CN101852706A - 植物蒸腾量测定装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种植物蒸腾量测定装置，该装置包括：观测室、冷凝系统、水分收集测量部件和排气部件；所述观测室为一端设有入口，另一端设有出口的容器状结构，观测室的出口与冷凝系统的冷却管一端连通，所述冷却管另一端与水分收集测量部件连通，所述冷却管上连接有排气部件；所述水分收集测量部件底部设有重力测量部件。该测定装置不仅结构简单、制作容易、携带方便、价格低廉、操作使用便利，而且具有良好的测定效果，可以直接测量植物枝条或植株的蒸腾耗水数据。

Description

植物蒸腾量测定装置

技术领域

本发明涉及一种蒸腾量测定装置，特别是涉及一种便携式的植物蒸腾量测定装置。

背景技术

植物蒸腾是重要的植物生理机能，蒸腾作用是指植物体内的水以气体的形式通过气孔散失到大气中的过程，可分为角质蒸腾、皮孔蒸腾和气孔蒸腾。蒸腾作用对植物有着重要的意义，蒸腾作用产生的拉力是水分吸收的动力，是水分和无机盐在植物体内运输的动力，还能降低叶片表面的温度避免阳光灼伤。作为“土壤-植被-大气”系统的关键一环，蒸腾作用也是植物生理学、生态学、农学和林学等学科的重要研究内容之一。与物理学的蒸发过程不同，蒸腾作用不仅受外界环境条件的影响，而且还受植物本身的调节和控制，因此它是一种复杂的生理过程，在测定方面有一定难度，目前，最常用的测量手段就是使用植物蒸腾测量仪器测定，植物蒸腾测量仪已有多种，如Li-6400光合作用测定系统、CB-1101型光合蒸腾作用测定系统、CAF树木蒸腾流测量系统、称重式蒸渗仪等，可以说它们各有所长，但被有关研究者普遍认可和广泛采用的还未见到。纵观这些植物蒸腾测量仪器，至少还存在如下之缺点与不足：①仅可用于测量单叶蒸腾量，测量值换算为枝条或植株蒸腾量，换算过程复杂；②价格高昂；③对测量环境要求较高，否则测定值不准；④结构复杂，操作不便；⑤原理复杂，不易理解掌握；⑥体积庞大，携带不便。

发明内容

为克服上述现有技术存在的缺点和不足，本发明实施例提供一种植物蒸腾量测定装置，可对植物的蒸腾量进行测定，特别是可对植物枝条或植株的蒸腾量直接进行测定，其结构简单、操作方便、测量准确，不用测量单叶蒸腾量再换算为植物枝条或植株的蒸腾量。

本发明解决其技术问题的技术方案如下：

本发明实施例提供一种植物蒸腾量测定装置，包括：

观测室、冷凝系统、水分收集测量部件和排气部件；

所述观测室为一端设有入口，另一端设有出口的容器状结构，观测室的出口与冷凝系统的冷却管一端连通，所述冷却管另一端与水分收集测量部件连通，所述冷却管上连接有排气部件；所述水分收集测量部件底部设有重力测量部件。

从上述本发明实施例提供的技术方案中可以看出，本发明实施例中通过设有入口、出口的容器状结构的观测室，与冷凝系统和底部设有重力测量部件的水分收集测量部件配合，可方便的对植物的蒸腾量进行测定，特别是对植物枝条或植株的蒸腾量进行直接测定，避免了传统测量装置测量叶片蒸腾量后为得到枝条或植株蒸腾量的换算过程。并且，由于在冷凝系统的冷却管上设置排气部件，使该装置可在测量时气体流通，实现开放式测量，降低环境对测量的影响。该测定装置具有结构简单，携带方便，各部件可方便组合安装，对测量环境要求低的优点。

附图说明

图1为本发明实施例的测定装置的结构示意图；

图2为本发明实施例的观测室设置在支架上的示意图；

图3图2的侧向视图；

图4为本发明实施例的测定装置的冷凝系统的结构示意图；

图5为本发明实施例的测定装置的水分收集测量部件的示意图；

图6为本发明实施例的测定装置的排气部件的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的具体实施过程作进一步说明。

