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一種基于昆蟲電荷測(cè)量的非接觸式昆蟲探測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于昆蟲電荷測(cè)量的非接觸式昆蟲探測(cè)系統(tǒng)，包括昆蟲帶電特性測(cè)量系統(tǒng)、信號(hào)傳輸系統(tǒng)和信號(hào)接收分析系統(tǒng)。通過(guò)電場(chǎng)感應(yīng)的方式來(lái)非接觸的測(cè)量昆蟲電荷信號(hào)，可以在自然狀態(tài)下，不改變昆蟲的活動(dòng)方式和其活動(dòng)環(huán)境的情況下測(cè)得昆蟲帶電特性，不會(huì)改變昆蟲身上的電荷分布，能夠真實(shí)的反映自然情況下昆蟲的帶電特性，而且通過(guò)對(duì)采集數(shù)據(jù)的分析，可以根據(jù)測(cè)得的電場(chǎng)數(shù)據(jù)對(duì)昆蟲實(shí)現(xiàn)探測(cè)定位。在昆蟲的撲殺、農(nóng)作物和環(huán)境的保護(hù)及出入境的有害生物檢疫檢驗(yàn)方面都有著廣闊的應(yīng)用前景。
【專利說(shuō)明】一種基于昆蟲電荷測(cè)量的非接觸式昆蟲探測(cè)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新型的昆蟲監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，特別是一種基于昆蟲電荷測(cè)量的非接觸式昆蟲探測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]測(cè)量昆蟲的帶電特性，是昆蟲基礎(chǔ)理論研究的一個(gè)重要方面，同時(shí)通過(guò)對(duì)昆蟲帶電特性的分析和統(tǒng)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)昆蟲的探測(cè)定位和精確高效撲殺，在農(nóng)林作物的害蟲防治，出入境的有害生物檢疫檢驗(yàn)領(lǐng)域有著重要用途。
[0003]目前國(guó)內(nèi)外對(duì)昆蟲的帶電特性研究是通過(guò)把待測(cè)昆蟲放置在法拉第桶內(nèi)，使昆蟲與法拉第桶直接接觸，測(cè)量昆蟲電荷通過(guò)法拉第桶流向大地而產(chǎn)生的電流大小的方式來(lái)測(cè)量昆蟲的帶電特征，該測(cè)量方式改變了昆蟲的活動(dòng)環(huán)境，改變了昆蟲身上的電荷分布，而且在把昆蟲放置到法拉第桶內(nèi)部的過(guò)程中，就已經(jīng)改變了昆蟲的帶電量的大小，測(cè)得的數(shù)據(jù)不能真實(shí)地反映昆蟲在自然環(huán)境下的帶電特性，而且并沒(méi)有應(yīng)用昆蟲的帶電特性來(lái)對(duì)其進(jìn)行探測(cè)定位的功能。
[0004]本發(fā)明針對(duì)目前昆蟲電荷測(cè)定的不足，提供了一種基于昆蟲電荷測(cè)量的非接觸式昆蟲探測(cè)系，可以通過(guò)電場(chǎng)感應(yīng)的方式來(lái)非接觸的測(cè)量昆蟲電荷信號(hào)，可以在自然狀態(tài)下，不改變昆蟲的活動(dòng)方式和其活動(dòng)環(huán)境的情況下測(cè)得昆蟲帶電特性，不會(huì)改變昆蟲身上的電荷分布，能夠真實(shí)的反映自然情況下昆蟲的帶電特性，很好的填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究領(lǐng)域的多項(xiàng)空白。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:針對(duì)目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于昆蟲電荷量測(cè)定的不足，提供一種用于昆蟲電荷測(cè)量的新型裝置，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、可對(duì)昆蟲帶電量有效測(cè)量，并能根據(jù)測(cè)得的電場(chǎng)數(shù)據(jù)對(duì)昆蟲實(shí)現(xiàn)探測(cè)定位，為下一步的精確、高效的昆蟲捕殺提供位置和電荷特征數(shù)據(jù)。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種基于昆蟲電荷測(cè)量的非接觸式昆蟲探測(cè)系統(tǒng)，包括昆蟲帶電特性測(cè)量系統(tǒng)、信號(hào)傳輸系統(tǒng)和信號(hào)接收分析系統(tǒng)。
