一种具有测距机构的孢子检测装置的制作方法

1.本发明涉及孢子检测领域，尤其涉及一种具有测距机构的孢子检测装置。


背景技术：

2.作物真菌性病害和细菌性病害是引起作物组织坏死、腐烂、萎蔫、灼伤、溃疡、组织增生等病害症状的病原菌。真菌孢子是真菌的主要繁殖器官，孢子在适宜条件下发芽，形成菌丝而进行分裂繁殖，当外界环境不适宜时，可以呈休眠状态而生存很长时间；细菌孢子为细菌在恶劣环境下所生成，由于细菌孢子的环境抗性很强，它们具有高度传播性，当环境适宜的时候，细菌孢子就会发芽。因此，检测空气中游动孢子的种类和含量能为预测作物病害提供基础数据。
3.孢子检测仪通过抽取空气，将空气吹拂到胶带上，使空气中的孢子粘附在胶带上，再进行拍照得到孢子图像，根据照片判断孢子的种类和数量。具体过程为，胶带粘附孢子后，驱动轮转动，带动胶带移动，粘附区到达镜头下方后进行拍照，现有的孢子检测仪通过驱动轮转过的角度判断粘附区移动的距离，但驱动轮的半径随其上缠绕的胶带多少而变化，即驱动轮转过相同的角度时，对应的胶带粘附区移动的距离不同，往往导致粘附区不能准确地移动到镜头下方，导致相机拍到的实际为胶带空白区域的照片，无法反映孢子的情况，甚至造成误判。


