專利名稱：種子生物力學信號測評系統及其測評方法
技術領域：
本發明涉及種子生物力學領域，特別是一種種子生物力學信號(突破力)測評系統及其測評方法。
背景技術：
生物力學是20世紀60年代興起的邊緣學科，它是物理學的分支，是利用力學的方法和原理對活體進行定量研究。目前，國內外生物力學的研究主要以人體、醫學和體育運動為對象，并取得一系列成果，對人類健康做出了重要貢獻。相對而言，生物力學在植物方面的研究還具有極大發展空間，生物力學創始人美 國科學院院士馮元楨指出“應力-生長關系是生物力學活的靈魂”。隨著人類對農業發展的重視和農業現代化步伐的加快，在農、林等領域中，有關植物的許多基礎性問題單靠傳統農學知識已不能很好解釋，如植物體液運行規律及相關信息采集，作物承載應力與生長，作物抗倒伏機理，作物生物力學性質對相關作業機械設計指導，作物生物力學評價等。種子學是研究植物種子的特征特性和生命活動規律的基本理論和農業生產應用技術的一門應用學科。當今隨著種子科學研究的不斷深入和應用技術的快速發展，通常將種子學(Seed Science),擴展為種子科學原理和技術(Principles of Seed Science andTechnology) 0廣義而言，包括種子科學的基礎理論和應用技術。種子從萌發到新一代種子產生的整個生育過程中，伴隨著各種生物力的作用，包括自身生育力，營養元素，時空機制，不斷向下一個生長階段過渡；以及來自外界的力如風、水、昆蟲、鳥和動物等。可見，將生物力學研究方法和手段運用于種子科學研究中，對更好了解種子生命活動規律及研發新的種子機械加工工藝及處理方法等具有重要意義。在種子科學研究方面，生物力學的運用目前還僅局限于力學測量，主要有James等(1983)用萬能材料試驗機(Instron Universal Testing Machine)檢測辣椒胚乳強度變化；Chen等(2000)用組織分析儀結合人工制作的探頭對西紅柿種子胚乳強度進行研究；Muller等(2006)采用自制設備結合直徑O. 3mm的金屬探頭,推進速度2mm/min成功檢測到獨行菜胚乳突破力等。此外，尚無統一的、符合種子萌發特性的ASASBA(A System forAutomated Seed Biomechanical Assessment,種子生物力學評價系統)建立。
發明內容
針對上述問題，本發明的目的是提供一種能夠實現對種子生物力學信號測定，以及對獲得的數據進行系統評價的種子生物力學信號測評系統及其測評方法。為實現上述目的，本發明采取以下技術方案一種種子生物力學信號測評系統，其特征在于它包括一樣品固定臺，所述樣品固定臺上垂直設置有一探測柱，所述探測柱頂端設置有一探測臂，所述探測臂底部設置有一探測軸，所述探測軸底部固定一個壓力傳感器，所述壓力傳感器內部引出一連接桿，所述連接桿的末端連接探頭；所述樣品固定臺頂面設置有可移動的底板，所述樣品固定臺上設置有用于調節所述底板前后左右水平移動的位移調節器，所述探測柱上設置有用于調節所述探頭緩慢上下移動的位移調節器，該所述位移調節器電連接設置在所述探測柱上的電動馬達，所述電動馬達連接計算機；所述探測臂上設置有用于調節所述探頭向下移動的位移調節器；所述探測臂上還設置有信號放大器、濾波器和Holter記錄裝置，所述壓力傳感器的輸出端電連接所述信號放大器，所述信號放大器的輸出端電連接所述濾波器，所述濾波器的輸出端電連接所述Holter記錄裝置；所述Holter記錄裝置連接所述計算機，所述計算機中預置有種子生物力學信號評價模塊。
