雙溫雙控植物培養(yǎng)箱的制作方法
【專利摘要】雙溫雙控植物培養(yǎng)箱，包括由保溫材料制成的箱體和設置在箱體上的控制系統(tǒng)。所述控制系統(tǒng)包括操作顯示界面和中央微處理器，所述中央處理器為89c52單片機傳感器。所述箱體內(nèi)設置第一生長區(qū)和第二生長區(qū)，第一生長區(qū)位于箱體的下部，第二生長區(qū)位于箱體的上部。第一生長區(qū)形狀為長方體盒子形，四周及底部用保溫材料制作而成，有密封保溫耐腐蝕不漏水功能；內(nèi)部空間為植物根部生長區(qū)，本生長區(qū)可用于植物土培和水培。操作顯示界面為觸摸屏，可在屏上設定和顯示各參數(shù)；中央微處理器根據(jù)設定數(shù)據(jù)和采集到的數(shù)據(jù)執(zhí)行數(shù)據(jù)處理和計算，并將處理結果輸出給各執(zhí)行單元，從而實現(xiàn)培養(yǎng)箱控溫、控濕、控光、控二氧化碳濃度的目的。
【專利說明】雙溫雙控植物培養(yǎng)箱

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及植物培養(yǎng)箱，具體涉及一種可以模擬自然環(huán)境的雙溫雙控的植物培養(yǎng)箱。

【背景技術】
[0002]模擬自然生長環(huán)境，研究植物生長發(fā)育規(guī)律及最佳生長環(huán)境條件，對提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有重要意義。植物培養(yǎng)箱是模擬自然環(huán)境、研究植物在自然環(huán)境中的生長狀況的一種裝置。目前，市場上常見的植物培養(yǎng)箱只能對箱內(nèi)一個界面的溫度、濕度和光照進行調(diào)控。然而，實際情況是，植物生長在土壤以下的溫度與土壤以上溫度是不同的。特別是春天，土壤溫度還會低于空氣溫度。而溫度對于根系發(fā)育的好壞有著重要的影響，進而對植物莖葉部生長產(chǎn)生影響。春季植物根系的發(fā)育則會影響植物全年的生長。因此，研究植物根部的發(fā)育必須從土壤的溫度、濕度著手，實現(xiàn)植物根系和莖葉兩個界面分別進行溫、濕度控制。
[0003]然而，目前的培養(yǎng)箱不能實現(xiàn)植物根系和莖葉兩個界面的分開控制，模擬自然環(huán)境效果差，不能滿足高水平的科研需要。
實用新型內(nèi)容
[0004]基于現(xiàn)有植物培養(yǎng)箱所存在的問題，本實用新型提供了一種雙溫雙控植物培養(yǎng)箱。所述植物培養(yǎng)箱可以實現(xiàn)土壤部分和土壤以上部分兩個界面的分別控制。土壤部份生長區(qū)可以實現(xiàn)溫度和水分的控制，土壤以上部分生長區(qū)可以實現(xiàn)溫度、濕度、光照強度及二氧化碳濃度的控制。
[0005]本實用新型的技術方案:雙溫雙控植物培養(yǎng)箱，包括由保溫材料制成的箱體和設置在箱體上的控制系統(tǒng)。所述控制系統(tǒng)包括操作顯示界面和中央微處理器，所述中央處理器為89c52單片機傳感器。所述箱體內(nèi)設置第一生長區(qū)和第二生長區(qū)，第一生長區(qū)位于箱體的下部，第二生長區(qū)位于箱體的上部。第一生長區(qū)形狀為長方體盒子形，四周及底部用保溫材料制作而成，有密封保溫耐腐蝕不漏水功能；內(nèi)部空間為植物根部生長區(qū)，本生長區(qū)可用于植物土培和水培。操作顯示界面為觸摸屏，可在屏上設定和顯示各參數(shù)；中央微處理器根據(jù)設定數(shù)據(jù)和采集到的數(shù)據(jù)執(zhí)行數(shù)據(jù)處理和計算，并將處理結果輸出給各執(zhí)行單元，從而實現(xiàn)培養(yǎng)箱控溫、控濕、控光、控二氧化碳濃度的目的。