技术实现要素：

4.本发明提供一种具有测距机构的孢子检测装置，解决了现有技术中胶带粘附区无法准确地移动到镜头处的问题。
5.一种具有测距机构的孢子检测装置，包括机架以及设置在机架上的胶带系统、相机系统和气流系统，胶带系统包括驱动轮、从动轮、测距轮以及用于驱动驱动轮的驱动电机，机架上设有光电开关，测距轮上圆周均布有与光电开关配套的遮光片。
6.进一步，所述测距轮包括测距轮本体以及与测距轮本体同轴固定连接的转动轴，所述遮光片与测距轮本体固定连接，转动轴通过轴承与所述机架转动连接。
7.进一步，所述机架上设有第一张紧轮和第二张紧轮，所述驱动轮、从动轮、第一张紧轮和第二张紧轮均可转动地设置在所述机架上，且驱动轮的轴线、从动轮的轴线、测距轮本体的轴线、第一张紧轮的轴线、第二张紧轮的轴线互相平行。
8.进一步，所述机架上设有第三张紧轮和第四张紧轮，所述转动轴位于第一张紧轮、第二张紧轮、第三张紧轮、第四张紧轮围成的区域内部。
9.进一步，所述相机系统包括依次设置的光源、透镜、物镜、相机，透镜、物镜、相机的光轴位于同一直线上。
10.进一步，所述气流系统包括进气管、出气管、孢子腔、风机和托块机构，进气管和出气管均与孢子腔连通，孢子腔设有开口；托块机构包括托块本体以及用于驱动托块本体往复运动的驱动机构。
11.进一步，所述驱动机构包括凸轮、凸轮电机、导向杆、凸轮安装板、复位弹簧，凸轮安装板固定连接在所述机架上，导向杆穿过凸轮安装板，导向杆一端与所述托块本体连接，另一端设有挡块，复位弹簧套设在导向杆上，复位弹簧一端抵靠在凸轮安装板上，另一端抵靠在挡块上，凸轮贴靠在所述托块本体上。
12.进一步，所述凸轮电机固定在所述机架上，凸轮固定在凸轮电机的转轴上，机架上设有固定板，凸轮电机的转轴穿过固定板且通过轴承与固定板转动连接。
13.进一步，所述风机包括风机本体和壳体，壳体上设有两端开口的腔体，风机本体位于腔体内，壳体上连接有变径筒，变径筒远离壳体的一端与所述进气管/出气管连接，壳体远离变径筒的一端连接有筒体，筒体上设有滤网。
14.进一步，所述从动轮的转轴上连接有阻尼器。
15.从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：本发明使用时，用于粘附孢子的胶带绕设在从动轮上，驱动轮转动拉动胶带自由端，带动从动轮转动，使得胶带逐渐绕在驱动轮上。测距轮的侧壁贴靠在胶带上，胶带运动带动测距轮转动，使得遮光片依次经过光电开关，光电开关的通断计数可以计算出测距轮转动的角度，从而得到胶带移动的距离。能够确保胶带粘附了孢子的区域能够恰好移动到相机系统的拍摄位置。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本发明整体结构示意图；图2为本发明内部结构示意图；图3为图1中a区域放大图；图4为图1中b区域放大图；图5为本发明孢子腔和托块系统结构示意图；图6为本发明测距轮结构示意图；图7为本发明测距轮后视图；图8为本发明孢子腔结构示意图；图9为本发明风机结构示意图；1、机架，2、驱动轮，3、从动轮，4、光电开关，5、遮光片，6、测距轮本体，7、转动轴，8、第一张紧轮，9、第二张紧轮，10、第三张紧轮，11、第四张紧轮，12、光源，13、透镜，14、物镜，15、相机，16、进气管，17、出气管，18、孢子腔，19、风机，20、托块本体，21、凸轮，22、导向杆，23、凸轮安装板，24、复位弹簧，25、挡块，26、固定板，27、变径筒，28、筒体，29、风机本体，30、壳体，31、防雨罩，32、外壳，33、圆筒，34、连接杆，35、第二测距轮安装板，36、第一测距轮安装板。
具体实施方式
18.为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合附图，对本
发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。
19.实施例1如图1
‑
9所示，一种具有测距机构的孢子检测装置，包括机架1以及设置在机架1上的胶带系统、相机系统和气流系统，胶带系统包括第一张紧轮8、第二张紧轮9、第三张紧轮10、第四张紧轮11、驱动轮2、从动轮3、测距轮以及用于驱动驱动轮2的驱动电机，第一张紧轮8、第二张紧轮9、第三张紧轮10、第四张紧轮11、驱动轮2、从动轮3、测距轮均可转动地设置在所述机架1上，且第一张紧轮8的轴线、第二张紧轮9的轴线、第三张紧轮10的轴线、第四张紧轮11的轴线、驱动轮2的轴线、从动轮3的轴线、测距轮的轴线互相平行。第一张紧轮8、第二张紧轮9、第三张紧轮10、第四张紧轮11在机架1上的正投影位于一四边形的四角上，测距轮在机架1上的投影位于该四边形内。第二张紧轮9位于第一张紧轮8的右侧，第三张紧轮10位于第二张紧轮9的下方，第四张紧轮11位于第一张紧轮8的下方，测距轮位于第一张紧轮8的右下方，且测距轮位于第三张紧轮10的左上方。
