[發(fā)明專利]一種動態(tài)控溫開頂式氣室

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810375265.8
• 申請日: 2018-04-24
• 公開（公告）號: CN108549430A
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李彥生;金劍;于鎮(zhèn)華;劉俊杰;姚欽;孫澤;楊成林;姜楠
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所
• 主分類號: G05D23/20
• 分類號: G05D23/20
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 侯靜

一種動態(tài)控溫開頂式氣室，涉及一種開頂式氣室。目的是解決OTC內(nèi)部的溫度高于環(huán)境中的溫度，現(xiàn)有的空調(diào)系統(tǒng)不能保證OTC內(nèi)的溫度隨環(huán)境變化而變化和輸入OTC內(nèi)部的CO₂的分布是不均勻造成的模擬大氣CO₂濃度升高的結(jié)果失真的問題。動態(tài)控溫開頂式氣室由氣室主體、空調(diào)、內(nèi)部溫度傳感器、外部溫度傳感器、和處理器構(gòu)成；氣室主體內(nèi)氣室進風(fēng)管的出風(fēng)端連接有伸縮管，空調(diào)的進風(fēng)管設(shè)置有數(shù)個進風(fēng)支管，進風(fēng)支管的進風(fēng)口均勻設(shè)置于氣室主體內(nèi)底部邊緣。本發(fā)明動態(tài)控溫開頂式氣室的結(jié)構(gòu)簡單，溫度控制操作簡便、CO₂的分布均勻，模擬大氣CO₂濃度升高的過程更加真實。本發(fā)明適用于模擬大氣CO₂濃度升高的過程。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種開頂式氣室。

背景技術(shù)

由于人類活動的影響，大氣中CO₂濃度已從工業(yè)革命前的270ppm升高到目前的400ppm左右，已經(jīng)達到過去的2500年間的最高水平，同時預(yù)計到2050年大氣CO₂濃度還會增加50％，根據(jù)預(yù)測本世紀(jì)末則會達到700ppm(IPCC,2013)。大氣CO₂濃度升高會顯著增加植物的光合作用，所帶來的直接結(jié)果就是植物產(chǎn)量的增加。Jablonski等利用meta分析方法分析了159個研究結(jié)果中的79種植物對大氣CO₂濃度升高的響應(yīng)，結(jié)果表明：植物在500～800ppm的高CO₂濃度下開花數(shù)量顯著增加19％，最終植物籽粒產(chǎn)量顯著增加16％。但是有證據(jù)表明這種促進作用存在著很大的不確定性，例如通過長期定位試驗發(fā)現(xiàn)，植物長期生長在高CO₂濃度下存在光合適應(yīng)現(xiàn)象(Photosynthesis acclimation)，即植物在高CO₂濃度下生長的初始期出現(xiàn)的光合作用增強，后期會逐漸減弱甚至消失。研究人員為了揭示植物對大氣CO₂濃度升高響應(yīng)的內(nèi)在機制，利用不同的方法展開了大氣CO2濃度升高的模擬實驗。

目前，模擬大氣CO₂濃度升高的方法主要有三種：溫室模擬方式、開頂式氣室(OTC)模擬方式和野外開放式大氣CO₂濃度升高(FACE)模擬方式。在這三種方式中溫室模擬由于脫離自然環(huán)境，實驗結(jié)果往往不具有代表性，已經(jīng)被多數(shù)研究人員摒棄。而FACE實驗投入巨大，一般研究機構(gòu)和研究人員負(fù)擔(dān)不起巨大花銷。很多研究表明OTC模擬大氣CO₂濃度升高接近于自然環(huán)境，實驗效果理想，結(jié)果可以與FACE實驗結(jié)果進行參考比較，同時投入合理，在全球范圍內(nèi)被廣泛使用。但是OTC模擬大氣CO₂濃度升高也存在著缺點，因為OTC內(nèi)部的溫度一般比環(huán)境中的溫度高4℃以上，造成模擬研究結(jié)果失真。然而，現(xiàn)有的空調(diào)系統(tǒng)不能保證OTC內(nèi)的溫度隨環(huán)境變化而變化，同時輸入OTC內(nèi)部的CO₂的分布是不均勻的，也會造成模擬研究結(jié)果失真。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決現(xiàn)有OTC內(nèi)部的溫度高于環(huán)境中的溫度，現(xiàn)有的空調(diào)系統(tǒng)不能保證OTC內(nèi)的溫度隨環(huán)境變化而變化和輸入OTC內(nèi)部的CO₂的分布是不均勻造成的模擬大氣CO₂濃度升高的結(jié)果失真的問題，提出一種動態(tài)控溫開頂式氣室。

本發(fā)明動態(tài)控溫開頂式氣室由氣室主體、空調(diào)、內(nèi)部溫度傳感器、外部溫度傳感器、和處理器構(gòu)成；

所述氣室主體上方設(shè)置有氣室進風(fēng)管，氣室進風(fēng)管的進風(fēng)端與空調(diào)的出風(fēng)口連通，氣室主體內(nèi)氣室進風(fēng)管的出風(fēng)端連接有伸縮管，伸縮管的下端出風(fēng)口下方設(shè)置有球形罩，球形罩的開口端朝向伸縮管的下端出風(fēng)口，球形罩與伸縮管外壁通過連桿連接；氣室主體內(nèi)側(cè)壁框架上設(shè)置有第一定滑輪，氣室主體的頂部框架上設(shè)置有第二定滑輪，伸縮管拉線一端與伸縮管下部固接，伸縮管拉線另一端依次繞過第二定滑輪和第一定滑輪后從第一定滑輪引出；

所述空調(diào)的進風(fēng)管設(shè)置有數(shù)個進風(fēng)支管，數(shù)個進風(fēng)支管的進風(fēng)口均勻設(shè)置于氣室主體內(nèi)底部邊緣；