所述探測軸上還設置有一用于罩設所述探頭和樣品固定臺上的待測樣品的密閉容器；所述探測臂上還設置有液晶顯示器。所述壓力傳感器采用用于人體胸腹部呼吸運動波形監測傳感器，所述傳感器為壓阻式全橋型，量程為0 300g ;滿幅度輸出>40mv/300克/5V;精度1%;電源電壓5 9V ;輸出阻抗< 3ΚΩ ;所述信號放大器為差分輸入，第一級采用直流放大器，增益小于20倍，帶有零位調節器；第一和第二級之間采用交流耦合，時間常數大于5秒。所述計算機中預置的種子生物力學信號評價模塊采用數據采集+數據庫管理的模式，其包括以下子模塊數據采集子模塊、數據維護子模塊、數據查詢子模塊、數據輸出子模塊、數據分析子模塊、系統管理子模塊。所述數據采集子模塊對待測樣品進行信號采集，最終轉化為數值樣式，包括記錄名、記錄號、檢測日期；所述數據維護子模塊主要包括數據錄入、數據編輯和數據刪除三個子模塊；所述數據查詢子模塊設置了 “打開記錄”、“刪除記錄”、“數據回放”、“退出系統”按鈕；所述數據輸出子模塊將所有信息或查詢結果以Excel表形式進行預覽和打印，同時生成相應圖象；所述數據分析子模塊將獲得的有效數據進行整理，并進行統計分析；所述系統管理子模塊設有系統管理員，系統啟動時要求輸入密碼，在一定程度上保證系統安全性。上述種子生物力學信號測評系統的一種測評方法，包括以下步驟1)將待測樣品通過模具固定在樣品固定臺上的可移動的底板上，通過樣品固定臺上的位移調節器調節底板前后左右水平移動，將模具移至樣品固定臺中央區域；同時通過探測臂上的位移調節器調節探頭向下移動的距離，使探頭對準待測樣品的待測區域；然后，通過探測柱上的位移調節器設定探頭向下穿刺的移動速度和穿刺深度；設置壓力傳感器的采樣頻率；2)探頭以設定的速度向下穿刺，探頭從接觸待測樣品，到將待測樣品穿刺設定深度的整個過程中，力的大小在不斷發生變化，通過探頭對這些變化的生物力信號進行探測，并將探測到的不斷變化的壓力信號傳遞給壓力傳感器，由壓力傳感器依次傳送給放大器、濾波器，最后存儲在Holter記錄裝置中；3)將Holter監控記錄裝置中的數據下載到計算機中，通過計算機內預置的種子生物力學信號評價模塊進行存儲，并選取若干個單位時間段的同一序號采樣點進行連接，形成力大小變化趨勢曲線；選擇感興趣的某一區段，將該區段放大，得到完整數據，進而便于獲得目標數據，用于分析研究。所述壓力傳感器的采樣頻率設為每秒9個采樣點，連續采樣若干秒后，選取每一秒中的9個采樣點的第一個采樣點，將這些采樣點連接，即形成力大小變化趨勢曲線。所述探頭的直徑為O. 4mm，長度為2cm ;探頭向下穿刺所述待測樣品的速度為O. Olmm/s,探頭向下穿刺所述待測樣品的深度范圍為O 25mm。本發明由于采取以上技術方案，其具有以下優點1、本發明通過樣品固定臺上的位移調節器調節待測樣品的水平位置，通過探測臂上的位移調節器調節探頭上下位移距離，使探頭對準待測區，通過探測柱上的位移調節器調節探頭向下移動速度，該位移調節器可通過與計算機連接的電動馬達控制，能夠保證以預設移動速度對待測樣品進行探測，并能在達到設定移動距離時制動；本發明簡單實用，可控性強。2、本發明采用醫用人體胸腹部呼吸運動波形監測傳感器，其靈敏度高、頻率響應范圍好、線性度好、體積小、耗電低、堅固耐用、使用方便。3、本發明設置有密閉容器，將探頭和樣品固定臺上的待測樣品罩設在密閉容器中，在測定過程中，能夠避免外界環境因素等對測量結果的影響，減小測量誤差，保證結果的精準度。4、本發明在計算機內預置有種子生物力學信號評價模塊，能夠將測定數據進行存儲，并通過連接各單位時間段內同一序號采樣點，形成力大小變化趨勢曲線，通過趨勢曲線找到目標區段后，可將該區段放大，并得到完整數據，進而獲得目標數據，用于分析研究。5、本發明在計算機內預置的種子生物力學信號評價模塊還支持查詢檢索等多種功能，通過該模塊可生成數據圖像等，并可通過打印機進行紙質保存。本發明結構設置簡單巧妙，操作方便可靠，靈敏度高，可廣泛用于種子生物力學信號的測評工作中。
