Результат интеллектуальной деятельности: Устройство для определения освещенности кроны дерева

Изобретение относится к области лесного хозяйства и может быть использовано при определении освещенности кроны растущего дерева и распределения физиологически активной радиации (ФАР).

Известно устройство для обрезки ветвей деревьев, содержащее штангу, шарнирно закрепленную на конце штанги опору для установки на ней посредством крепежного средства электромотора, режущий орган, источник питания, поворотные верхние упоры с регулируемым углом в соответствии с диаметром спиливаемой ветки (Патент РФ № 2457668, МПК A01G 3/08, 2012 г.).

Недостатком такого решения является ограниченная длина штанги, сложность конструкции, невозможность установки системы оптических датчиков для определения освещенности кроны дерева.

Известна ирисовая диафрагма, содержащая систему лепестков, закрепленных на подвижном элементе, установленном в неподвижной оправе (Патент РФ № 2281539, МПК G03B 9/02, 2006 г.). Привод диафрагмы работает от электродвигателя. Недостатком является сложность конструкции и невозможность регулировать и измерять световой поток в кроне деревьев в лесонасаждении.

Известно устройство для определения освещенности под пологом лесонасаждений на основе фотодатчиков люксметра для многократного измерения освещенности с нескольких точек в горизонтальной и вертикальной плоскостях и получения истинной величины физиологически активной радиации (ФАР) (А.Ф. Чмыр «Биологические основы восстановления еловых лесов южной тайги» Издательство Ленинградского университета, Л., 1977 г., с. 12). Для устранения усталости фотодатчика, который выполнен на основе селенового диода, устройство снабжено поворотной светозащитной крышкой с электроприводом, затеняющей активную поверхность освещения фотодатчика в защитном от излучения режиме. По своей сущности и достигаемому результату это решение наиболее близко к заявленному и принято за прототип.

Существенными недостатками прототипа является сложность конструкции, низкая надежность работы поворотной крышки фотодатчика, невозможность регулирования светового потока в фотодатчике.

Задача изобретения – устранение перечисленных недостатков и повышение эффективности определения освещенности кроны дерева и распределения физиологически активной радиации. Это достигается тем, что устройство для определения освещенности кроны дерева содержит вертикальную телескопическую штангу со звеньями, фотодатчики со светозащитными элементами, на звеньях вертикальной телескопической штанги установлены с шагом h горизонтальные выдвижные телескопические элементы, на оконечностях которых установлены фотодатчики, оснащенные светозащитными элементами в виде лепестковой диафрагмы с электроприводом. При этом фотодатчики расположены в соответствии с конфигурацией кроны дерева.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид устройства для определения освещенности кроны дерева; на фиг.2 – схема фотодатчика с диафрагмой, пульт управления и регистратор; на фиг.3 - общий вид лепестковой диафрагмы; на фиг.4 - поперечный разрез узла соединения телескопических элементов устройства; на фиг.5 - устройство в исходном транспортном положении.

Устройство для определения освещенности кроны дерева содержит вертикальную многозвенную телескопическую штангу 1 с выдвижными звеньями 2, горизонтальные поперечные выдвижные телескопические элементы 3 с установленными на них фотодатчиками 4 с лепестковой диафрагмой 5, основание телескопической штанги 6, соединительные коммуникационные кабели 7, 8, пульт управления 9, регистратор 10, крону растущего дерева 11, соединительную муфту 12.

Устройство для определения освещенности кроны дерева работает следующим образом: телескопическую штангу 1 переводят из транспортного положения в рабочее путем выдвижения звеньев 2 и установкой их на определенное расстояние с шагом h, выставляют поперечные выдвижные телескопические элементы 3 на расстояние, определяемое в соответствии с конфигурацией кроны дерева 11, и фиксируют соединительной муфтой 12. На оконечностях элементов 3 размещают фотодатчики 4, оснащенные лепестковыми диафрагмами с электроприводом 5, ориентируя их в требуемое положение относительно измеряемого светового потока. Подключают фотодатчики и лепестковые диафрагмы коммуникационными кабелями 7,8 к пульту управления 9 и регистратору 10. Диафрагма фотодатчика приводится в закрытое (спящее) положение. Собранную систему устройства переводят в вертикальное положение и устанавливают в основание телескопической штанги 6. Длительная световая экспозиция приводит к усталости фотоэлемента датчика, выполненного на основе селенового диода, и должна быть ограничена по времени. Для измерения интенсивности светового потока с пульта управления по команде активируют фотодатчик путем открытия диафрагмы и производят кратковременную световую экспозицию в течение времени, необходимого для снятия показаний с приборов (фотодатчиков), после чего диафрагму закрывают и переводят в «спящий режим» по команде с пульта, при этом прерывается световой поток и предотвращается усталость фотоэлемента. Следующее измерение производят аналогично в соответствии с программой наблюдений. Результаты измерений архивируются в регистраторе 10. Степень раскрытия диафрагмы может регулироваться с пульта управления 9, в зависимости от задачи и условия измерения интенсивности светового потока.

В результате упрощается конструкция, повышается надежность работы устройства и достигается эффективное регулирование светового потока в фотодатчике.