CN108827900A - 一种co2分析装置及包含其的光合蒸腾测定仪 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种CO2分析装置及包含其的光合蒸腾测定仪，一种CO2分析装置，其包括一个两端密封的测量气室，所述测量气室上设置有气体进口和气体出口，所述测量气室一端设置有反射体，另一端设置有切光装置。一种光合蒸腾测定仪，其包括测定仪主体、设置在所述测定仪主体上的叶室、开启所述叶室的叶室开启机构、设置在所述测定仪主体内部的CO2分析装置及设置在所述CO2分析装置内的湿度分析模块，所述叶室通过所述气体进口和所述气体出口与所述CO2分析装置连通。

Description

一种CO2分析装置及包含其的光合蒸腾测定仪
技术领域
本发明涉及一种CO2分析装置及包含其的光合蒸腾测定仪。
背景技术
红外线分析仪是基于被测介质对红外光有选择性吸收而建立的一种分析方法，使红外线通过装在一定长度容器内的被测气体，然后通过测定通过气体后的红外线辐射强度来测量被测气体的浓度。在利用此原理测定植物叶片光合蒸腾作用时，通常情况下是在测量气室两端设置光源和光电接收器，测量气室的间距过长、体积过大，由于被测叶片的光合作用有限，产生的二氧化碳的浓度有限，因此测量气室过长，会造成待测气体的浓度测量不准确，但测量气室过短，也会因传播光路过短造成被测介质对光线吸收不充分而造成测量不准确。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种测量准确、体积小便于携带的CO2分析装置及包含其的光合蒸腾测定仪。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：
一种CO2分析装置，其包括一个两端密封的测量气室，所述测量气室上设置有气体进口和气体出口，所述测量气室一端设置有反射体，另一端设置有切光装置；
所述切光装置包括转盘及与所述转盘相适配的遮光盖，所述转盘由切光马达驱动，所述转盘上沿其周圆均匀分布设置有四个通孔，四个所述通孔上分别设置有两个第一滤光元件和两个第二滤光元件，所述第一滤光元件和第二滤光元件间隔设置，所述遮光盖上设置有光源和光电接收器，所述光源的光束经过通孔后由所述反射体反射再经过另一个通孔传递到所述光电接收器上。
作为本发明的进一步改进，所述反射体为凹面镜。
作为本发明的进一步改进，相邻的所述通孔之间的圆心角为九十度。
作为本发明的进一步改进，所述第一滤光元件和所述第二滤光元件分别设置在所述通孔中。
一种光合蒸腾测定仪，其包括测定仪主体、设置在所述测定仪主体上的叶室、开启所述叶室的叶室开启机构、设置在所述测定仪主体内部的CO2分析装置及设置在所述CO2分析装置内的湿度分析模块，所述叶室通过所述气体进口和所述气体出口与所述CO2分析装置连通；
所述叶室包括叶室主体及铰连在所述测定仪主体上的叶室盖。
作为本发明的进一步改进，所述叶室开启机构包括设置在所述测定仪主体上的槽杆、铰连在所述叶室盖上的侧杆、压杆及卡死机构，所述压杆一端与所述槽杆左侧铰连，另一端与所述侧杆上部铰连。
作为本发明的进一步改进，所述卡死机构包括扳机及压紧所述扳机的压紧构件，所述扳机上部铰连在所述压杆上，下部设置在所述槽杆的让位槽口中；所述扳机上设置有第一卡台和第二卡台。
作为本发明的进一步改进，所述压紧构件包括弹簧及固定在所述弹簧上的压紧块，所述弹簧和所述压紧块设置在所述槽杆和第一连接筋之间，所述压紧块滑动设置在所述槽杆上。
作为本发明的进一步改进， 所述侧杆包括上侧杆和下侧杆，所述上侧杆与所述压杆铰接，所述下侧杆与所述叶室盖铰接，所述上侧杆和所述下侧杆通过调节螺母连接。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