圖I是本發明測評系統結構示意2是本發明測評系統的測評方法流程示意3是本發明生物力學信號采集處理系統結構示意4是本發明種子生物力學信號(突破力)采集界面截5是玉米種子萌發過程種皮突破前種子形態6是玉米種皮突破力測定樣品制備示意7是采用本發明對玉米自交系B73種皮突破力信號采集波形8是采用本發明對玉米自交系B73種皮突破力信號采樣點數據分布9是采用本發明對在兩個不同萌發溫度下不同玉米自交系種子種皮最大突破力比較示意圖
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細的描述。如圖I所示，本發明種子生物力學信號(突破力)測評系統包括一樣品固定臺1，樣品固定臺I上垂直設置有一探測柱2，探測柱2頂端設置有一探測臂3，探測臂3底部設置有一探測軸4，探測軸4底部固定一個壓力傳感器5，從壓力傳感器5內部引出用于更換探頭型號的連接桿，連接桿的末端連接探頭6。探測軸4上還設置有一密閉容器7，測量時，放下密閉容器7，將探頭6和樣品固定臺I上的待測樣品罩設在密閉容器7中，可避免外界環境干擾，測量完畢后，可將密閉容器7上提。樣品固定臺I頂面設置有可移動的底板8，樣品固定臺I上設置有用于調節底板8前后左右水平移動的位移調節器9，探測柱2上設置有用于調節探頭6緩慢上下移動的位移調節器10，位移調節器10電連接設置在探測柱2上的電動馬達11，電動馬達11可連接計算機12，由計算機12界面進行控制。探測臂3上設置有用于調節探頭6向下移動的位移調節器13。探測臂3上還設置有液晶顯示器14，以及信號放大器、濾波器和Holter (動態心電圖)記錄裝置15，壓力傳感器5的輸出端電連接信號放大器，信號放大器的輸出端電連接濾波器，濾波器的輸出端電連接Holter記錄裝置15。Holter記錄裝置15連接計算機12，計算機12中預置有種子生物力學信號評價模塊。如圖I、圖2所示，本發明種子生物力學信號(突破力)測評系統的測評方法包括以下步驟I)將待測樣品16放置在一個模具(根據待測樣品形狀定制)中，并將模具固定在樣品固定臺I上的可移動的底板8上，通過樣品固定臺I上的位移調節器9調節底板8前后左右水平移動，將模具移至樣品固定臺I中央區域；同時通過探測臂3上的位移調節器13調節探頭6向下移動的距離，使探頭6對準待測樣品16的待測區域；然后，通過探測柱2上的位移調節器10設定探頭6向下穿刺待測樣品16的移動速度和穿刺距離(穿刺深度)；設置壓力傳感器5的采樣頻率。
2)探頭6以設定的速度向下穿刺待測樣品16，探頭6從接觸待測樣品16，到將待測樣品16穿刺設定距離的整個過程中，力的大小在不斷發生變化，且具有一定的變化趨勢，通過探頭6對這些變化的生物力信號進行探測，并將探測到的不斷變化的壓力信號也就是力學信號傳遞給壓力傳感器5，由壓力傳感器5依次傳送給放大器、濾波器，進行實時輸出，最后通過單片機技術將采集數據信息存儲在Holter記錄裝置15中。