[0007]所述的帶電特性測(cè)量系統(tǒng)包括靜電感應(yīng)探頭和信號(hào)傳輸線，其中靜電感應(yīng)探頭通過(guò)轉(zhuǎn)軸安裝在支架上，支架通過(guò)主轉(zhuǎn)軸固定在基座上；轉(zhuǎn)軸的一端裝有方便調(diào)節(jié)靜電感應(yīng)探頭朝向的旋鈕，靜電感應(yīng)探頭可以通過(guò)主轉(zhuǎn)軸來(lái)調(diào)節(jié)不同的方位，靜電感應(yīng)探頭可以通過(guò)多軸方式擴(kuò)大昆蟲的測(cè)量范圍。
[0008]所述的信號(hào)傳輸系統(tǒng)包括無(wú)線傳輸模塊和天線，無(wú)線傳輸系統(tǒng)通過(guò)信號(hào)傳輸線與靜電感應(yīng)探頭連接。
[0009]所述的信號(hào)接受和分析系統(tǒng)包括無(wú)線信號(hào)接收模塊、接收天線、上位機(jī)和數(shù)據(jù)線，信號(hào)接收模塊和上位機(jī)之間通過(guò)數(shù)據(jù)線連接。
[0010]所述的探測(cè)系統(tǒng)的探測(cè)原理是:通過(guò)電荷感應(yīng)原理非接觸的測(cè)量昆蟲帶電特性，獲得昆蟲自然情況下的帶電特征，通過(guò)電場(chǎng)數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)昆蟲的探測(cè)定位，通過(guò)無(wú)線數(shù)傳模塊把數(shù)據(jù)傳到上位機(jī)進(jìn)行顯示、存儲(chǔ)和分析；并且可以通過(guò)對(duì)昆蟲帶電特性的測(cè)量分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)昆蟲的探測(cè)定位，為進(jìn)一步的高效撲殺提供位置和電荷數(shù)據(jù)。
[0011 ] 所述的昆蟲電荷量探測(cè)系統(tǒng)采用感應(yīng)式準(zhǔn)靜電場(chǎng)測(cè)量，靜電感應(yīng)探頭用于提供靜電場(chǎng)，通過(guò)電場(chǎng)感應(yīng)原理對(duì)昆蟲進(jìn)行探測(cè)與定位，通過(guò)對(duì)微弱小信號(hào)的提取、放大及噪聲抑制，進(jìn)而對(duì)昆蟲電荷信號(hào)進(jìn)行小波分析，對(duì)昆蟲帶電特性進(jìn)行處理。
[0012]所述的昆蟲探測(cè)系統(tǒng)可以根據(jù)測(cè)得昆蟲的帶電特性，使得農(nóng)藥或某些昆蟲病毒帶上和昆蟲相反極性的電荷，提高其對(duì)昆蟲附著力和附著數(shù)量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)害蟲的精確、高效探測(cè)和撲殺。
[0013]所述的昆蟲探測(cè)系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo):靈敏度:lV/m，量程-15000 V/m -15000
V/m，誤差:〈1%。
[0014]本發(fā)明所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)是:通過(guò)電場(chǎng)感應(yīng)的方式來(lái)非接觸的測(cè)量昆蟲電荷信號(hào)，可以在自然狀態(tài)下，不改變昆蟲的活動(dòng)方式和其活動(dòng)環(huán)境的情況下測(cè)得昆蟲帶電特性，不會(huì)改變昆蟲身上的電荷分布，能夠真實(shí)的反映自然情況下昆蟲的帶電特性。而且通過(guò)對(duì)采集數(shù)據(jù)的分析，可以根據(jù)測(cè)得的電場(chǎng)數(shù)據(jù)對(duì)昆蟲實(shí)現(xiàn)探測(cè)定位。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖(正面)
圖2是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖(側(cè)面)
其中:1.靜電感應(yīng)探頭2.調(diào)節(jié)旋鈕3.支架4.信號(hào)接口 5.固定基座6.信號(hào)傳輸線7.無(wú)線傳輸模塊8.傳輸天線9.上位PC機(jī)10.數(shù)據(jù)線11.無(wú)線接收模塊12.接收天線13.主轉(zhuǎn)軸14.轉(zhuǎn)軸。
