一種具有新型溫度和均光控的立體自控植物氣霧培養(yǎng)裝置，包括立體栽植筒、營養(yǎng)液供給系統(tǒng)、均光旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)和濕度控制系統(tǒng)；所述均光旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的固定端相對于地面固定設(shè)置，所述立體栽植筒固定在所述均光旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)端上；所述立體栽植筒包括至少一個用于栽植研究植株的栽植空間，所述溫度控制系統(tǒng)和所述濕度控制系統(tǒng)分別控制所述栽植空間內(nèi)的溫度和濕度，所述溫度控制系統(tǒng)包括溫度控制器、風扇和設(shè)置在所述裝置空間內(nèi)的濕簾，所述溫度控制器與所述風扇電連接，所述風扇產(chǎn)生的氣流流經(jīng)所述濕簾。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)專利涉及科學試驗設(shè)備，涉及一種植物研究設(shè)備，特別是涉及植物栽植試驗的設(shè)備，應(yīng)用于植物學、農(nóng)學、林學等有關(guān)植物類科研、教學領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
植物營養(yǎng)研究是植物生理研究和培育技術(shù)研發(fā)的重要內(nèi)容，常采用盆栽或水培方式進行試驗植物的栽培。盆栽試驗由于難以 掌握營養(yǎng)液澆灌量與灌水量，使各容器基質(zhì)中水分與養(yǎng)分難以準確控制，不僅試驗管理難度大，試驗誤差難以排除，且根系狀況的隨時觀測亦不易實現(xiàn)。水培試驗可以準確控制營養(yǎng)液濃度，但根系必須有較充足的氧氣供給，即需要經(jīng)常換水、或使營養(yǎng)液保持循環(huán)狀態(tài)、或向營養(yǎng)液中不斷加氧(加空氣)，至今尚無專用試驗>J-U ρ α裝直。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于設(shè)計一種新型的具有新型溫度和均光控的立體自控植物氣霧培養(yǎng)裝置，解決上述問題。為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案如下一種具有新型溫度和均光控的立體自控植物氣霧培養(yǎng)裝置，包括立體栽植筒、營養(yǎng)液供給系統(tǒng)、均光旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)和濕度控制系統(tǒng)；所述均光旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的固定端相對于地面固定設(shè)置，所述立體栽植筒固定在所述均光旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)端上；所述立體栽植筒包括至少一個用于栽植研究植株的栽植空間，所述溫度控制系統(tǒng)和所述濕度控制系統(tǒng)分別控制所述栽植空間內(nèi)的溫度和濕度，所述溫度控制系統(tǒng)包括溫度控制器、風扇和設(shè)置在所述裝置空間內(nèi)的濕簾，所述溫度控制器與所述風扇電連接，所述風扇產(chǎn)生的氣流流經(jīng)所述濕簾。所述風扇為設(shè)置在所述栽植筒頂部的排風扇，所述排風扇的出風口與大氣連通，所述排風扇的進風口連通所述栽植空間，所述栽植空間的底部設(shè)有進風口，所述濕簾設(shè)置在所述進風口處。所述風扇的動力為直流風扇電機，所述溫度控制器包括溫度控制器主機、溫度傳感器、交流直流轉(zhuǎn)換器和集電環(huán)電刷結(jié)構(gòu)，所述溫度控制器主機包括溫度傳感器接入端口、交流輸入端、交流輸出端I和交流輸出端2，所述溫度傳感器位于所述立體栽植筒內(nèi)，經(jīng)過所述集電環(huán)電刷結(jié)構(gòu)連接到所述溫度傳感器接入端口，所述溫度控制器主機交流輸入端連接交流電源，所述交流直流轉(zhuǎn)換器包括交流輸入端和直流輸出端，所述交流輸入端連接所述溫度控制器主機交流輸出端1，所述直流輸出端經(jīng)過集電環(huán)電刷結(jié)構(gòu)連接到所述直流風扇電機。