3)將Holter監控記錄裝置15中的數據通過自編軟件下載到計算機12中，通過計算機12內預置的種子生物力學信號評價模塊進行存儲、分析、評價；由于探頭6從接觸待測樣品16，到將待測樣品16穿刺設定距離的整個過程中，力的大小具有一定的變化趨勢，而通過設置壓力傳感器5的采樣頻率，在一定時間段內，壓力傳感器5的采樣點數量是一定的，因此通過計算機12內預置的種子生物力學信號評價模塊，選取若干個單位時間段的同一序號采樣點進行連接，形成力大小變化趨勢曲線(將各采樣點連接而成)。當通過趨勢曲線找到目標區段時，可將該區段放大，得到完整數據，并獲得目標數據，用于分析研究。種子生物力學信號評價模塊還支持查詢檢索等多種功能。此外，種子生物力學信號評價模塊生成的數據圖像等還可通過打印機進行紙質保存。上述實施例中，壓力傳感器5的采樣頻率設為每秒9個采樣點，連續采樣若干秒后，選取每一秒中的9個采樣點的第一個采樣點，將這些采樣點連接，即可形成力大小變化趨勢曲線。壓力傳感器5的采樣頻率越大數據量越大，壓力傳感器5采樣頻率的設置，以及不同固有頻率傳感器的選擇，只要滿足測量需求即可。上述實施例中，探頭6的直徑為O. 4mm，長度為2cm ;探頭6向下穿刺待測樣品16的移動速度為O. Olmm/s，探頭6穿刺待測樣品16的深度范圍是O 25mm。探頭6的材料、形狀及型號如長度、直徑等，均可根據待測樣品16的性質特征進行選擇，以滿足不同的測
量需求。上述實施例中，壓力傳感器5采用原用于人體胸腹部呼吸運動波形監測傳感器，該傳感器為壓阻式全橋型，具有靈敏度高、頻率響應范圍好、線性度好、體積小、耗電低、堅固耐用、使用方便等特點；其量程為0 300g (克)；滿幅度輸出>40mv/300克/5V(DC)；精度1% ;電源電壓5 9V(DC)(推薦使用5V(DC));輸出阻抗<3ΚΩ ;傳感器引出的電纜芯線紅——正電源5 9V (DC)(自制電池盒4節1.5V 5號電池)；屏——電源地；黑——信號正；白——信號負。上述實施例中，采用的信號放大器為差分輸入，第一級采用直流放大器，增益小于20倍，帶有零位調節器；第一和第二級之間采用交流耦合，時間常數大于5秒。
上述實施例中，在對待測樣品16進行位置調節，以及探頭6穿刺探測的過程中，可以通過液晶顯示器14顯示探頭6的下移距離、速度等參數。如圖3所示，本發明種子生物力學信號(突破力)測評系統由種子生物力學信號測定系統與種子生物力學信號評價模塊兩大部分組成。種子生物力學信號測定系統主要用于完成對樣品生物力電信號與非電生物信號的放大，并對信號進行A/D轉換，將生物力學信息存貯在Holter記錄裝置中，進而通過系統應用軟件下載到計算機中。種子生物力學信號評價模塊主要用來對數字化了的生物力學信號進行存儲、處理、顯示及打印輸出，同時控制系統各子模塊的功能，與操作者進行人機對話。本發明的計算機12中預置的種子生物力學信號評價模塊采用數據采集+數據庫管理設計模式，由以下子模塊組成，包括數據采集子模塊、數據維護子模塊、數據查詢子模塊、數據輸出子模塊、數據分析子模塊、系統管理子模塊以及其他模塊。數據采集子模塊對待測樣品16進行信號采集，最終轉化為數值樣式，包括記錄名、記錄號、檢測日期等(如圖4所示)。記錄欄可以用文字、數值或符號來表示待測樣品名稱；記錄號為數值型，可系統自動生成便于數據查詢、輸出等；檢測日期也可系統自動生成便于查詢保存。數據維護子模塊主要包括數據錄入、數據編輯和數據刪除三個子模塊。數據錄入后，考慮到信息錄入的有效性與完整性，設計了檢測程序，主要包括有效性檢測和完整性檢測。有效性檢測信息在錄入時，程序將自動檢測輸入數據的數據類型，判斷其與對應的數據項要求是否一致，從而保證數據的有效性。同時避免信息錄入的重復與失誤，提高信息的有效性。完整性檢測確定錄入信息的完整性，便于查詢對比等操作，進而提高數據操作效率。