实施例

本实施例提供一种植物蒸腾量测定装置，用于对植物的蒸腾量进行测定，特别是可以对植物枝条蒸腾量或植株蒸腾量进行直接测定，如图1所示，该测定装置包括：

观测室1、冷凝系统2、水分收集测量部件3和排气部件4；

其中，观测室1为一端设有入口11，另一端设有出口12的容器状结构，观测室1的出口12与冷凝系统2的冷却管21一端(入口端)连通，冷却管21另一端(出口端)与水分收集测量部件3连通，冷却管21上还连接有排气部件4；在水分收集测量部件3底部设有重力测量部件32。

如图2、3所示，上述测定装置中的观测室1一般采用由高强度玻璃钢材料制成的长条筒形密闭结构，实际中可根据所观测不同大小的植物枝条，设计为不同的规格尺寸，在该观测室1的入口11上设有封盖13，封盖13中部设有固定测量植物枝条或植株的固定部件131，封盖13可由两片中空的半圆形玻璃钢片构成，两片半圆形玻璃钢片合拢后，其圆心部设置一个可塑型材料制成的固定部件131，该固定部件131既可固定测量的植物枝条或植株，又可以起密封作用，封盖13与入口11之间填充干燥剂14密封，通过干燥剂14吸收空气水分，干燥剂14可采用无水氯化钴(CoCl₂)，这种干燥剂烘干后可重复使用；观测室1用于装入并固定待测定的植物，可通过封盖13与干燥剂14配合，使观测室1内成为密封状态，由于观测室1为长条筒形密闭结构，因此，可以方便的装入并固定待测定植物的枝条或植株，使得该测定装置可以直接对植物枝条蒸腾量或植株蒸腾量进行测定。由于玻璃钢为透明结构，也便于在对植物枝条或植株测定时进行观察。

上述观测室1的出口12与冷凝系统2的冷却管21一端连通可采用螺纹连接，既保证密封性，又方便拆卸，提高了使用的便利性。

为方便使用，在上述测定装置中还可以设置支架5，将观测室1固定在支架5上，如图2、3所示，支架5底部为支撑底脚51，支架5的顶部为挂钩52，形成一种既可支撑又可悬挂的支撑悬挂复合式结构，支架本体54上设有插入安装观测室的滑动插槽53，可将观测室1插装固定在支架本体54的滑动插槽53上。这种支架5可使该测定装置在不同环境中使用，可支撑或悬挂使用，对地面或高空中的植物枝条或植株进行测定，提高了测定装置的环境适应性。实际中，支架5可采用铝合金材料制备，不但结实而且轻便，支架本体54可设计为高度可调节结构，并且，可将滑动插槽也设计为可在支架本体54上进行上下调节的结构(可调节后再固定)。

如图4所示，上述测定装置中的冷凝系统2，除冷却管21外，还包括液氮管22、液氮箱25、液氮泵24、流量控制阀23、电源26和温度传感器27等部件；

其中，液氮管22环绕在冷凝系统2的冷却管21外表面，液氮管22的两端经流量控制阀23、液氮泵24与液氮箱25连接，液氮泵24的电气控制端与电源26电连接；通过控制液氮泵24和流量控制阀23可控制从液氮箱25流入液氮管22的液氮量，从而可以调节冷却管21的冷却温度(一般控制冷却温度在0℃)；在冷却管21上还设有显示冷却管实时温度的温度传感器27，通过温度传感器27显示冷却管21的温度，以方便调节冷却管21的冷却温度。

如图5所示，上述水分收集测量部件3为容器状结构，一般采用长条管状结构，其上端为入口30，该入口30与冷凝系统2的冷却管21一端(出口端)连通，在入口30处设有控制膜33，使水分收集测量部件3的入口30通过控制膜33与冷却管21一端(出口端)连通，在水分收集测量部件2内设置收集瓶31，收集瓶31的瓶口与该水分收集测量部件3的入口30相对应，这样使冷却管21流出的液态水通过入口30处的控制膜33可进入到收集瓶31中，而控制膜33可防止收集瓶31中的气态水逸出，收集瓶31设置在水分收集测量部件3底部的重力测量部件32上，通过重力测量部件32可以测量收集瓶31内收集的水的重量。