20.测距轮包括测距轮本体6以及与测距轮本体6同轴固定连接的转动轴7，因此转动轴7在机架1上的正投影也位于所述四边形内，转动轴7位于第一张紧轮8的右下方，且转动轴7位于第三张紧轮10的左上方，测距轮本体6上圆周均布有遮光片5，遮光片5与测距轮本体6固定连接，第一测距轮安装板36焊接在圆筒33的第一端，圆筒33的第二端焊接在机架1上，第二测距轮安装板35通过连接杆34固定在第一测距轮安装板36上，转动轴7分别通过轴承与第一测距轮安装板36和第二测距轮安装板35转动连接。光电开关4为槽形光电开关，测距轮本体6转动时，遮光片5依次经过槽形光电开关的发射端和接收端之间。测距轮本体6为圆形片状，在测距轮本体6的边缘处圆周均匀地开孔，形成遮光片5，生产简单，成本低。圆筒33为轴承的安装提供了空间，转动轴7穿过机架1且不与机架1接触；第一测距轮安装板36和第二测距轮安装板35均固定在机架1上，通过第一测距轮安装板36和第二测距轮安装板35将转动轴7的轴向固定，既保证了转动轴7能够自由转动，阻尼小，又保证了转动轴7轴线的稳定性。本发明使用时，用于粘附孢子的胶带绕设在从动轮3上，驱动轮2转动拉动胶带自由端，带动从动轮3转动，使得胶带逐渐绕在驱动轮2上。测距轮的侧壁贴靠在胶带上，胶带运动带动测距轮转动，使得遮光片5依次经过光电开关4，光电开关4的通断计数可以计算出测距轮转动的角度，从而得到胶带移动的距离。能够确保胶带粘附了孢子的区域能够恰好移动到相机系统的拍摄位置。
21.胶带设有胶水的一面朝外，能够在孢子腔18开口处粘附孢子，胶带绕在驱动轮2、从动轮3、第一张紧轮8、第二张紧轮9、第三张紧轮10、第四张紧轮11和转动轴7上，且胶带设有胶水的一面贴靠在转动轴7上，能够增加胶带与转动轴7之间的摩擦力，防止胶带与转动轴7之间发生滑动，导致测距轮测量的胶带移动距离不准确。同时由于转动轴7位于第一张紧轮8、第二张紧轮9、第三张紧轮10、第四张紧轮11围成的区域内部，因此能够将胶带张紧。
22.相机系统包括依次设置的光源12、透镜13、物镜14、相机15，透镜13、物镜14、相机15的光轴位于同一直线上。光源12发射的光经透镜13折射后，照亮胶带，经过物镜14和相机15的镜头折射后，在相机15的感光元件上成像，并通过线路将信号传输到上位机。物镜14与相机15的镜头组成显微镜，能够将孢子的图像进行放大。
23.气流系统包括进气管16、出气管17、孢子腔18、风机19和托块机构，进气管16和出气管17均与孢子腔18连通，孢子腔18设有开口；托块机构包括托块本体20以及用于驱动托块本体20往复运动的驱动机构。驱动机构推动托块本体20移动，托块本体20推动胶带向孢子腔18移动，托块本体20在极限位置处时，胶带设有胶水的一面贴靠在孢子腔18的开口处，风机19工作使外界空气经进气管16进入孢子腔18，空气中的孢子粘附在胶带上，空气经出气管17排出。当需要拍照时，在控制电路的控制下，驱动机构驱动托块本体20反向移动，胶带与托块本体20、孢子腔18脱离，驱动轮2带动胶带移动，光电开关4将遮光片经过的次数转化成电信号传输给控制电路，控制电路据此计算出胶带移动的距离，当胶带移动的距离达到预设值时（优选地此距离与相机15到孢子腔18的水平距离相等），驱动轮2停止工作，相机15进行拍照。
24.驱动机构包括凸轮21、凸轮电机、导向杆22、凸轮安装板23、复位弹簧24，凸轮安装板23固定连接在所述机架1上，导向杆22穿过凸轮安装板23且与凸轮安装板23滑动连接，导向杆22一端与所述托块本体20螺纹连接，另一端设有挡块25，复位弹簧24套设在导向杆22上，复位弹簧24一端抵靠在凸轮安装板23上，另一端抵靠在挡块25上，凸轮21贴靠在所述托块本体20上。凸轮电机采用微型电动阀门，其电源正接时正向转动90
°
，电源反接时反向转动90
°
（由电源正接时正向转动90
°
后的位置复位），能够驱动凸轮21转动，将托块本体20推向所述孢子腔18的开口，托块本体20推动胶带贴靠在孢子腔18的开口处。
25.凸轮电机固定在所述机架1上，凸轮21固定在凸轮电机的转轴上，机架1上设有固定板26，凸轮电机的转轴穿过固定板26且通过轴承与固定板26转动连接，机架1在固定板26处设有通孔，因此该轴承不与机架1接触。孢子腔18位于第一张紧轮8与第二张紧轮9之间且孢子腔18的最低点高于第一张紧轮8与第二张紧轮9的最高点，孢子腔18的开口向下，当托块本体20未受到凸轮21的支撑时，胶带也未受到托块本体20的支撑，胶带与孢子腔18不接触；当托块本体20受到凸轮21支撑时，托块本体20将胶带推到孢子腔18上，使胶带将孢子腔18的开口封堵住。
26.风机19包括风机本体29和壳体30，壳体30上设有两端开口的腔体，风机本体29位于腔体内，壳体30上连接有变径筒27，变径筒27远离壳体30的一端（变径筒27内径较小的一端）与所述进气管16/出气管17连接，壳体30远离变径筒27的一端连接有筒体28，筒体28上设有滤网。机架1、胶带系统、相机系统和气流系统位于外壳32内部，外壳32上设有防雨罩31，防雨罩31将筒体28的端部罩住，防止筒体28进水。
27.从动轮3的转轴上连接有阻尼器。阻尼器能够提高胶带的拉力，避免胶带松弛。
28.本发明的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样的特征在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的方案以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
29.对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽
的范围。