所述溫度控制系統(tǒng)還包括發(fā)熱體，所述發(fā)熱體位于所述栽植空間內(nèi)，并且所述溫度控制器主機交流輸出端2經(jīng)過集電環(huán)電刷結(jié)構(gòu)連接到所述發(fā)熱體。所述均光旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)包括支撐柱、壓力軸承、旋轉(zhuǎn)減速電機和電機控制系統(tǒng)，所述支撐柱相對于地面固定，所述立體栽植筒套設(shè)在所述支撐柱的外面，所述立體栽植筒的下端通過所述壓力軸承可旋轉(zhuǎn)的支撐在 所述地面上，所述立體栽植筒的上端與所述旋轉(zhuǎn)減速電機的旋轉(zhuǎn)端相連接，所述旋轉(zhuǎn)減速電機的靜止端固定在所述支撐柱上端。所述均光旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)還包括支撐底座，所述支撐柱下端固定在所述支撐底座上。所述旋轉(zhuǎn)減速電機為交流減速電機，所述電機控制系統(tǒng)包括微電腦時控開關(guān)，所述微電腦時控開關(guān)包括交流輸入端和交流輸出端，所述交流輸入端連接交流電源，所述交流輸出端接到所述交流減速電機。本專利針對現(xiàn)有盆栽和水培試驗之不足，以及目前植物研究的需要，設(shè)計了全新的專用設(shè)備。本專利技術(shù)中的溫、濕度控制系統(tǒng)由溫、濕度控制器和供電系統(tǒng)(集電環(huán)等)組成。功能在于控制立體栽植筒內(nèi)的溫度和濕度，為植物根系生長創(chuàng)造適宜的溫濕度條件。如圖I、圖3所示，立體栽植筒由三個相互獨立的栽植空間組成。每一空間又由栽植穴(2)(包括定植孔、定植筐和植物固定材料)和根系生長空間組成。是試驗植物定植和生長的地方。也是根系研究觀測的地方。每一空間可栽植40株植物。如圖2所示，立體栽植筒系統(tǒng)由栽植筒筒體(I)、植物定植構(gòu)造(2)、頂部排風(8)和下側(cè)部濕簾(18)、筒內(nèi)空間隔離構(gòu)造(15)、筒底營養(yǎng)液分流防混構(gòu)造(16)及觀測門(17)共六部分組成。該立體栽植筒系統(tǒng)具有提供植物地上地下生長空間，根系生長空間溫度調(diào)控，不同試驗內(nèi)容獨立空間隔離與營養(yǎng)液防混，根系隨時全貌觀測等綜合功能。栽植筒筒體(I)是試驗植物固定和生長的場所，要求可以使植物得以固定和有良好的生長環(huán)境，并便于觀測。為滿足植物固定的要求，栽植筒壁上安裝了呈向外上傾斜45°的植物定植構(gòu)造(2)(定植孔和定植筐)，可以使植物停留在栽植筒壁上；筐內(nèi)有固定植物的海綿或塑料泡沫材料，可以實現(xiàn)將植物固定在定植筐內(nèi)并保持固定姿態(tài)(45°向上)。溫度控制系統(tǒng)包括頂部排風⑶和下側(cè)部濕簾(18)結(jié)構(gòu)，為栽植筒體內(nèi)植物根系生長空間溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。通過位于栽植筒頂部的排風扇向外抽風，使筒外空氣通過濕簾進入筒內(nèi)，同時帶走濕簾水分，使所通過的空氣降溫并實現(xiàn)筒內(nèi)降溫的目的。如圖3所示，筒內(nèi)空間隔離構(gòu)造(15)以栽植筒長軸為圓心，縱向?qū)⑼矁?nèi)空間分為三個相互獨立的空間，用于不同內(nèi)容的單獨試驗。在每一空間的底部(即栽植筒底部)與其相對應(yīng)的營養(yǎng)液儲存容器位置，設(shè)計有筒底營養(yǎng)液分流防混構(gòu)造(16)，確保同一筒內(nèi)三部分獨立空間各營養(yǎng)液保持互不混合。主要是通過筒底的導流嘴(19)，和位于觀測門下方筒底上的阻水門檻(20)而實現(xiàn)。