【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖所示，本發(fā)明包括昆蟲帶電特性測(cè)量系統(tǒng)、信號(hào)傳輸系統(tǒng)和信號(hào)接收分析系統(tǒng)。
[0017]所述的帶電特性測(cè)量系統(tǒng)包括靜電感應(yīng)探頭I和信號(hào)傳輸線6，其中靜電感應(yīng)探頭I通過(guò)轉(zhuǎn)軸14安裝在支架3上，支架3通過(guò)主轉(zhuǎn)軸13固定在基座5上；轉(zhuǎn)軸14的一端裝有方便調(diào)節(jié)靜電感應(yīng)探頭I朝向的旋鈕2，靜電感應(yīng)探頭I可以通過(guò)主轉(zhuǎn)軸13來(lái)調(diào)節(jié)不同的方位，靜電感應(yīng)探頭I可以通過(guò)多軸方式擴(kuò)大昆蟲的測(cè)量范圍。
[0018]所述的信號(hào)傳輸系統(tǒng)包括無(wú)線傳輸模塊7和傳輸天線8，無(wú)線傳輸系統(tǒng)通過(guò)信號(hào)傳輸線6與靜電感應(yīng)探頭I連接。
[0019]所述的信號(hào)接受和分析系統(tǒng)包括無(wú)線信號(hào)接收模塊11、接收天線12、上位機(jī)9和數(shù)據(jù)線10，信號(hào)接收模塊11和上位機(jī)9之間通過(guò)數(shù)據(jù)線10連接。
[0020]當(dāng)對(duì)昆蟲非接觸的進(jìn)行電荷測(cè)量時(shí)，只需把該系統(tǒng)的靜電感應(yīng)探頭對(duì)準(zhǔn)待測(cè)昆蟲，保持20cm的距離，打開(kāi)屏蔽罩，則數(shù)據(jù)會(huì)通過(guò)無(wú)線數(shù)傳模塊傳到上位機(jī)上，通過(guò)窗口化的數(shù)據(jù)軟件進(jìn)行顯示存儲(chǔ)和分析。
[0021]當(dāng)對(duì)昆蟲進(jìn)行探測(cè)，只需把該系統(tǒng)的靜電感應(yīng)探頭對(duì)準(zhǔn)樹(shù)干，莖葉等待測(cè)區(qū)域，打開(kāi)屏蔽罩，觀察顯示窗口的電場(chǎng)波形或是小波分析后的各頻率分量波形，看有沒(méi)有和特征波形相匹配的，如有，則探頭所對(duì)的區(qū)域就有某種昆蟲。 本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對(duì)昆蟲帶電特性的非接觸測(cè)量，可以在自然狀態(tài)下測(cè)得昆蟲的真實(shí)電荷量，能夠促進(jìn)昆蟲基礎(chǔ)理論的研究；而且可以對(duì)昆蟲進(jìn)行探測(cè)定位，并且根據(jù)測(cè)得昆蟲的帶電特性，使得農(nóng)藥或某些昆蟲病毒帶上和昆蟲相反極性的電荷，提高其對(duì)昆蟲附著力和附著數(shù)量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)害蟲的精確、高效撲殺。不論在昆蟲的基礎(chǔ)理論研究還是在昆蟲的撲殺、農(nóng)作物和環(huán)境的保護(hù)及出入境的有害生物檢疫檢驗(yàn)方面都有著廣闊的應(yīng)用前景。
【權(quán)利要求】
1.一種基于昆蟲電荷測(cè)量的非接觸式昆蟲探測(cè)系統(tǒng)，包括昆蟲帶電特性測(cè)量系統(tǒng)、信號(hào)傳輸系統(tǒng)和信號(hào)接收分析系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于昆蟲電荷測(cè)量的非接觸式昆蟲探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于帶電特性測(cè)量系統(tǒng)包括靜電感應(yīng)探頭I和信號(hào)傳輸線6，其中靜電感應(yīng)探頭I通過(guò)轉(zhuǎn)軸14安裝在支架3上，支架3通過(guò)主轉(zhuǎn)軸13固定在基座5上；轉(zhuǎn)軸14的一端裝有方便調(diào)節(jié)靜電感應(yīng)探頭I朝向的旋鈕2，靜電感應(yīng)探頭I可以通過(guò)主轉(zhuǎn)軸13來(lái)調(diào)節(jié)不同的方位，靜電感應(yīng)探頭I可以通過(guò)多軸方式擴(kuò)大昆蟲的測(cè)量范圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