第一发明人姓名:杨双源

性别:女

民族:汉族

第一发明人所在学校:莱州市双语学校

第一发明人年级:七

辅导教师姓名:赵福庆

作品摘要:

*结构组成:

作物田间便携式抗倒伏力测试仪主要包括竖杆、踏板、叉头，转动轴和测试仪主机。主机上集成了拉力计、角度仪和激光测距仪组成。
*主要特征:

其特征是：1、在一根金属竖杆下端安装一个叉头，用转动轴将竖杆与叉头固定；2、在坚杆的下部安装踏板，用于踩踏使叉头插入土壤中；3、在竖杆上套装一个可以沿金属竖杆上下活动的测试仪主机；4、测试仪主机上集成了拉力计、角度仪和激光测距仪；4、测试仪主机一侧连接索套，用于固定作物茎。
*主要用途:

本发明主要用于农作物植株的田间抗倒伏力测试。它利用力学原理，将生活中常见的工具和仪器进行组合，组装成一个全新的测量工具，用以模拟风力吹断作物茎秆的过程，并得到风力数值，而且在这一过程中充分考虑使用的便携性，这包括对操作人员人数的考虑，操作本身的方便性，数据记载的准确性和便利性等。 可应用于玉米、小麦、水稻、高粱等作物田间抗倒伏力的测试，使育种、栽培、农业技术推广人员可以简便准确的选取抗倒伏品种。
*创新点:

1、测试仪主机可以沿金属竖杆上下自由活动，安装在金属底部的固定插头和活节可以使金属竖杆自由倒向，由套索拉着作物茎秆随金属竖杆上的测试仪主机同步倒伏。这样可以保证拉力在作物茎秆上的受力点是平行同步的，与自然风力吹倒作物茎秆的受力点一致。

2、这个测试仪主机安装有角度仪、激光测距仪和拉力计的集成块，一次测试可获得多个数据。

3、拉动竖杆倾斜角度大小模拟不同级别的风力，在作物生长期间实现田间实时测定。

*问题提出:

我爸爸从事玉米育种工作，每年夏天都要测玉米抗倒伏力。测定抗倒力需要在实验室进行，爸爸顶着酷暑到地里扛回一些玉米秆，在实验室里用仪器进行压断测试。爸爸说测试玉米的抗倒伏力是为了准确地选取抗倒伏的品种。而现在的测试只能在实验室进行，缺少田间测试设备。看着爸爸被汗水浸湿的身躯，我想发明一种节省爸爸劳动力的仪器。于是，我就对这个问题进行了认真的调查和研究，发现我国目前没有进行田间测试玉米倒伏力的设备。
*解决方案:

我看到妈妈在拖地时使用拖把，拖把也可以向不同角度倾斜，由此受到启发，通过杠杆原理解决问题。如果用一个工具当作杠杆，捆绑在玉米茎秆上，拉着这个工具随玉米茎秆一起倒伏，杠杆受力相当于抗倒伏力。这个思路得到了爸爸的认可，于是我们在这个思路下去解决爸爸说的其他问题。首先是如何使这个力符合自然风力吹在玉米茎秆上的过程，因为随着玉米倒伏着力点是变化的，因此我们想到可以通过一个能沿竖杆自由活动的滑块来解决这个问题，为了使滑块能上下自由移动又不脱离竖杆，我们用滑槽对其进行定位和活动。这个最关键的问题解决后，就是考虑如何读取数值，我们又在滑块上加上了拉力计，最后通过叉头等配件使工具能随着要求倒伏，这样我们就基本确定了模型方案。 在设计作品时，主要考虑如何使一个人即可完成玉米茎杆抗倒伏力的测量工作，将所有应用的部件装到一个设备上，便于在田间操作。研制过程中，我们到玉米田间了解玉米试验田的具体情况，了解现在应用的测力仪存在哪些问题，设计出图纸并委托加工厂帮助出设备样品。拿到样品后到田间试验，根据试验出现的问题对本产品进行优化改良。经过改进，现在已可以用于小麦、水稻、高粱等其它作物。 
*使用或试用效果:本设备已经在玉米上试用，通过该设备，取得了不错的效果。1、减少劳动力，爸爸不需要再将玉米茎秆砍断搬回实验室，在田间就可以完成测量。

2、测量数值准确，测量的数值与在实验仪器上数值相同，可以取代高昂的实验仪器。

3、效率高，平均2分钟就可以测出数值。

4、减少劳动力，爸爸不需要助手，自己就可以操作这个工具。 
*优点:

1、田间无损伤活体实时测定。测定时不损伤植株，测试后植株可以继续生长，经过一段时间后可再次测定同一植株。改变了现有产品只能在室内测定的缺点。2、测定时可模拟不同风力的大小，一次测定可获取几十个数据，采集数据设备自动记录，存储在U盘中，完成测试后输入计算机统一分析。3、一个人即可完成测试工作，数据即测即得，无需等待。4、制作很方便，价格便宜，采取的都是生活里常见配件。 
*还需进一步研究的问题:

作物的抗倒伏性是非常重要的，下一步需要将力和风级统一起来。现在测试的数据是抗倒伏力，通过计算可以将抗倒伏力直接转换成风力级别。让用户测试过程中就可以直接得出作物抗风还是不抗风，能抗几级风。

 

作品图片:

查新说明:自我查新结论：新颖

查新体会： 方法1：通过百度查询，输入关键词“田间 便携式 作物 抗倒伏 专利”，发现有一个专利实用新型“便携式作物抗倒伏强度电子测定仪”专利号CN201120213849.9，还有一个浙江托普仪器有限公司生产的“便携式植物抗倒伏测定仪”型号为YYD-1B，没有申请专利。 方法2：佰腾网站检索http://www.patexplorer.com/，输入关键词“田间 便携式 作物 抗倒伏”、“作物 田间 抗倒伏力”没有查询到专利。我又改了关键词“便携式 作物 抗倒伏” ，只有一个实用新型专利“便携式作物抗倒伏强度电子测定仪”专利号CN201120213849.9。 查新过程中，我觉得不同关键词的检索很重要，通过改变或减少关键词，可以扩大检索范围。 与同类作品对比分析：1、浙江托普仪器有限公司的YYD-1B型玉米茎杆抗倒伏力测试仪。上述设备的缺陷有，不适用于田间测定，必须将玉米植株砍伐运输到实验室内进行测定，测试数值不准确，使用上述设备时，是将玉米植株放置水平对茎杆施加压力使其折断从而测量其抗压力指数，这种方式将压力集中在整个植株的某一个点，与自然风力对植株茎杆形成的外力施加压力的形式不同，所测量的数值不准确。2、便携式作物抗倒伏强度电子测定仪（专利号：CN201120213849.9），主要是在室内测试，很少应用到田间，缺点是该设备是通过设置在仪器上的推杆推倒作物植株，力度比较生硬，容易造成茎杆损伤，不利于被测试的作物茎杆继续成长，并且操作复杂，效率低。 本作品的优点及改进内容： 我的发明里克服了上述专利的缺点。在本发明中将推力改为拉力，能够更准确地测定时可模拟不同风力的大小，并且效率高，2分钟即可完成测试，这也是我的方案与这些专利的区别。