數據查詢子模塊設置了 “打開記錄”、“刪除記錄”、“數據回放”、“退出系統”按鈕，各按鈕對應相應子按鈕和對話框，方便用戶瀏覽查詢所需信息。在瀏覽基礎信息同時，用戶可隨時通過備注查看其它相關信息。數據輸出子模塊可將所有信息或查詢結果以Excel等輸出形式進行預覽和打印，同時生成相應圖象。數據分析子模塊可將獲得的有效數據進行整理，并進行統計分析等。系統管理子模塊設有系統管理員。系統管理員可增加新用戶并賦予其權限，也可以刪除原有用戶信息，同時對數據進行維護；普通用戶只擁有查詢瀏覽權限；系統啟動時要求輸入密碼，在一定程度上保證系統安全性。其他模塊提供信號變化趨勢圖，統計分析圖等，可直觀地分析作用信號的變化趨勢及不同時間點及不同采樣點測量值大小，能夠有效進行種子生物力學指標評價。下面列舉本發明的一具體實施例對不同玉米自交系種子萌發過程中胚根鞘突破種皮最大突破力進行測定，用于說明本發明用于突破力信號采集評價的方法及其對種子萌發機理研究的作用。實例背景 玉米是禾本科被子植物，一直以來被認為是禾本科重要的基因資源，并被當成模式植物進行種子萌發機理研究。種子萌發開始于干種子吸水，結束于胚根直接或間接突破所有覆蓋層。種皮作為覆蓋層，具有保護胚不受到外界環境影響等功能，同樣對種子萌發產生機械阻力。胚根鞘(coleorhiza)作為禾本科重要的胚性組織器官，具有保護幼根等功能。通過觀測發現胚根鞘具有協助幼根突破種皮的功能，而且不同玉米自交系種子具有不同的胚根鞘長度(胚根鞘伸長穩定時)。研究胚根鞘相關性狀(胚根鞘長度)與種皮機械阻力間存在的關系，能夠為種皮突破力進行評價，以及為玉米種子萌發機理的深入研究奠
定基礎。I)選取材料200個不同玉米自交系種子。2)樣品制備將消毒后整齊一致、健康無損的玉米種子在10°C和25°C兩個溫度下，進行紙床(紙間)發芽，當種皮有明顯形變發生時(如圖5方框(紅色方框)標識部分所示)，將種子進行橫切，小心翼翼地將種子的胚及胚乳移除，標記作用區域。如圖6所示，為待測樣品制備過程，玉米種子萌發過程中胚根鞘前端與種皮內壁發生突破作用區域如圖6中圓圈(綠色圓圈)所示。3)種皮最大突破力測定將待測樣品16放置在一個模具中，并將模具固定在樣品固定臺I上的可移動的底板8上，通過樣品固定臺I上的位移調節器9調節底板8前后左右水平移動，將模具移至樣品固定臺I中央區域；同時通過探測臂3上的位移調節器13調節探頭6向下移動的距離，使探頭6對準待測樣品16的待測區域；然后，通過探測柱2上的位移調節器10設定探頭6向下穿刺的移動速度和穿刺距離。本實施例中將壓力傳感器5的采樣頻率設為每秒9個采樣點，探頭6向下穿刺待測樣品16的移動速度設為O. Olmm/s,探頭6的直徑為O. 4mm,長度為2cm。4)結果分析探頭6將探測到的不斷變化的壓力信號傳遞給壓力傳感器5，由壓力傳感器5依次傳送給放大器、濾波器，存儲在Holter記錄裝置15中，并下載到計算機12，生成需要的波形圖或矩形圖等，以便進行分析。如圖7所示，為玉米自交系B73種子的種皮突破力信號波形圖，波形呈鋸齒狀(可能與纖維斷裂或檢測中產生附加抖動信號有關)，先緩慢上升，達到最大突破力后急速下降；波形是顯示每9個采樣點的第一個點數據。如圖8所示，為完整真實采樣點數據分布，“X”表示第2987個采樣點，“Y”表示力的大小為392mN。如圖9所示，為8個玉米自交系種子分別在25°C和10°C兩個不同萌發溫度下種皮最大突破力比較示意圖；與25°C萌發條件相比，10°C萌發條件下種皮最大突破力略小，這可能與相對較長萌發時間能夠使種皮抑制力下降有關，但不同玉米自交系種子在不同溫度下，種皮的最大突破力大小排列順序基本保持不變。