于昆蟲電荷測(cè)量的非接觸式昆蟲探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于信號(hào)傳輸系統(tǒng)包括無(wú)線傳輸模塊7和傳輸天線8，無(wú)線傳輸系統(tǒng)通過(guò)信號(hào)傳輸線6與靜電感應(yīng)探頭I連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于昆蟲電荷測(cè)量的非接觸式昆蟲探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于信號(hào)接受和分析系統(tǒng)包括無(wú)線信號(hào)接收模塊11、接收天線12、上位機(jī)9和數(shù)據(jù)線10，信號(hào)接收模塊11和上位機(jī)9之間通過(guò)數(shù)據(jù)線10連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于昆蟲電荷測(cè)量的非接觸式昆蟲探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于探測(cè)系統(tǒng)的探測(cè)原理是:通過(guò)電荷感應(yīng)原理非接觸的測(cè)量昆蟲帶電特性，獲得昆蟲自然情況下的帶電特征，通過(guò)電場(chǎng)數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)昆蟲的探測(cè)定位，通過(guò)無(wú)線數(shù)傳模塊把數(shù)據(jù)傳到上位機(jī)進(jìn)行顯示、存儲(chǔ)和分析；并且可以通過(guò)對(duì)昆蟲帶電特性的測(cè)量分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)昆蟲的探測(cè)定位，為進(jìn)一步的聞效撲殺提供位置和電荷數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于昆蟲電荷測(cè)量的非接觸式昆蟲探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于昆蟲電荷量探測(cè)系統(tǒng)采用感應(yīng)式準(zhǔn)靜電場(chǎng)測(cè)量，靜電感應(yīng)探頭用于提供靜電場(chǎng)，通過(guò)電場(chǎng)感應(yīng)原理對(duì)昆蟲進(jìn)行探測(cè)與定位，通過(guò)對(duì)微弱小信號(hào)的提取、放大及噪聲抑制，進(jìn)而對(duì)昆蟲電荷信號(hào)進(jìn)行小波分析，對(duì)昆蟲帶電特性進(jìn)行處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于昆蟲電荷測(cè)量的非接觸式昆蟲探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于昆蟲探測(cè)系統(tǒng)可以根據(jù)測(cè)得昆蟲的帶電特性，使得農(nóng)藥或某些昆蟲病毒帶上和昆蟲相反極性的電荷，提聞其對(duì)昆蟲附著力和附著數(shù)量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)害蟲的精確、聞效探測(cè)和撲殺。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于昆蟲電荷測(cè)量的非接觸式昆蟲探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于昆蟲探測(cè)系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo):靈敏度:lV/m，量程-15000 V/m——15000 V/m，誤差:〈1%。
【文檔編號(hào)】G01R29/12GK103852793SQ201210522399
【公開(kāi)日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2012年12月7日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月7日
【發(fā)明者】吉金鵬 申請(qǐng)人:新昌縣冠陽(yáng)技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司