[0006]所述第一生長區(qū)包括上蓋、底板以及與控制系統(tǒng)分別相連的控溫系統(tǒng)和補水裝置。所述控溫系統(tǒng)包括溫度傳感器、制冷元件和加熱元件；所述制冷元件包括壓縮機、冷凝管和蒸發(fā)器，所述壓縮機設置在第一生長區(qū)的下側(cè)，所述壓縮機通過冷凝管與蒸發(fā)管相連；所述加熱元件為加熱絲；所述溫度傳感器、加熱絲和蒸發(fā)管分布在第一生長區(qū)內(nèi)。當溫度傳感器檢測到第一生長區(qū)的溫度低于設定值時，控制系統(tǒng)啟動加熱裝置升溫，到達設定溫度后停止加熱；當溫度高于設定值時，控制系統(tǒng)啟動制冷裝置降溫，到達設定溫度后停止制冷。所述補水裝置包括水分傳感器、電磁閥和滴劍，所述控制系統(tǒng)與傳感器、電磁閥分別相連接，并通過電磁閥控制滴劍的開關。所述水分傳感器設置在第一生長區(qū)的內(nèi)部，所述滴劍設置在第一生長區(qū)的上蓋上；當水分傳感器檢測到土壤內(nèi)的水分含量低于設定值時，控制系統(tǒng)打開電磁閥向土壤內(nèi)加水達到設定值時停止加水。水培時補水系統(tǒng)不起作用。所述上蓋上還設有植物生長孔，便于植物的莖葉在第二生長區(qū)內(nèi)生長。所述底板由保溫材料制成，底板和箱體共同組成第一成長區(qū)的保溫殼體，所述底板上設有排污孔，用于防水排污。
[0007]所述第一生長區(qū)的下側(cè)設置風道，所述風道設置在壓縮機的上方。所述風道的回風口設置在第一生長區(qū)的底板上，出風口均勻分布在第二生長區(qū)的后壁上，由多個小孔組成。
[0008]所述第二生長區(qū)包括與控制系統(tǒng)相連的風機、溫度系統(tǒng)、濕度系統(tǒng)、光照系統(tǒng)和二氧化碳濃度系統(tǒng)。所述光照系統(tǒng)設置在第二生長區(qū)的頂端，所述光照系統(tǒng)采用無級可調(diào)鋁基板LED燈，無級可調(diào)光照強度。所述溫度系統(tǒng)包括溫度傳感器、制冷元件和加熱元件；所述制冷元件包括壓縮機、冷凝管和蒸發(fā)器，所述壓縮機通過冷凝管與蒸發(fā)管相連，所述加熱元件為加熱絲；所述溫度傳感器、蒸發(fā)器和加熱管設置在風道內(nèi)。所述濕度系統(tǒng)包括加濕器和濕度傳感器。所述濕度傳感器和加濕器的出濕口設置在風道內(nèi)。所述二氧化碳濃度系統(tǒng)包括二氧化碳傳感器、二氧化碳鋼瓶、電磁閥和皮管組成，并通過皮管與風道相連通。所述二氧化碳傳感器和風機設置在風道內(nèi)，培養(yǎng)箱開啟后，風機不停把風道內(nèi)的熱氣/冷氣、水分和二氧化碳帶出至第二生長區(qū)內(nèi)，當各參數(shù)達到設定范圍后，風機低速運行，確保第二生長區(qū)空間氣體保持循環(huán)，溫濕度均勻一致。
[0009]技術指標:根部區(qū)溫度-20-50°C，土壤水分0-100%，莖葉部區(qū)溫度-10-50°C ;光照強度 0-60000LX(內(nèi)置 LED 光源);濕度 30-95% RH ；C02 濃度 380-5000PPM。
[0010]本實用新型的有益效果:
[0011](I)本實用新型將培養(yǎng)箱分為兩個培養(yǎng)區(qū)域，從而實現(xiàn)了對土壤部分和土壤以上部分的條件的分別控制。土壤以上部分實現(xiàn)了溫度、濕度、光照強度和二氧化碳濃度的控制；土壤以下部分則實現(xiàn)了水分和溫度的控制。從而實現(xiàn)了土溫與氣溫有差別，對組培苗移土后根系生長和后期煉苗，提高組培苗成活率有重要意義。
