[發明專利]一種完全開放式、連續監測多葉片蒸騰速率的裝置

在審

• 申請號: 201310562798.4
• 申請日: 2013-11-14
• 公開（公告）號: CN103558345A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 鄭國明
• 申請（專利權）人: 翼鬃麒科技（北京）有限公司
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于植物水分生理測量領域，具體涉及一種自然條件下完全開放式、連續監測多葉片蒸騰速率的裝置

背景技術

目前在植物水分生理測量領域里面，葉片蒸騰測量方法，應用最多的是便攜式蒸騰測量裝置，該裝置沿用了傳統的方法是通過密閉的葉夾，葉夾上部是通過玻璃或者其他透明物封住的，非自然狀態下，人為控制環境因子才能測量。結構是利用采樣氣管和電磁閥來分時切換經過葉片和不經過葉片的水分，它的缺點是由于它是封閉體系，不能長期連續測量，只能瞬時測量，只能了解瞬時的葉片的蒸騰速率，由于瞬時測量，影響因子比較多，所以測量誤差比較大，最后還不好核算1天內蒸騰量狀況。

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上述便攜式測量裝置如果需要長期連續測量，需要增加控溫體系，如果溫度控制不合適，會有水分丟失，將會對測量產生很大的影響；同時控溫體系結構復雜，控制難度大，功耗高，維護成本高。

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上述便攜式裝置引入采樣氣管，水分傳感元件距離目標元件很遠，水分在管路運輸過程中會有損失，并且溫度也發生了改變，對測量產生了很大的影響，同時測量裝置的結構復雜。

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傳統的方法自動化水平低，勞動強度大，況且測量數據不完整，需要統計，不準確。

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國內裝置不多，國外儀器測量裝置成本高昂，維修和維護不方便。

發明內容

針對上述問題，本發明的主要目的在于提供一種結構簡單、測量準確的完全開放式、多葉片連續測量植物水分蒸騰速率的裝置。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：如圖1所示，該多葉片連續測量蒸騰速率裝置主要由葉夾陣列A（若干組葉夾并聯連接）和主機控制器B組成，該葉夾陣列A內含有多個結構相同的葉夾（葉夾1---葉夾n），葉夾1內的參考風扇和樣本風扇風速大小、測量時間、傳感器水分含量由主機控制器按預設定程序進行控制、采集和存儲。該主機控制器不屬于本發明的申請內容，故在此不予詳述。本發明要申請保護的有核心部件開放式蒸騰葉夾和多葉片連續開放式蒸騰測量方法。

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核心部件：開放式蒸騰葉夾，如圖2所示，葉夾上的部件結構安排如下（這里僅描述一個葉夾，其他葉夾結構相同）：葉夾上顎1葉片上方相對大氣是裸露的，葉夾上顎中間有光強度傳感器2，上顎的前端下部有發泡墊3，葉夾下顎4，葉夾下顎的前端上部是發泡墊5，葉片6在發泡墊的上部，發泡墊的下部是樣本風扇7，風扇的下部是水分傳感器8，水分傳感器側面是參考風扇9，下顎上部有3排進風口10（左右和前各一排），下顎底部11是裸露的，下顎中間后端有2排進風口12（左右各一排），下顎中間前端有多個出風小口13。

采用上述技術方案，本發明技術優勢在于能夠完全開放式、連續監測單個葉片的蒸騰速率完全可以實現，多葉片蒸騰速率測量需要主機巡回控制多個葉夾的即可實現。

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具體實施方式

為了詳細說明本發明的結構、特點及功效，現將多葉片連續開放式蒸騰測量方法詳細描述如下：

（1）???未經過葉片的水分測量過程：

完全開放式葉夾將葉片夾好，當完全夾滿后，葉面積A是已知的，主機控制器控制啟動水分傳感器側面的參考風扇1一定的轉速（風速V已知），這樣由于風扇的轉動，將外面的氣體從兩側的排孔抽入到水分傳感器上，經過一段時間，將水分傳感器原來的水分趕走后，現在得到的就是當前沒有經過葉片的水分含量值RH0，這個值由主機采集、存儲好，以備下面計算。

經過葉片的水分過程：

當未經過葉片的水分測量結束后，主機控制器又控制啟動水分傳感器上面的（葉片下面的）樣本風扇2一定的轉速（風速V已知），這樣由于風扇的轉動，將外面的氣體從兩側的排孔抽入到葉片下面，葉片下部恰好有水分蒸騰出來，一同被帶走到水分傳感器上，經過一段時間，將水分傳感器原來的水分趕走后，現在得到的就是當前經過葉片的水分含量值RH1，

（3）?計算：由上述步驟（1）和（2）可以計算得到蒸騰速率E=V*(RH1-RH0)/A。這個值由主機存儲好，同時存儲的參數還有當前的日期時間，因為是連續監測，所以時間參數非常重要。

切換到下一個葉夾重復上述步驟（1）、（2）、（3），得到該葉夾下葉片的蒸騰速率。

依次輪詢接下來的葉夾，當最后一個葉夾也測量完畢，這樣所有葉片的該次蒸騰速率就被測量、存儲完畢。

又周而復始的來到了第一個葉夾進行第二次測量，每天都是這樣24小時的工作。這就是整個完全開放式、多葉片、連續測量過程。

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