúci vstup diferenčného zosilňovača a medzi jeho invertujúci vstup a výstup je připojený třetí spátnovázobný rezistor. Svorka referenčného snímača je připojená cez druhý rezistor na invertujúci vstup invertujúceho zosilňovača, na ktorého neinvertujúci vstup je voči zemi zapojený druhý predpaťový rezistor a medzi jeho invertujúci vstup a výstup sú zapojené v sérii spátnovázobný trimer a druhý spátnovázobný rezistor. Výstup invertujúceho zosilňovača je připojený cez třetí rezistor na neinvertujúci vstup diferenčného zosilňovača, na ktorý je připojený aj třetí predpáťový rezistor voči zemi. Výstup diferenčného zosilňovača je připojený na výstupnú svorku.

Výhody zariadenia podía vynálezu sú v tom, že slúži na meranie a elektronické vyhodnocovanie transmisie žiarenia, velkosti listovej plochy nedeštrukčným spósobom priamo v poraste. Je možné ho využiť v biologických a ekologických experimentoch, pre produkčně účely v polnohospodárskom výskume a praxi, ako aj pri zisťovaní poškodenia listovej plochy chorobami, škodcami a inými zásahmi. Zároveň poslúži i ako učebná pomůcka.

Hlavně výhody takto usporiadanej jednotky s váčším počtom snímačov, umiestnených priamo v poraste pod listovou plochou je v tom, že vzhladom k nevyrovnanosti porastu poskytuje v krátkom časovom úseku údaje z viacerých miest v poraste, čím při značné nižšom počte meraní získáme spolahlivejšie informácie o transmisii žiarenia. Okrem toho může sa použiť na meranie a elektronické vyhodnocovanie velkosti listovej plochy porastu priamo v teréne.

Na přiložených výkresoch je příkladné usporiadanie, kde na obr. 1 naznačený celkový pohlad zariadenia na meranie transmisie žiarenia a elektronické vyhodnocovanie listovej plochy, na obr. 2 je znázorněný v náryse jeden snímač, na obr. 3 je znázorněná registračno vyhodnocovacia časť zariadenia a na obr. 4 je znázorněná schéma registračného obvodu zariadenia podía vynálezu.

Na výkrese je na obr. 1 naznačený celkový pohlad na zariadenie, kde měrná jednotka 1 so' snímačmi 3 umiestnenými v poraste je spojená s registračnou vyhodnocovacou častou 2, zabezpečujúcou priemernú hodnotu intenzity osvetlenia váčšieho — 1'ubovolného počtu snímačov 3, umiestnených v poraste pod listovou plochou a referenčným snímačom 4. Na obr. 2 je naznačený detailný nárys referenčného snímača 4 a snímačov 3, ktoré obsahujú hemisférický receptor 5 z opálového skla, detektor 6 s fotoelektrickým selénovým fotočlánkom a redukčný filter 7, ktorý sa používá pre meranie pri vyšších hodnotách intenzity slnečného žiarenia. Registračná a vyhodnocovacia časť 2 na obr. 3 zahrnuje výstup s registračným obvodom 8, přepínač 9 rozsahu stupnice, kontrolka 10 napátia zdroja, referenčný snímač 4 přípojku 11 pre zdroj napátia, vstupnú přípojku 12 od mernej jednotky a kalibráciu a nastavovanie nuly 13. Na obr. 4 je schéma zapojenia registračného

