[發(fā)明專利]一種用于植物生長研究的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及其實(shí)驗(yàn)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111007106.0
• 申請日: 2021-08-30
• 公開（公告）號: CN113692885A
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔志明
• 申請（專利權(quán)）人: 徐州北之琪農(nóng)業(yè)科技有限公司
• 主分類號: A01G9/14
• 分類號: A01G9/14;A01G9/24;B01F7/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請涉及一種用于植物生長研究的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括：實(shí)驗(yàn)箱體、調(diào)溫機(jī)構(gòu)、離合驅(qū)動機(jī)構(gòu)、水平往復(fù)機(jī)構(gòu)、上下往復(fù)機(jī)構(gòu)、引水機(jī)構(gòu)。本申請通過提高風(fēng)速，加快水分蒸發(fā)吸熱，完成降溫，過程溫和；同時風(fēng)速提高，加快了植物表面的蒸騰作用，有利于調(diào)節(jié)植物內(nèi)的水分情況；離合驅(qū)動裝置有選擇地與上下往復(fù)機(jī)構(gòu)和水平往復(fù)機(jī)構(gòu)配合，提高了自動化程度；上下往復(fù)機(jī)構(gòu)驅(qū)動噴頭作上下往復(fù)運(yùn)動，提高了灌溉的均勻性；水平往復(fù)機(jī)構(gòu)驅(qū)動圖像采集裝置作水平往復(fù)運(yùn)動，減少了拍攝死角；通過圖像采集裝置記錄的圖像信息，對植物葉片大小、植株高度、顏色以及植物表面蟲害情況等作出分析，配合各傳感器記錄的環(huán)境數(shù)據(jù)，有利于分析植物各階段生長狀況。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及植物研究實(shí)驗(yàn)的領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于植物生長研究的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及其實(shí)驗(yàn)方法。

背景技術(shù)

CN201710638692.6公開了一種智能植物生長實(shí)驗(yàn)裝置，其技術(shù)方案為：包括第一栽培室、第二栽培室、水冷式LED面光源、控制系統(tǒng)、蓋板、公共氣調(diào)間以及CO2施肥裝置、壓縮機(jī)、肥料桶、水箱等。所述裝置采用壓縮機(jī)制冷、PTC制熱，并回收利用LED光源產(chǎn)生的熱量，控制公共氣調(diào)間溫度的聯(lián)合控溫模式；其中，兩個栽培室溫度的控制通過控制公共氣調(diào)間送風(fēng)室的溫度和栽培室風(fēng)機(jī)的流量和轉(zhuǎn)速來調(diào)控，可實(shí)現(xiàn)栽培室溫度的獨(dú)立管理。

該智能植物生長實(shí)驗(yàn)裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)：通過管理氣調(diào)間的溫度和風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)栽培室溫度的獨(dú)立管理，可精量地控制進(jìn)入每個栽培室的空氣流量和流速，實(shí)現(xiàn)節(jié)能型溫控方式；具有節(jié)省設(shè)備、能耗低、溫度穩(wěn)定性好等諸多優(yōu)點(diǎn)，該實(shí)驗(yàn)裝置可用于環(huán)境變化對植物生長發(fā)育影響的研究或育種的栽植。

但是，該智能植物生長實(shí)驗(yàn)裝置也具有以下缺點(diǎn)：壓縮機(jī)制冷速率過快，不夠溫和，植物生長時易產(chǎn)生應(yīng)急反應(yīng)導(dǎo)致生長不良。

因此， 需要一種調(diào)節(jié)溫度過程溫和的植物生長實(shí)驗(yàn)裝置。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決調(diào)溫溫度過快易使植物產(chǎn)生應(yīng)急反應(yīng)的問題，本申請?zhí)峁┮环N用于植物生長研究的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。

本申請?zhí)峁┮环N用于植物生長研究的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括實(shí)驗(yàn)箱體、調(diào)溫機(jī)構(gòu)、離合驅(qū)動機(jī)構(gòu)、水平往復(fù)機(jī)構(gòu)、上下往復(fù)機(jī)構(gòu)、引水機(jī)構(gòu)：

所述調(diào)溫機(jī)構(gòu)，設(shè)置在實(shí)驗(yàn)箱體內(nèi)，包括：鼓風(fēng)裝置，設(shè)置在實(shí)驗(yàn)箱體中部；傳動部，與鼓風(fēng)裝置驅(qū)動連接；攪動裝置，設(shè)置在引水機(jī)構(gòu)內(nèi)，與傳動部驅(qū)動連接；

所述離合驅(qū)動機(jī)構(gòu)，設(shè)置在實(shí)驗(yàn)箱體中部；

所述水平往復(fù)機(jī)構(gòu)，設(shè)置在實(shí)驗(yàn)箱體上部，與離合驅(qū)動機(jī)構(gòu)配合，用于控制水平往復(fù)機(jī)構(gòu)上的圖像采集裝置作水平往復(fù)運(yùn)動；

所述上下往復(fù)機(jī)構(gòu)，設(shè)置在實(shí)驗(yàn)箱體中部，與離合驅(qū)動機(jī)構(gòu)配合，用于控制上下往復(fù)機(jī)構(gòu)上的噴頭噴淋時上下往復(fù)運(yùn)動；

所述引水機(jī)構(gòu)設(shè)置在實(shí)驗(yàn)箱體下部，與噴頭連接，用于給噴頭供水；

還包括：植物培養(yǎng)盆，設(shè)置在引水機(jī)構(gòu)上，底部設(shè)置有若干細(xì)孔，用于盛放土壤和植物；處理器，用于處理和分析數(shù)據(jù)；控制器，與處理器連接，用于接收和發(fā)出控制信號；數(shù)據(jù)存儲器，與處理器連接，用于存儲實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；溫度傳感器，設(shè)置在實(shí)驗(yàn)箱體上部，與處理器連接；空氣濕度傳感器，設(shè)置在實(shí)驗(yàn)箱體上部，與處理器連接；土壤濕度傳感器，設(shè)置在植物培養(yǎng)盆內(nèi)的土壤內(nèi)，與處理器連接。

進(jìn)一步的，所述離合驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括：減速電機(jī)，設(shè)置在實(shí)驗(yàn)箱體中部，與實(shí)驗(yàn)箱體側(cè)壁中部固定連接，并與控制器電性連接；驅(qū)動齒輪，套接在減速電機(jī)的電機(jī)軸上，并與減速電機(jī)驅(qū)動連接；電動推桿，設(shè)置在減速電機(jī)上方，固定連接在實(shí)驗(yàn)箱體側(cè)壁上，與控制器電性連接；從動軸，一端與電動推桿轉(zhuǎn)動連接，兩側(cè)對稱設(shè)置有平鍵；從動軸架，設(shè)置在從動軸的遠(yuǎn)離電動推桿的一端，與從動軸轉(zhuǎn)動連接；從動齒輪，套接在從動軸上，與從動軸固定連接；第一主動皮帶輪套接在從動軸一側(cè)，位于從動齒輪和電動推桿之間，孔內(nèi)設(shè)置有鍵槽，與從動軸一側(cè)的平鍵配合，軸向上與從動軸驅(qū)動連接，水平方向上與從動軸滑動連接；第二主動皮帶輪，套接在從動軸另一側(cè)，位于從動齒輪和從動軸架之間，孔內(nèi)設(shè)置有鍵槽，與從動軸一側(cè)的平鍵配合，軸向上與從動軸驅(qū)動連接，水平方向上與從動軸滑動連接。