從圖9中可以看出，玉米自交系B73種子的種皮機械抑制力最低，在25°C和10°C兩個萌發條件下的突破力大小分別是410mN和339mN，而玉米自交系Xinzi517種子的種皮具有較強的機械阻力，在25°C和10°C兩個萌發條件下的突破力大小分別是998mN和905mN。將不同玉米自交系胚根鞘長度(胚根鞘伸長穩定時)與種皮最大 突破力兩項指標進行相關性分析結果表明不同玉米自交系種皮最大突破力和胚根鞘長度兩項指標間存在正相關性，即對于種皮較厚或種皮萌發機械阻力較大的玉米自交系種子胚根鞘長度較長，反之則較短(相關數據未給出)。這為進一步種子生物力學分析提供了幫助，為玉米種子萌發機理的深入研究奠定了基礎。在本發明提供的實施例中，利用該模塊對200個不同玉米自交系胚根鞘突破種皮過程突破力變化情況進行實時檢測(采樣頻率為每秒9個點，探頭移動速度為O. 01mm/s，探頭直徑為O. 4mm)，較好地完成了對不同玉米自交系種子種皮最大機械阻力的評價工作。操作時需要仔細固定好待測樣品采樣區域位置以保證檢測結果具有較好精準度。同時樣品制備時間越快越好，以防外界環境因素等影響(如水分喪失等)而造成檢測誤差。上述各實施例僅用于說明本發明，其中各部件的結構、連接方式等都是可以有所變化的，凡是在本發明技術方案的基礎上進行的等同變換和改進，均不應排除在本發明的 保護范圍之外。
權利要求
1.一種種子生物力學信號測評系統，其特征在于它包括一樣品固定臺，所述樣品固定臺上垂直設置有一探測柱，所述探測柱頂端設置有一探測臂，所述探測臂底部設置有一探測軸，所述探測軸底部固定一個壓力傳感器，所述壓力傳感器內部引出一連接桿，所述連接桿的末端連接探頭；所述樣品固定臺頂面設置有可移動的底板，所述樣品固定臺上設置有用于調節所述底板前后左右水平移動的位移調節器，所述探測柱上設置有用于調節所述探頭緩慢上下移動的位移調節器，該所述位移調節器電連接設置在所述探測柱上的電動馬達，所述電動馬達連接計算機；所述探測臂上設置有用于調節所述探頭向下移動的位移調節器；所述探測臂上還設置有信號放大器、濾波器和Holter記錄裝置，所述壓力傳感器的輸出端電連接所述信號放大器，所述信號放大器的輸出端電連接所述濾波器，所述濾波器的輸出端電連接所述Holter記錄裝置；所述Holter記錄裝置連接所述計算機,所述計算機中預置有種子生物力學信號評價模塊。
2.如權利要求I所述的種子生物力學信號測評系統，其特征在于所述探測軸上還設置有一用于罩設所述探頭和樣品固定臺上的待測樣品的密閉容器；所述探測臂上還設置有液晶顯示器。
3.如權利要求I所述的種子生物力學信號測評系統，其特征在于所述壓力傳感器采用用于人體胸腹部呼吸運動波形監測傳感器，所述傳感器為壓阻式全橋型，量程為0 300g;滿幅度輸出>40mv/300克/5V;精度1% ;電源電壓5 9V ;輸出阻抗< 3K Ω ；所述信號放大器為差分輸入，第一級采用直流放大器，增益小于20倍，帶有零位調節器；第一和第二級之間采用交流耦合，時間常數大于5秒。
4.如權利要求2所述的種子生物力學信號測評系統，其特征在于所述壓力傳感器采用用于人體胸腹部呼吸運動波形監測傳感器，所述傳感器為壓阻式全橋型，量程為0 300g ;滿幅度輸出> 40mv/300克/5V ;精度I % ;電源電壓5 9V ;輸出阻抗< 3ΚΩ ；所述信號放大器為差分輸入，第一級采用直流放大器，增益小于20倍，帶有零位調節器；第一和第二級之間采用交流耦合，時間常數大于5秒。
