CN107677253A - 一种观测昆虫运动及热分布的装置与方法 - Google Patents

一种观测昆虫运动及热分布的装置与方法 Download PDF

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果晓东
李志伟
曲绍阳
赵恩铎
余良
祝玉兰
韩穆峙
侯珺森
阎绍泽
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    • GPHYSICS
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    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/0022Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry for sensing the radiation of moving bodies
    • G01J5/0025Living bodies

Abstract

本发明公开了仿生设计领域的一种观测昆虫运动及热分布的装置与方法。该装置包括:恒温箱体、控制恒温装置、高速摄相装置、红外热成像装置、昆虫夹持装置以及照明装置。控制恒温装置位于恒温箱体内部的左侧并与恒温箱体连接;高速摄相装置位于恒温箱体的外部,正对昆虫夹持装置上方;红外热成像装置位于恒温箱体内部的右侧,不与恒温箱体连接;昆虫夹持装置位于控制恒温装置的右侧,同时在恒温箱体内部的左侧中间区域;照明装置位于恒温箱体的上部。该装置具有操作简单、实验过程快捷、对昆虫的选择观察性高等优点,可在实验室条件下保证观察区域的恒温情况,研究昆虫的运动特性以及热分布,具有广阔的应用前景。

Description

一种观测昆虫运动及热分布的装置与方法
技术领域
[0001]本发明属于仿生设计领域,具体涉及一种观测昆虫运动及热分布的装置与方法。
背景技术
[0002]自然界中存在着许多种生物,其中,人眼能观察得到的以昆虫居多。从古至今,基 于昆虫的仿生设计层出不穷。随着科学的进一步发展,人们对观察昆虫的仪器也不断地提 出更尚的要求。关于昆虫温度的实验一般是在丨旦温的实验室里进行,这种严苛的实验环境 给实际的操作实验带来了极大的困难。目前市场上尚没有一个装置与方法能够在恒温的情 况下同时观测昆虫的运动和热分布。因此,设计一种既能研宄昆虫运动,又能同时研究昆虫 热分布的实验装置与方法,具有重大的意义。
发明内容
[0003]本发明的目的是提出一种观测昆虫运动及热分布的装置与方法,该装置包括恒温 箱体、控制恒温装置、高速摄相装置、红外热成像装置、昆虫夹持装置以及照明装置;所述控 制恒温装置位于恒温箱体内部的左侧,并与恒温箱体相连;所述高速摄相装置位于恒温箱 体的外部,正对昆虫夹持装置的上方;所述红外热成像装置位于恒温箱体内部的右侧,不与 恒温箱体连接;所述昆虫夹持装置位于控制恒温装置的右侧,同时在恒温箱体内部的左侧 中间区域;所述照明装置位于恒温箱体的上部。
[0004] 所述恒温箱体的左侧面为镂空板。
[0005]所述控制恒温装置包括控制面板和调温装置,控制面板位于恒温箱体的左上方, 调温装置位于恒温箱体的镂空区域内。
[0006] 所述高速摄相装置由高速摄相机水平置于升降架上组成。
[0007] 所述红外热成像装置由红外热成像伩水平置于升降架上组成。
[0008] 所述昆虫夹持装置由夹持柄竖直插于夹持台上组成。
[0009] 所述夹持柄的材质为聚丙烯(PP)。
[0010] 所述照明装置由LED灯旋在固定座上组成。
[0011] —种观测昆虫运动及热分布的方法,具体步骤为:预热恒温箱体,待恒温箱体达到 设定温度并保持稳定一段时间后,迅速将夹持好的昆虫放入恒温箱体中,用红外热成像仪 和高速摄像机连续拍摄,得到昆虫体温分布的变化以及连续的动作图像,直至昆虫体温达 到一个新的稳定值时,停止实验。
[0012] 本发明的有益效果为:
[0013] (1)本发明装置构造简单,方便易行,解决了现有实验设备不能同时观测昆虫运动 与热分布的问题,实现了恒温条件下对昆虫的观测,扩大了装置的使用范围,减少了实验室 条件下无法控制恒温的种种麻烦。同时,利用环保无害的夹持柄,可以不影响昆虫的身体机 能,实验结束后将昆虫放飞到自然环境中,起到了保护自然生命的作用。
[0014] (2)本发明控制恒温装置可以方便的调控恒温箱体内的温度,使得在实验室环境 奘詈^协、亩埔度的影响,不影响昆虫的体内散热,试验结果更加精确;高速摄相 键对研究昆虫有重要的作用;红外热成像装置能够在不影响其他实 ^仅、器的^况下,术集比虫活体的散热数据,方便进行昆虫的热分析;该装置具有操作简 单、头验过程快捷、对昆虫的选择观察性高等优点,具有广阔的应用前景。 、
附图说明 _5] si是观繼虫麵及热分棚装置的立觀构示細;
[0016]图2是观测昆虫运动及热分布的装置的左视图;
[0017]图3是观测昆虫运动及热分布的装置的俯视图;
[0018]图4是观测昆虫运动及热分布的装置的前视图;
[0019]图5是观测昆虫运动及热分布的装置的升降架示意图;
[0020]〜其中恒温箱体、2—控制恒温装置、2A—控制面板、2B_调温装置、3—高速摄像装 置、3A-尚速摄相机、3B-升降架、4-红外热成像装置、4A-红外热成像仪、4B-升降架、5-昆虫 夹持装置、5A-夹持台、5B-夹持柄、e-照明装置、6A-固定座、6B-Lro灯。
具体实施方式
[0021]本发明提出了一种观测昆虫运动及热分布的装置与方法,以下实施例便于更好的 理解本发明,但不限于此。
[0022] 实施例1
[0023]本发明观测昆虫运动及热分布的装置如图1-5所示。该装置包括恒温箱体1、控制 恒温装置2、高速摄相装置3、红外热成像装置4、昆虫夹持装置5以及照明装置6。
[0024]恒温箱体1的材料由不锈钢板内嵌保温层制成,尺寸设定为lOOOmmXIOOOmmX 1000mm。恒温箱体1的正面设计为玻璃门,方便随时查看,同时可以在保证观测区域恒温的 状态下,直接用高速摄像机3A进行观察;侧面为镂空板,方便调温装置2B调节温度。
[0025]控制恒温装置2位于恒温箱体1的左侧并与恒温箱体1连接,其包括控制面板2A和 调温装置2B。调温装置2B位于恒温箱体1内部的左侧镂空区域内并与恒温箱体1连接。控制 面板2A位于恒温箱体1的左上角,通过控制面板2A能够方便的控制恒温箱体1内观察区域的 温度。
[0026]高速摄相装置3位于恒温箱体1的外部,正对昆虫夹持装置5所夹持的昆虫,其包括 升降架3B和高速摄相机3A。高速摄相机3A水平置于升降架3B上,通过调节升降架的高度可 以方便的使高速摄相机3A的镜头对准昆虫,完整的观察昆虫的运动。
[0027] 红外热成像装置4位于恒温箱体1内部的右侧,不与恒温箱体1连接,其包括升降架 4B和红外热成像仪4A。红外热成像仪4A水平置于升降架4B上,通过调节升降架的高度可以 方便的使红外热成像仪4A的镜头对准昆虫,记录昆虫的散热特性。
[0028] 昆虫夹持装置5位于控制恒温装置2的右侧,同时在恒温箱体1内部的左侧中间区 域,其包括夹持台5A和夹持柄5B。夹持柄5B竖直插于夹持台5A上。通过夹持柄f5B,可以在不 损伤昆虫的情况下,方便的观察昆虫的运动及散热特性。
[0029] 照明装置6位于恒温箱体1的上部,其包括固定座6A和LED灯6B,LED灯仙旋在固定 座6A上。通过LED灯册可以提供恒温箱体1内的照明,在不影响红外热成像仪4A的条件下,模 仿室外明亮环境,同时可以使高速摄相机3A拍摄的图片更加清晰。
[0030]观测昆虫运动及热分布时首先预热恒温箱体丨,待恒温箱体1达到设定温度并保持 稳定一段时间后,迅速将夹持好的昆虫放入恒温箱体中,让红外热成像伩4A和高速摄像机 3A开始连续拍摄,得到一段时间内昆虫体温分布的变化以及连续的动作图像,直至昆虫体 温达到一个新的稳定值时,停止实验。
[0031]利用上述装置,通过空间的特定摆放,方便快捷的实现观察昆虫运动及热分布的 过程,提高了此类实验研宄的效率。

