[發明專利]一種低溫控制實驗平臺

有效

• 申請號: 201910825133.5
• 申請日: 2019-09-03
• 公開（公告）號: CN110534004B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 韓娟娟;萬師強;陳吉泉
• 申請（專利權）人: 西南大學
• 主分類號: G09B23/38
• 分類號: G09B23/38
• 代理公司: 成都方圓聿聯專利代理事務所(普通合伙) 51241
• 代理人: 胡文莉

1.一種低溫控制實驗平臺，其特征在于，包括：冷凍渦旋壓縮機(1)、避震軟管(2)、油分離器(3)、風冷換熱器(4)、儲液器(5)、球閥A(6)、干燥過濾器(7)、膨脹閥(8)、蒸發器(9)、載冷液水箱(10)、水泵(11)、氣液分離器(12)、高壓表壓力控制器(13)、低壓表壓力控制器(14)、球閥B(15)、油冷卻器(16)、載冷液管道(17)、電磁閥(18)和植物生長箱(19)；

冷凍渦旋壓縮機(1)排出的高溫高壓制冷劑氣體經過避震軟管(2)和油分離器(3)進入風冷換熱器(4)，通過與冷卻介質的熱交換被冷凝成中溫高壓液體流入儲液器(5)，經干燥過濾器(7)的干燥過濾后進入膨脹閥(8)，儲液器(5)和干燥過濾器(7)之間設有球閥A(6)；高壓液體經膨脹閥(8)節流降壓變成低溫低壓的氣液兩相混和物進入蒸發器(9)，載冷液水箱連接蒸發器(9)，氣液兩相混和物通過與載冷液的熱交換，吸收載冷液的熱量后成為低溫低壓的制冷劑氣體被吸入冷凍渦旋壓縮機(1)再次壓縮，這樣不斷循環，從而達到對載冷液降溫目的；油分離器(3)分流的制冷劑進入油冷卻器(16)后再回到冷凍渦旋壓縮機(1)中；油分離器(3)與油冷卻器(16)之間設有球閥B(15)；而降溫后的載冷液由水泵(11)和載冷液管道(17)泵送至各個植物生長箱(19)的表冷器內，通過與被冷卻介質的熱交換，吸收植物生長箱(19)內空氣的熱量，升溫后的載冷液再進入蒸發器(9)被冷卻，這樣不斷循環從而達到對植物生長箱(19)制冷的目的；

所述降溫的植物生長箱(19)有6-18個，每一個植物生長箱(19)內設有三個表冷器、三個融霜裝置、可拆卸風管(20)、空氣溫度濕度探頭(21)、土壤溫度探頭(22)；植物生長箱(19)內加入土壤層；

表冷器上有風扇，將表冷器內的載冷液所攜帶的冷能量吹出來；

三個融霜裝置內置于表冷器內部，用于將表冷器表面結的霜融化；

可拆卸風管(20)是塑料軟管，與表冷器的出風口連接，環繞植物生長箱(19)內部一周，可拆卸風管(20)表面設有(3)排氣孔，用于將冷風吹出來；

植物生長箱(19)內設有土壤層，土壤溫度探頭(22)安置在土壤層中，安置深度為0-10cm,10-20cm,20-30cm,30-50cm。

2.根據權利要求1所述的一種低溫控制實驗平臺，其特征在于：植物生長箱(19)內的土壤層分為四個區域，分別是群落碳通量測定區(23)、物種物候觀測區(24)、永久樣方調查區(25)、植物及土壤采樣區(26)；群落碳通量測定區主要測定群落碳通量和土壤呼吸；

物種物候觀測區(24)用于記錄樣方內的優勢物種的植物返青、花苞、開花、老花、種子形成、種子脫落、植物枯黃；

永久樣方調查區(25)用于調查所有物種的物種豐富度、多度、物種蓋度、高度；

植物及土壤采樣區(26)用于采集優勢物種，用于測定植物的生理指標和分子指標；對表面0-10cm的土壤進行采樣，測定土壤微生物多樣性和DNA測定。

3.根據權利要求2所述的一種低溫控制實驗平臺，其特征在于：每個植物生長箱(19)的載冷液入口處的載冷液管道(17)均設有電磁閥(18)用以打開和關閉水流，當植物生長箱(19)溫度接近預設溫度時，電磁閥(18)關閉水流，植物生長箱(19)內緩慢接近預設溫度。

4.根據權利要求3所述的一種低溫控制實驗平臺，其特征在于：當載冷液溫度低于5℃，啟動每個植物生長箱內的融霜裝置，融霜4分鐘，間隔40分鐘后再次檢測載冷液溫度，如果仍然低于5℃，將再次啟動融霜裝置；該表冷器融霜期間停止輸送載冷液，另兩個表冷器繼續降溫，40分鐘間隔期間依次給另兩個表冷器表面融霜；降溫的要求是植物生長箱(19)內的空氣溫度實時比環境溫度低8度，由于野外風及太陽輻射的干擾，允許正負0.2度的誤差。