本发明所述的CO2分析装置，采用凹面镜作为反射体，巧妙的在缩短测量气室长度的情况下，增长了光束的传播路径，为二氧化碳吸红外光线提供了足够时间，使测量数据更准确。采用四个滤光元件，分为分别相对应的两组进行测量，减少了相同的滤光元件的使用数量，降低了仪器本身误差的影响，使测量值更准确。
光合蒸腾测定仪，采用叶室开启机构控制叶室盖开合，叶室开启时扣动、按压扳机下部，叶室盖合时，向下压动压杆，扳机即可扣死、自锁，方便简单实用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明CO2分析装置的结构示意图。
图2是本发明转盘的结构示意图。
图3是本发明光合蒸腾测定仪的结构示意图。
图4是本发明图3中A部的放大结构示意图。
图5是本发明光合蒸腾测定仪使用状态结构示意图。
其中：100 CO2分析装置；
1测量气室、2反射体、3气体进口、4气体出口、5遮光盖、6第四透光孔、7转盘、8切光马达、9光源、10光电接收器、11第一滤光元件、12第二滤光元件、13通孔、14第三透光孔、15下侧杆、17测定仪主体、18槽杆、19叶室盖、20上侧杆、21压杆、22扳机、23让位槽口、24第一连接筋、25弹簧、26压紧块、27调节螺母、28第一卡台、29第二卡台、30光传播路径、31第二连接筋。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对发明进行清楚、完整的描述。
如图1-2所示，一种CO2分析装置，其包括一个两端密封的测量气室1，所述测量气室1上设置有气体进口3和气体出口4，所述测量气室1一端设置有反射体2，另一端设置有切光装置。切光装置和反射体2在测量气室1两端，将测量气室1围成一个密闭不透光的空间，通过气体进口3和气体出口4来输送待测气体，气体进口3和气体出口4分别与光合蒸腾测定仪的叶室连通。光源9通过切光装置向反射体2发射光束，光束通过反射体2将光束反射传输给光电接收器10。所述反射体2可以是平面镜也可以是凹面镜，本实施例中采用凹面镜，能有效汇聚、反射待测的光源。凹面镜的设置增长了光束的传播路径，增加了二氧化碳吸收相对应的红外波长的时间，使吸收更充分，测量数据更准确。如图1中所示的光传播路径30，是光源9发出的光束在测量气室1中经过凹面镜反射给光电接收器10的传播路径。
如图1-2所示，所述切光装置包括转盘7及与所述转盘7相适配的遮光盖5，所述转盘7由切光马达8驱动，所述转盘7上沿其周圆均匀分布设置有四个通孔13，四个所述通孔13上分别设置有两个第一滤光元件11和两个第二滤光元件12，所述第一滤光元件11和第二滤光元件12间隔设置，所述遮光盖5上设置有光源9和光电接收器10，所述光源9的光束经过通孔13后由所述反射体2反射再经过另一个通孔13传递到所述光电接收器10上。相邻的所述通孔13之间的圆心角为九十度。本实施例中，所述第一滤光元件11和所述第二滤光元件12分别设置在所述通孔13中。本实施例中，采用四个滤光元件，两两为一组，其中一组上下相对应的滤光元件可透过4.2微米的红外波长（即作为对比参照的波长），另一组上下相对的滤光元件可透过3.9微米的红外波长（即二氧化碳能吸收的波长）。采用四个滤光元件，减少了相同的滤光元件的使用数量，降低了仪器本身误差造成的影响，使测量值更准确。
所述遮光盖5上设置有两个与所述通孔13相对应的第三透光孔14和第四透光孔6，所述第三透光孔14和所述第四透光孔6分别设置有光源9和光电接收器10。本实施例中，光源9为能发出特定红外波长的红外辐射器。当转盘7转动，上下两个间隔的通孔13以一定的频率与第三透光孔14和第四透光孔6相重合，使光源9发出的光束先经过一个通孔13，再经反射体2反射经过另一个通孔13被光电接收器10接收。