[0012](2)本實用新型所述的雙溫雙控植物培養(yǎng)箱，可對植物生長在培養(yǎng)箱內(nèi)的根系土溫和水分進行改變，也可以對植物生長空間環(huán)境進行改變，能獲得多種指導生產(chǎn)、科學決策的指標性數(shù)據(jù)；如某種植物最佳生長指標；耐旱澇、低溫、干熱風等極端天氣環(huán)境下生理臨界值指標；高溫高濕環(huán)境中植物的抗病性及發(fā)病規(guī)律等；可以最大程度上模擬自然環(huán)境，解決了研究植物生長受四季變化限制的難題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型的結構示意圖之一；
[0014]圖2是本實用新型的結構示意圖之二。

【具體實施方式】
[0015]下面結合實施例對本實用新型做進一步的說明。
[0016]實施例1:
[0017]雙溫雙控植物培養(yǎng)箱，包括由保溫材料制成的箱體13和設置在箱體13上的控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)包括操作顯示界面和中央微處理器，操作顯示界面為觸摸屏，可在屏上設定和顯示各參數(shù)；所述中央處理器為89c52單片機傳感器。所述箱體13內(nèi)設置第一生長區(qū)6和第二生長區(qū)2，第一生長區(qū)6位于箱體的下部，第二生長區(qū)2位于箱體的上部。所述第一生長區(qū)6包括上蓋14、底板15以及與控制系統(tǒng)分別相連的控溫系統(tǒng)和補水裝置。所述控溫系統(tǒng)包括溫度傳感器、制冷元件和加熱元件；所述制冷元件包括壓縮機11、冷凝管和蒸發(fā)器9，所述壓縮機11設置在第一生長區(qū)6的下側(cè)，所述壓縮機11通過冷凝管與蒸發(fā)管9相連；所述加熱元件為加熱絲12 ;所述溫度傳感器、加熱絲12和蒸發(fā)管9分布在第一生長區(qū)6內(nèi)。控制系統(tǒng)將溫度傳感器檢測到的溫度與設定溫度比較，當檢測溫度高于設定溫度時，啟動制冷元件；當檢測溫度低于設定溫度時，啟動加熱元件。所述補水裝置包括水分傳感器、電磁閥和滴劍4，所述控制系統(tǒng)與傳感器、電磁閥分別相連接，并通過電磁閥控制滴劍4的開關。所述水分傳感器設置在第一生長區(qū)6的內(nèi)部，所述滴劍4設置在第一生長區(qū)的上蓋14上。上蓋14上還設有植物生長孔5，所述底板15由保溫材料制成，所述底板15上設有排污孔。
[0018]所述第一生長區(qū)6的下側(cè)設置風道8，所述風道8的回風口 7設置在第一生長區(qū)6的底板15上，出風口 3設置在第二生長區(qū)2的后壁上；所述第二生長區(qū)2包括與控制系統(tǒng)相連的風機、溫度系統(tǒng)、濕度系統(tǒng)、光照系統(tǒng)I和二氧化碳濃度系統(tǒng)。所述光照系統(tǒng)I設置在第二生長區(qū)2的頂端，所述光照系統(tǒng)采用無級可調(diào)鋁基板LED燈，無級可調(diào)光照強度。所述溫度系統(tǒng)包括溫度傳感器、制冷元件和加熱元件；所述制冷元件包括壓縮機、冷凝管和蒸發(fā)器，所述壓縮機通過冷凝管與蒸發(fā)管相連，所述加熱元件為加熱絲；所述溫度傳感器、蒸發(fā)器和加熱管設置在風道8內(nèi)。所述濕度系統(tǒng)包括加濕器和濕度傳感器。所述濕度傳感器和加濕器的出濕口設置在風道8內(nèi)。所述二氧化碳濃度系統(tǒng)包括二氧化碳傳感器、二氧化碳鋼瓶、電磁閥和皮管組成，并通過皮管與風道8相連通。所述風機和二氧化碳傳感器設置在風道8內(nèi)。培養(yǎng)箱開啟后，控制系統(tǒng)根據(jù)溫度傳感器、濕度傳感器和二氧化碳傳感器的檢測結果啟動相應的加熱/制冷元件、加濕器以及二氧化碳鋼瓶的電磁閥，風機不停把風道內(nèi)的熱氣/冷氣、水分和二氧化碳帶出至第二生長區(qū)內(nèi)，當各參數(shù)達到設定范圍后，風機低速運行。