Claims (9)

1. 一种观测昆虫运动及热分布的装置,其特征在于,包括恒温箱体、控制恒温装置、高 速摄相装置、红外热成像装置、昆虫夹持装置以及照明装置;所述控制恒温装置位于恒温箱 体内部的左侧,并与恒温箱体相连;所述高速摄相装置位于恒温箱体的外部,正对昆虫夹持 装置的上方;所述红外热成像装置位于恒温箱体内部的右侧,不与恒温箱体连接;所述昆虫 夹持装置位于控制恒温装置的右侧,同时在恒温箱体内部的左侧中间区域;所述照明装置 位于恒温箱体的上部。
2. 根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述恒温箱体的左侧面为镂空板。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述控制恒温装置包括控制面板和调温装 置,控制面板位于恒温箱体的左上方,调温装置位于恒温箱体的镂空区域内。
4. 根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述高速摄相装置由高速摄相机水平置于 升降架上组成。
5. 根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述红外热成像装置由红外热成像仪水平 置于升降架上组成。
6.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述昆虫夹持装置由夹持柄竖直插于夹持 台上组成。
7. 根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述夹持柄的材质为聚丙烯。
8. 根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述照明装置由LED灯旋在固定座上组成。
9. 一种观测昆虫运动及热分布的方法,其特征在于,预热恒温箱体,待恒温箱体达到设 定温度并保持稳定一段时间后,迅速将夹持好的昆虫放入恒温箱体中,用红外热成像仪和 高速摄像机连续拍摄,得到昆虫体温分布的变化以及连续的动作图像,直至昆虫体温达到 一个新的稳定值时,停止实验。
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