[實用新型]一種小型植物根系培養及探測裝置

有效

• 申請號: 201822157194.2
• 申請日: 2018-12-21
• 公開（公告）號: CN209330687U
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發明（設計）人: 呂彩萍;許星;李浩;陳學永;陳仕國
• 申請（專利權）人: 福建農林大學
• 主分類號: A01G9/02
• 分類號: A01G9/02;A01G7/04;A01G7/00
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

1.一種小型植物根系培養及探測裝置，用于植物根系培養的觀察試驗，其特征在于：所述培養及探測裝置包括PLC、拍攝裝置、光照控制裝置和豎向設置的土壤模擬板；所述土壤模擬板內豎向設置填充有土壤的營養層；營養層的一個豎面以生物膜覆蓋形成可供植物種子根系生長的培育面；所述培育面與豎向的觀察窗緊鄰；所述光照控制裝置包括三基色LED燈和光照傳感器，所述三基色LED燈、光照傳感器設于土壤模擬板上方，光照傳感器與土壤模擬板所培育的試驗植物相鄰，所述PLC內貯有植物根系培養觀察試驗方案所需的光照值，當進行觀察試驗時，所述PLC根據光照傳感器測得的光強數據對三基色LED燈的發光狀態進行調整，使試驗植物所受光照達到試驗所需的光照值；所述拍攝裝置通過觀察窗對培育面處的根系生長情況進行拍攝記錄。

2.根據權利要求1所述的一種小型植物根系培養及探測裝置，其特征在于：所述土壤模擬板數量為三塊以上；多塊土壤模塊板設于同個安裝面上且連接為一個多邊形柱，多邊形柱各側壁的土壤連為一體。

3.根據權利要求2所述的一種小型植物根系培養及探測裝置，其特征在于：所述多邊形柱中空且多邊形柱的柱壁包括土壤模擬板；土壤模擬板處設有用于調節培育面與觀察窗間距的調距結構；當進行觀察試驗時，植物種子播種于多邊形柱側壁的土壤模擬板的營養層頂部；植物根系生長時，所述調距結構對培育面與觀察窗間距進行調節使之與植物根莖生長情況相適應。

4.根據權利要求3所述的一種小型植物根系培養及探測裝置，其特征在于：所述光照控制裝置、多邊形柱和拍攝裝置均置于同一個試驗箱體內；試驗箱以水平設置的隔板分為上腔和下腔；所述光照控制裝置設于上腔內；所述多邊形柱設于下腔處且多邊形柱的上端與隔板相接以接收光照；所述下腔處設有朝向多邊形柱側壁的拍攝門；所述拍攝裝置在需要進行拍攝時放于拍攝門處朝向多邊形柱側壁拍攝。

5.根據權利要求4所述的一種小型植物根系培養及探測裝置，其特征在于：所述試驗箱體的底板處設有旋轉臺；所述多邊形柱置于旋轉臺上；所述試驗箱的箱殼可設置為全遮光結構。

6.根據權利要求5所述的一種小型植物根系培養及探測裝置，其特征在于：所述下腔處設有一個拍攝門；當對根系生長情況進行拍攝時，所述旋轉臺旋轉使多邊形柱的各個側壁逐個到達拍攝門處。

7.根據權利要求4所述的一種小型植物根系培養及探測裝置，其特征在于：所述培養及探測裝置的PLC設有可進行光照參數配比的HMI人機界面；所述光照參數包括光照強度、光照時間、RGB光比重；當光照參數設定完成并開啟LED燈后，PLC通過光照傳感器檢測當前環境下的光照強度，并與植物根系培養觀察試驗方案所需的光照值進行對比，當光照強度不符合需要時，PLC調整LED燈的打開數量，并對LED燈的亮度進行PWM脈寬調節，使試驗箱上腔的光環境達到設定的光照強度和光源配比；所述PLC還貯有試驗方案所需的光照時間，PLC根據試驗方案所需的光照時間控制LED燈的光照時間；在植物根系培養觀察試驗中，PLC對光環境相關的檢測數據和控制數據進行自動保存。

8.根據權利要求7所述的一種小型植物根系培養及探測裝置，其特征在于：所述HMI人機界面設有可直接進行RGB比例設置、RGB光照時間設置的交互界面，還設有可進行相應光源比例配置、光照時間及強度參數設置的光強設置界面；所述HMI人機界面設有自動按鈕、手動按鈕和數據保存按鈕，當自動按鈕被觸發后，光照控制裝置啟動后按照預設定的參數自動進行相應輸出；所述HMI人機界面還設有實時光照強度顯示界面以便于對實時光照強度數據進行觀察和對比。

9.根據權利要求3所述的一種小型植物根系培養及探測裝置，其特征在于：所述多邊形柱為長方形柱；培育面與觀察窗間距的調節范圍為5~10mm，所述調距結構設于長方形柱的四個豎邊處，調距結構設有四個調節檔位。

10.根據權利要求1所述的一種小型植物根系培養及探測裝置，其特征在于：所述觀察窗為土壤模擬板的外側的透明壁板；所述培育面處的生物膜以兩層不銹鋼網夾持并貼置于營養層的土壤上。