三部分獨立的營養(yǎng)液由位于筒頂?shù)撵F化噴頭分別噴霧至各自的封閉空間后，除部分用于濕潤植物根系提供養(yǎng)分水分外，多余部分則沿著筒內(nèi)隔離板(15)和筒壁(包括觀測門壁(17))向下流至栽植筒底部匯集。匯集的營養(yǎng)液受到位于筒體邊緣門檻(20)的阻擋不能由邊緣流出筒外，便由筒底開孔(回流孔(16))向下流出。由于三個獨立空間底部在其營養(yǎng)液儲存容器上方均有各自的營養(yǎng)液回流孔，故多余營養(yǎng)液又返回了儲存器中。為防止由三個回流孔返同的營養(yǎng)液在栽植筒底部外相互混合，各同流孔均設(shè)計導流嘴(19)，從而使同流液準確返回儲存器。觀測門是沿栽植筒豎軸方向，占各獨立空間筒壁1/2的活動筒壁。一邊通過合頁與本空間固定筒壁相連，另一邊通過鎖扣與相鄰空間固定筒壁相扣，可方便地向外開啟，以便根系觀測。如圖4所示，營養(yǎng)液霧化供給系統(tǒng)和濕度控制系統(tǒng)組成一個大系統(tǒng)，由營養(yǎng)液儲存容器(3)、加壓設(shè)備(泵)(4)、輸送管(29)、噴頭(5)和濕度控制器(10)組成。營養(yǎng)液儲存容器分為3個獨立部分；加壓、輸送和噴霧三功能組成的營養(yǎng)液霧化系統(tǒng)，在每一栽植筒中共有3套，相互獨立，并與相對應(yīng)的營養(yǎng)液儲存容器相配套。在圖4中，營養(yǎng)液供給系統(tǒng)由營養(yǎng)液儲存容器、水泵加壓和霧化器三部分組成。營養(yǎng)液儲存容器是在一個大盆中由兩個不同半徑同心圓筒相隔而成的三個獨立圓柱體空間((301)、(302)、(303))。各空間通過管道分別與盆外三個向?qū)?yīng)的營養(yǎng)液觀測杯(30)相連通，以便營養(yǎng)液濃度的檢測和儲存容器中營養(yǎng)液液面高低的觀察。三個加壓泵((401)、(402)、(403))分別位于栽植筒內(nèi)部三個獨立空間，分別安裝在防水盒中。進水管分別 通過栽植筒底部三個營養(yǎng)液導流嘴((1901)、(1902)、(1903))伸入三個營養(yǎng)液儲存容器。霧化器為低壓霧化噴頭(5)，營養(yǎng)液經(jīng)加壓泵加壓由出水管向上進入噴頭霧化噴出，為植物生長提供水分和營養(yǎng)供給并調(diào)節(jié)栽植空間內(nèi)的濕度。如圖5所示，位于栽植筒⑴內(nèi)的加壓水泵(4)，及位于栽植筒頂部的調(diào)溫排風扇(8)和筒內(nèi)發(fā)熱體(32)的啟閉，由分別位于筒內(nèi)的溫度傳感器(3101)和濕度傳感器(3102)采集信號，由筒外的溫度控制器(9)和濕度控制器(10)實現(xiàn)自控。栽植筒轉(zhuǎn)動過程中加本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種具有新型溫度和均光控的立體自控植物氣霧培養(yǎng)裝置，包括立體栽植筒、營養(yǎng)液供給系統(tǒng)、均光旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)和濕度控制系統(tǒng)；所述均光旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的固定端相對于地面固定設(shè)置，所述立體栽植筒固定在所述均光旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)端上；所述立體栽植筒包括至少一個用于栽植研究植株的栽植空間，所述溫度控制系統(tǒng)和所述濕度控制系統(tǒng)分別控制所述栽植空間內(nèi)的溫度和濕度，其特征在于：所述溫度控制系統(tǒng)包括溫度控制器、風扇和設(shè)置在所述裝置空間內(nèi)的濕簾，所述溫度控制器與所述風扇電連接，所述風扇產(chǎn)生的氣流流經(jīng)所述濕簾。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：孫長忠，
申請(專利權(quán))人：中國林業(yè)科學研究院華北林業(yè)實驗中心，
類型：發(fā)明
國別省市：
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