1 5 obvodu 8. Na svorky Pi až P_n sú připojené fotoelektrické snímače 3 mernej jednotky 1 kladným polom. Počet snímačov 3 móže byť lubovolný, v schéme sú naznačené štyry vstupy. Vo vetvách sú zapojené vstupné trimre Roi až R®4 a vstupné rezistory Rji až R4, ktoré slúžia na nastavenie vstupného napatia operačného zosilňovača OZi, ktorý plní funkciu sumátora a jeho spatná vázba je realizovaná prvým spátnovázobným rezistorom Ri. Prvý predpáťový rezistor R6 slúži na nastavenie predpatia operačného zosilňovača OZi voči zemi. Prvý rezistor Rio zapojený na výstupe operačného zosilňovača OZi slúži na upravenie jeho výstupného napatia. Svorka N referenčného snímača 4 je připojená cez druhý rezistor Rz k invertujúcemu vstupu invertujúceho zosilňovača OZ2, ktorého spatná vazba je realizovaná spátnovázobným trimrom Roe a druhým spátnovázobným rezistorom Re. Druhý predpáťový rezistor R9 slúži na nastavenie predpátia voči zemi a je připojený na neinvertujúci vstup invertujúceho zosilňovača OZ12, kto38 rého výstup je připojený cez třetí rezistor Ru na neinvertujúci vstup diferenčného zosilňovača OZ3, na ktoré invertujúci vstup je připojený výstup z operačného zosilňovača □Zi. Třetí predpáťový rezistor R13 zapojený voči zemi nastavuje predpatie diferenčného zosilňovača OZ3 a jeho spatná vázba je realizovaná třetím spátnovázobným rezistorom Rtó, a ktorého výstup je připojený na výstupnú svorku V.

Pri činnosti je výsledné napatie na výstupnej svorke V úměrné rozdielu osvitu referenčného snímača 4 umiestneného nad porastom a snímačmi 3 na mernej jednotke 1 umiestnených v poraste. Ako vyhodnocovací přístroj na zistenie hodnoty výstupného napatia možno použit voltmeter buď so stupnicou ciachovanou na odčítanie rozdielu intenzit slnečného žiarenia nad po-rastom a v poraste, alebo so stupnicou velkostí listové j plochy porastu.

Zariadenie podlá vynálezu možno využit tam, kde je potřebné merať intenzitu slnečného žiarenia.

Claims (2)

PREDMET

1. Zariadenie na meranie transmisie žiarenia a elektronické vyhodnocovanie listovej plochy nedeštruktívnym sposobom priamo v poraste, vyznačujúce sa tým, že je tvořené měrnou jednotkou (1) so snímačmi (3) pripojenej k registračno vyhodnocovacej časti (2) pozostávajúcej z registračného obvodu [8] s vyhodnocovacím prístrojom a referenčného snímača (4), pričom snímače (3] a referenčný snímač (4) sú tvořené detektorom (6) s fotoelektrickým selénovým fotočlánkom, nad ktorým sa nachádza redukčný filter (7) a ktoré sú uložené pod hemisférickým receptorom (5) z opálového skla.

2. Zariadenie podfa bodu 1, vyznačujúci sa tým, že svorky (Pi až P_r) snímačov (3) sú cez vstupné trimre (Rot až Rot) a vstupné rezistory (Rl až Rij připojené na invertujúci vstup operačného zosilňovača (OZi) a na jeho neinvertujúci vstup je připojený voči zemi prvý predpáťový rezistor (Re) a medzi vynAlezu jeho invertujúci vstup a výstup je připojený prvý spátnovázobný rezistor (R6) a výstup operačného zosilňovača (OZi) je cez prvý rezistor (R10) připojený na invertujúci vstup diferenčného zosilňovača (OZ3) a medzi jeho invertujúci vstup a výstup je připojený třetí spátnovázobný rezistor (R12), pričom svorka (N) referenčného snímača (4) je připojená cez druhý rezistor (R7) na invertujúci vstup invertujúceho zosilňovača (OZ₂), na ktorého neinvertujúci vstup je voči zemi zapojený druhý predpáťový rezistor (Rg) a medzi jeho invertujúci vstup a výstup sú zapojené v sérii spátnovázobný trimer (Roe) a druhý spatnovázovný rezistor (Rej a výstup invertujúceho zosilňovača (OZ2) je připojený cez třetí rezistor (R11) na neinvertujúci vstup diferenčného zosilňovača (OZ3), na ktorý je připojený aj třetí predpáťový rezistor (R13) voči zemi, pričom výstup diferenčného zosilňovača (OZ3) je připojený na výstupnú svorku (V).