[0019]技術指標:根部區(qū)溫度-20-50°C，土壤水分0-100%，莖葉部區(qū)溫度-10-50°C ;光照強度 0-60000LX(內(nèi)置 LED 光源);濕度 30-95% RH ；C02 濃度 380-5000PPM。
【權利要求】
1.雙溫雙控植物培養(yǎng)箱，包括由保溫材料制成的箱體(13)和設置在箱體(13)上的控制系統(tǒng)(10)，其特征在于:所述箱體內(nèi)設置第一生長區(qū)(6)和第二生長區(qū)(2)，第一生長區(qū)(6)位于箱體的下部，第二生長區(qū)(2)位于箱體的上部；所述第一生長區(qū)(6)包括上蓋(14)、底板(15)以及與控制系統(tǒng)(10)分別相連的控溫系統(tǒng)和補水裝置；所述第二生長區(qū)包括與控制系統(tǒng)(10)相連的溫度系統(tǒng)、濕度系統(tǒng)、光照系統(tǒng)(I)和二氧化碳濃度系統(tǒng)；所述控制系統(tǒng)(10)的中央處理器為89c52單片機。
2.根據(jù)權利要求1所述的雙溫雙控植物培養(yǎng)箱，其特征在于:所述第一生長區(qū)(6)的控溫系統(tǒng)包括溫度傳感器、制冷元件和加熱元件；所述第一生長區(qū)￠)的制冷元件包括壓縮機(11)、冷凝管和蒸發(fā)器(9)，所述壓縮機(11)設置在第一生長區(qū)(6)的下側(cè)，所述壓縮機(11)通過冷凝管與蒸發(fā)管(9)相連；所述加熱元件為加熱絲(12);所述加熱絲(12)和蒸發(fā)管(9)分布在第一生長區(qū)￠)內(nèi)；所述補水裝置包括水分傳感器、電磁閥和滴劍(4)，所述控制系統(tǒng)與傳感器、電磁閥分別相連接，并通過電磁閥控制滴劍的開關；所述水分傳感器設置在第一生長區(qū)出)的內(nèi)部，所述滴劍(4)設置在第一生長區(qū)的上蓋(14)上；所述上蓋(14)上還設有植物生長孔(5)，所述底板(15)由保溫材料制成，所述底板(15)上設有排污孔。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的雙溫雙控植物培養(yǎng)箱，其特征在于:所述第一生長區(qū)(6)的下側(cè)設置風道(8)，所述風道(8)的回風口(7)設置在第一生長區(qū)(6)的底板(15)上，出風口(3)設置在第二生長區(qū)(2)的后壁上。
4.根據(jù)權利要求3所述的雙溫雙控植物培養(yǎng)箱，其特征在于:所述第二生長區(qū)包括與控制系統(tǒng)相連的風機、溫度系統(tǒng)、濕度系統(tǒng)、光照系統(tǒng)(I)和二氧化碳濃度系統(tǒng)，所述光照系統(tǒng)(I)設置在第二生長區(qū)的頂端；所述溫度系統(tǒng)包括溫度傳感器、制冷元件和加熱元件；所述制冷元件包括壓縮機(11)、冷凝管和蒸發(fā)器，所述壓縮機(11)通過冷凝管與蒸發(fā)管相連，所述加熱元件為加熱絲，所述濕度系統(tǒng)包括加濕器和濕度傳感器；所述二氧化碳濃度系統(tǒng)包括二氧化碳傳感器、二氧化碳鋼瓶、電磁閥和皮管組成，并通過皮管與風道(7)相連通；所述風機、蒸發(fā)管、加熱絲、加濕器的出濕口以及溫度傳感器、濕度傳感器和二氧化碳傳感器均設置在風道(8)內(nèi)。
【文檔編號】G05D27/02GK204047386SQ201420564337
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年9月28日 優(yōu)先權日:2014年9月28日
【發(fā)明者】李志軍, 王然 申請人:青島農(nóng)業(yè)大學