5.如權利要求I或2或3或4所述的種子生物力學信號測評系統，其特征在于所述計算機中預置的種子生物力學信號評價模塊采用數據采集+數據庫管理的模式，其包括以下子模塊數據采集子模塊、數據維護子模塊、數據查詢子模塊、數據輸出子模塊、數據分析子模塊、系統管理子模塊。
6.如權利要求5所述的種子生物力學信號測評系統，其特征在于 所述數據采集子模塊對待測樣品進行信號采集，最終轉化為數值樣式，包括記錄名、記錄號、檢測日期； 所述數據維護子模塊主要包括數據錄入、數據編輯和數據刪除三個子模塊； 所述數據查詢子模塊設置了 “打開記錄”、“刪除記錄”、“數據回放”、“退出系統”按鈕； 所述數據輸出子模塊將所有信息或查詢結果以Excel表形式進行預覽和打印，同時生成相應圖象； 所述數據分析子模塊將獲得的有效數據進行整理，并進行統計分析； 所述系統管理子模塊設有系統管理員，系統啟動時要求輸入密碼，在一定程度上保證系統安全性。
7.—種如權利要求I 6任一項所述種子生物力學信號測評系統的測評方法，包括以下步驟 1)將待測樣品通過模具固定在樣品固定臺上的可移動的底板上，通過樣品固定臺上的位移調節器調節底板前后左右水平移動，將模具移至樣品固定臺中央區域；同時通過探測臂上的位移調節器調節探頭向下移動的距離，使探頭對準待測樣品的待測區域；然后，通過探測柱上的位移調節器設定探頭向下穿刺的移動速度和穿刺深度；設置壓力傳感器的采樣頻率； 2)探頭以設定的速度向下穿刺，探頭從接觸待測樣品，到將待測樣品穿刺設定深度的整個過程中，力的大小在不斷發生變化，通過探頭對這些變化的生物力信號進行探測，并將探測到的不斷變化的壓力信號傳遞給壓力傳感器，由壓力傳感器依次傳送給放大器、濾波 器，最后存儲在Holter記錄裝置中； 3)將Holter監控記錄裝置中的數據下載到計算機中，通過計算機內預置的種子生物力學信號評價模塊進行存儲，并選取若干個單位時間段的同一序號采樣點進行連接，形成力大小變化趨勢曲線；選擇感興趣的某一區段，將該區段放大，得到完整數據，進而便于獲得目標數據，用于分析研究。
8.如權利要求7所述的種子生物力學信號測評系統的測評方法，其特征在于所述壓力傳感器的采樣頻率設為每秒9個采樣點，連續采樣若干秒后，選取每一秒中的9個采樣點的第一個采樣點連接，即形成力大小變化趨勢曲線。
9.如權利要求7或8所述的種子生物力學信號測評系統的測評方法，其特征在于所述探頭的直徑為O. 4mm，長度為2cm ;探頭向下穿刺所述待測樣品的速度為O. Olmm/s，探頭向下穿刺所述待測樣品的深度范圍為O 25mm。
全文摘要
本發明涉及一種種子生物力學信號測評系統及其測評方法，其特征在于它包括樣品固定臺，樣品固定臺上垂直設置有探測柱，探測柱頂端通過探測臂連接探測軸，探測軸底部固定壓力傳感器，壓力傳感器內部引出連接探頭的連接桿；樣品固定臺頂面設置有可移動的底板，樣品固定臺上設置有位移調節器，探測柱上設置有位移調節器，該位移調節器電連接設置在探測柱上的電動馬達，電動馬達連接計算機；探測臂上設置有位移調節器；探測臂上還設置有信號放大器、濾波器和Holter記錄裝置，Holter記錄裝置連接計算機，計算機中預置有種子生物力學信號評價模塊。本發明結構設置簡單巧妙，操作方便可靠，靈敏度高，可廣泛用于種子生物力學信號的測評過程中。
文檔編號A01C1/00GK102640593SQ20121006297
公開日2012年8月22日 申請日期2012年3月12日 優先權日2012年3月12日
發明者江緒文, 王建華, 高翔 申請人:中國農業大學