如图6所示，上述测定装置中，设置在冷凝系统2的冷却管21上的排气部件4一般采用管状结构，排气部件4的末端采用螺纹形式与冷却管21连接，既可以保证两者连接的密封性，也可方便拆卸，在该排气部件4内设置敏感水分指示剂41，通过该排气部件可排出冷却管21内的干燥气体，而通过敏感水分指示仪41可监测排出的干燥气体的含水量，以验证干燥效果，在排气部件4内还可以设置风扇42(如将风扇设置在排气部件的出口处，并将风扇42与外部的控制装置电连接)，通过控制风扇42转速，为整个测定装置提供自然状态或不同大小的风速。

下面结合对植物枝条蒸腾量的测定过程，对上述测定装置作进一步说明：

将待测定的植物枝条通过观测室的封盖固定在观测室内，通过调节冷凝系统(以液氮为冷却剂，以外接电源支持液氮泵工作，维持液氮在冷却管外表面的液氮管中循环，并通过流量控制阀调节液氮流速流量)，控制冷却管的温度为0℃，被测植物枝条因蒸腾产生的水蒸气进入冷凝系统的冷却管中冷却，冷却后形成液态水进入到水分收集测量部件中，由重力测量部件对收集的液态水进行测量，从而测定并显示被检测植物枝条蒸腾耗水量；

而冷却管中的干燥空气由排气部件排出，排气部件中填充的敏感水分指示剂，可以验证干燥效果。

本发明实施例的测定装置具有以下有益效果：①结构简单，制作方便；②便于携带，该测定装置的各部件可采用组合方式，可以十分方便地搬运到实验场地，携带方便，使用灵活；③价格低廉，该测定装置所采用的原材料均为市场上易于得到的常见材料，造价低廉；④可实现对植物枝条蒸腾量直接测定，该测定装置可直接测定植物枝条的蒸腾量，简化了传统测量仪器由叶片到植株的换算过程；⑤设计合理，可以测定任意高度的植物枝条蒸腾量；⑥开放式测量，测量时气体流通，降低环境对测量的影响。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种植物蒸腾量测定装置，其特征在于，包括：

观测室、冷凝系统、水分收集测量部件和排气部件；

所述观测室为一端设有入口，另一端设有出口的容器状结构，观测室的出口与冷凝系统的冷却管一端连通，所述冷却管另一端与水分收集测量部件连通，所述冷却管上连接有排气部件；所述水分收集测量部件底部设有重力测量部件。

2.如权利要求1所述的植物蒸腾量测定装置，其特征在于，所述测定装置还包括：

支架，其底部为支撑底脚，顶部为挂钩，支架本体上设有插入安装观测室的滑动插槽。

3.如权利要求1所述的植物蒸腾量测定装置，其特征在于，所述观测室为由玻璃钢材料制成的长条筒形结构，其入口处设有封盖，封盖与入口间填充干燥剂密封，封盖中部设有固定测量植物枝条或植株的固定部件。

4.如权利要求1所述的植物蒸腾量测定装置，其特征在于，所述冷凝系统还包括：

液氮管、液氮箱、液氮泵、流量控制阀、电源和温度传感器；

所述液氮管环绕在冷凝系统的所述冷却管外表面，液氮管经所述流量控制阀、液氮泵与所述液氮箱连接，所述液氮泵的电气控制端与所述电源电连接；所述冷却管上设有显示冷却管实时温度的温度传感器。

5.如权利要求1所述的植物蒸腾量测定装置，其特征在于，所述水分收集测量部件为容器状，其一端为与冷却管另一端连接的入口，入口处设有控制膜，水分收集测量部件内设有收集瓶，收集瓶的瓶口与所述入口相对应，所述收集瓶设置在水分收集测量部件底部的重力测量部件上。

6.如权利要求1或5所述的植物蒸腾量测定装置，其特征在于，所述水分收集测量部件底部设置的重力测量部件采用电子重力计。

7.如权利要求1所述的植物蒸腾量测定装置，其特征在于，所述排气部件为管状结构，其内设有敏感水分指示剂。

8.如权利要求1或7所述的植物蒸腾量测定装置，其特征在于，所述排气部件内还设有风扇。

9.如权利要求1所述的植物蒸腾量测定装置，其特征在于，所述观测室的出口与冷凝系统的冷却管连通为：观测室的出口与冷凝系统的冷却管一端通过螺纹连接后使观测室与冷却管连通。

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