[發(fā)明專利]一種室內(nèi)微宇宙生態(tài)模擬實驗裝置及生態(tài)模擬實驗方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710551003.8
• 申請日: 2017-07-07
• 公開（公告）號: CN107167564B
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱小山;田勝艷;錢偉
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)深圳研究生院
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00;G09B25/00
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務(wù)所 11430
• 代理人: 郎堅

本發(fā)明提出了一種模擬真實自然環(huán)境條件下的室內(nèi)微宇宙生態(tài)模擬實驗系統(tǒng)以及相應(yīng)的生態(tài)模擬實驗方法，通過潮汐模擬控制單元來進行模擬真實的潮汐現(xiàn)象，同時通過湍流模擬控制單元進行湍流模擬實驗，從而實現(xiàn)較為真實的生態(tài)系統(tǒng)模擬，能夠?qū)ξ廴疚镌诔练e層與水相中的相互作用及與生物之間的效應(yīng)進行深入研究。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生態(tài)學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種模擬真實自然環(huán)境的室內(nèi)微宇宙生態(tài)實驗?zāi)M技術(shù)。

背景技術(shù)

在生態(tài)系統(tǒng)模擬中使用培養(yǎng)箱來進行各項實驗，屬于較為成熟并被廣泛應(yīng)用的技術(shù)手段。其通過對在箱內(nèi)培養(yǎng)的生物樣本提供一些特定的生態(tài)模擬條件，觀察這些條件對樣本所造成的影響。然而，現(xiàn)有的培養(yǎng)箱中所能提供的環(huán)境條件與真實的自然環(huán)境條件差異明顯，對真實環(huán)境的模擬并不完善，比如無法提供如潮汐、湍流等自然現(xiàn)象。因此，受上述條件制約，當(dāng)前采用培養(yǎng)箱來進行生態(tài)系統(tǒng)模擬的真實性仍存在較多缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述本領(lǐng)域中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種室內(nèi)微宇宙生態(tài)模擬實驗裝置，具體包括：

生態(tài)實驗系統(tǒng)主體1，其內(nèi)部放置待觀察的生物樣本；

溫度控制單元4，用于調(diào)節(jié)所述生態(tài)實驗系統(tǒng)主體1內(nèi)部的溫度。

潮汐模擬控制單元2，設(shè)置于所述生態(tài)實驗系統(tǒng)主體1的一側(cè)，用于模擬自然潮汐現(xiàn)象；

湍流模擬控制單元3，設(shè)置于所述生態(tài)實驗系統(tǒng)主體1的內(nèi)部，用于模擬湍流。

進一步地，所述潮汐模擬控制單元2由潮汐水體儲存裝置21、管道22、雙向閥門23、水泵24以及液面檢測裝置25組成；其中，所述潮汐水體儲存裝置21通過所述管道22與所述生態(tài)實驗系統(tǒng)主體1連接；所述雙向閥門23設(shè)置于所述管道22中部，所述水泵24設(shè)置于所述雙向閥門23上方；所述液面檢測裝置25設(shè)置在所述潮汐水體儲存裝置21上。

進一步地，所述湍流模擬控制單元3由湍流引發(fā)裝置31、電機32組成；其中，所述湍流引發(fā)裝置31包括設(shè)置在所述生態(tài)實驗系統(tǒng)主體1內(nèi)部一側(cè)的多個水平湍流產(chǎn)生風(fēng)機，以及設(shè)置在所述生態(tài)實驗系統(tǒng)主體1頂部的多個垂直湍流產(chǎn)生風(fēng)機；所述水平湍流產(chǎn)生風(fēng)機與所述垂直湍流產(chǎn)生風(fēng)機與調(diào)速裝置電連接，用于調(diào)節(jié)風(fēng)速大小；所述電機32設(shè)置于所述生態(tài)實驗系統(tǒng)主體1的一側(cè)，與所述調(diào)速裝置電連接。

進一步地，所述溫度控制單元4由電熱棒41、冷凝管42以及風(fēng)扇43組成；其中，所述電熱棒41和冷凝管42設(shè)置在所述生態(tài)實驗系統(tǒng)主體1下方；所述風(fēng)扇43設(shè)置于所述冷凝管42的一側(cè)。

進一步地，所述實驗裝置還包括照明單元5，由設(shè)置于所述生態(tài)實驗系統(tǒng)主體1上方的若干LED燈51以及紫外燈52組成。

進一步地，所述生態(tài)實驗系統(tǒng)主體1上還設(shè)有水樣檢測裝置14；所述水樣檢測裝置14包括出水口141、導(dǎo)管142以及水樣過濾器143；所述出水口141與所述水樣過濾器143通過所述導(dǎo)管142連接。

進一步地，所述生態(tài)實驗系統(tǒng)主體1為一圓柱形容器11；所述生物樣本12置于所述圓柱形容器11的底層，其上方覆蓋有水層13。

進一步地，所述圓柱形容器11由外層111和內(nèi)層112組成，所述溫度控制單元4設(shè)置于內(nèi)層112內(nèi)部。

進一步地，所述外層111為PVC材料層，所述內(nèi)層112為氣囊層。

本發(fā)明還提供了一種采用上述裝置的室內(nèi)微宇宙生態(tài)模擬實驗方法，包括；

將采集的生物樣本12放置在所述生態(tài)實驗系統(tǒng)主體1內(nèi)部；

通過所述潮汐模擬控制單元2模擬自然潮汐現(xiàn)象；

通過所述湍流模擬控制單元3模擬湍流。

進一步地，所述待觀察的生物樣本12為采集的沉積物。