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专利号: 2020115950252
申请人: 三峡大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种利用偏振光技术调节护坡植被培育光照强度的装置,其特征在于:它包括光线感应器(1),所述光线感应器(1)设置有边坡上;在边坡的上侧和下侧分别固定有机械臂底座(5),所述机械臂底座(5)上安装有机械臂(4),所述机械臂(4)的顶端安装有太阳能电池板(3),所述太阳能电池板(3)之间支撑安装有偏光片(2)或透光膜(6),所述透光膜(6)的内侧壁上设置有灯管(7)。

2.根据权利要求1所述一种利用偏振光技术调节护坡植被培育光照强度的装置,其特征在于:所述光线感应器(1)通过感应投射在其自身的光照强度,转为电信号并传输至计算机系统,再由计算机系统发出指令控制机械臂(4)进行旋转改变偏光片(2)的叠合角度从而调节投射至光线感应器上的光照强度。

3.根据权利要求1所述一种利用偏振光技术调节护坡植被培育光照强度的装置,其特征在于:所述机械臂底座(5)包括基座(8),所述基座(8)的中心部位设置有凹槽(9),所述凹槽(9)的内部安装有转台(10),所述机械臂(4)支撑固定在转台(10)的顶部,并通过电路控制转台(10)旋转从而带动机械臂(4)旋转。

4.根据权利要求1所述一种利用偏振光技术调节护坡植被培育光照强度的装置,其特征在于:所述偏光片(2)和透光膜(6)采用可拆卸方式安装在机械臂(4)上,具体根据自然光照强度与植被所需光照强度的大小关系安装,具体为:自然光照强度>植被所需光照强度,安装偏光片(2);自然光照强度<植被所需光照强度,安装透光膜(6)。

5.根据权利要求1所述一种利用偏振光技术调节护坡植被培育光照强度的装置,其特征在于:所述灯管(7)固定在透光膜(6)上,其电路与太阳能电池板(3)相连,由太阳能电池板(3)所储存的电能向其供电。

6.根据权利要求1所述一种利用偏振光技术调节护坡植被培育光照强度的装置,其特征在于:所述太阳能电池板(3)根据光照强度执行不同功能,自然光照强度>植被所需光照强度时,展开并储能;自然光照强度<植被所需光照强度时,收起并供电。

7.权利要求1‑6任意一项所述利用偏振光技术调节护坡植被培育光照强度的装置的使用方法,其特征在于它包括以下步骤:Step1:在边坡坡面布置光线感应器(1),设置培育植物所需的最佳光照强度值,并安装两端的机械臂(4);

Step2:当光线感应器(1)感知的光照强度高于植物所需光照强度时,在两端的机械臂(4)上分别安装偏光片(2)及太阳能电池板(3),并连接好相关电线线路;

Step3:启动装置,升起机械臂(4),展开偏光片(2)及太阳能电池板(3),注意两机械臂升起高度应略有差异,使偏光片(2)的位置呈上下错位叠合式,此时展开的电池板开始储能;

Step4:上下叠合的偏光片(2)对光线的偏振作用使得投射到坡面及光线感应器(1)的光照强度得到弱化,光线感应器(1)将其数据传输至计算机系统;所述叠合的偏光片(2)对光线的弱化效果遵循马吕斯公式:穿过第一片偏光片的光强为I/2,穿过第二片偏光片的光2

强I=I0·cosα,I0为入射光照强度,I为出射光照强度,α为两偏光片的叠合角度;

Step5:计算机系统根据所接收的数据,自动控制用于固定下层偏光片的机械臂(4)跟随机械臂底座(5)的转台(10)部分一起旋转,增大偏光片(2)的叠合角度,直至光线感应器(1)所感知的光照强度达到step1中预设的植物所需光照强度;

通过Step1~Step5,实现自然光照强度高于植物所需光照强度时装置对光照的调节步骤。

8.根据权利要求7所述的利用偏振光技术调节护坡植被培育光照强度的装置的使用方法,其特征在于,还包括以下步骤:

Step6:当光线感应器(1)感知的光照强度低于植物所需光照强度时,系统控制机械臂(4)降下,拆卸掉偏光片(2);

Step7: 将透光膜(6)安装在机械臂上,并在透光膜上安装可调节亮度的灯管(7),并接好其与太阳能电池板(3)的电线电路;

Step8:升起机械臂(4),通过调节机械臂的高度及距离,使得透光膜(6)处于紧绷状态;

Step9:完成Step8后,接通太阳能电池板(3)与灯管(7)的电路,利用太阳能电池板在关照充足时所储存的电能进行供电,从而达到补足光照的目的;

 Step10:调节灯管(7)的亮度,直至其投射至坡面及光线感应器(1)的光照强度达到step1中预设的植物所需光照强度;

通过Step6~Step10,实现自然光照强度低于植物所需光照强度时装置对光照的调节步骤。