如图3-5所示，一种光合蒸腾测定仪，其包括测定仪主体17、设置在所述测定仪主体17上的叶室、开启所述叶室的叶室开启机构、设置在所述测定仪主体17内部的CO2分析装置100及设置在所述CO2分析装置100内的湿度分析模块，所述叶室通过所述气体进口3和所述气体出口4与所述CO2分析装置100连通。
所述叶室包括叶室主体及铰连在所述测定仪主体17上的叶室盖19。所述叶室开启机构包括设置在所述测定仪主体17上的槽杆18、铰连在所述叶室盖19上的侧杆、压杆21及卡死机构，所述压杆21一端与所述槽杆18左侧铰连，另一端与所述侧杆上部铰连。所述侧杆包括上侧杆20和下侧杆15，所述上侧杆20与所述压杆21铰接，所述下侧杆15与所述叶室盖19铰接，所述上侧杆20和所述下侧杆15通过调节螺母27连接。可通过调节螺母27调节侧杆对叶室盖19的压力，以达到控制叶室盖19的密封效果的作用。
所述卡死机构包括扳机22及压紧所述扳机22的压紧构件，所述扳机22上部铰连在所述压杆21上，下部设置在所述槽杆18的让位槽口23中，槽口23设置在第二连接筋31上。所述压紧构件包括弹簧25及固定在所述弹簧25上的压紧块26，所述弹簧25和所述压紧块26设置在所述槽杆18和第一连接筋24之间，所述压紧块26滑动设置在所述槽杆18上。所述扳机22上设置有第一卡台28和第二卡台29。
扣动扳机22时，第一卡台28卡入让位槽口23中，叶室盖19被打开，向下压动压杆21，第一卡台28滑出（如图3、图5所示），卡住让位槽口23的侧边（即卡在第二连接筋31上），叶室盖19盖合，并形成自锁。第二卡台29可防止第一卡台28卡入让位槽口23中卡脱。叶室开启时扣动、按压扳机22下部，叶室盖合时，向下压动压杆21，扳机22即可扣死，方便简单实用。
光电接收器10和湿度分析模块与电脑主机连接，电脑主机对光合速率和蒸腾速率进行数据采集和数据处理，并实现数据的存储、显示打印等。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种CO2分析装置，其特征在于：其包括一个两端密封的测量气室（1），所述测量气室（1）上设置有气体进口（3）和气体出口（4），所述测量气室（1）一端设置有反射体（2），另一端设置有切光装置；
所述切光装置包括转盘（7）及与所述转盘（7）相适配的遮光盖（5），所述转盘（7）由切光马达（8）驱动，所述转盘（7）上沿其周圆均匀分布设置有四个通孔（13），四个所述通孔（13）上分别设置有两个第一滤光元件（11）和两个第二滤光元件（12），所述第一滤光元件（11）和第二滤光元件（12）间隔设置，所述遮光盖（5）上设置有光源（9）和光电接收器（10），所述光源（9）的光束经过通孔（13）后由所述反射体（2）反射再经过另一个通孔（13）传递到所述光电接收器（10）上。
2.根据权利要求1所述的一种CO2分析装置，其特征在于：所述反射体（2）为凹面镜。
3.根据权利要求1所述的一种CO2分析装置，其特征在于：相邻的所述通孔（13）之间的圆心角为九十度。
4.根据权利要求1所述的一种CO2分析装置，其特征在于：所述第一滤光元件（11）和所述第二滤光元件（12）分别设置在所述通孔（13）中。
5.一种包含如权利要求1-4任一项所述的CO2分析装置的光合蒸腾测定仪，其特征在于：其包括测定仪主体（17）、设置在所述测定仪主体（17）上的叶室、开启所述叶室的叶室开启机构、设置在所述测定仪主体（17）内部的CO2分析装置（100）及设置在所述CO2分析装置（100）内的湿度分析模块，所述叶室通过所述气体进口（3）和所述气体出口（4）与所述CO2分析装置（100）连通；
所述叶室包括叶室主体及铰连在所述测定仪主体（17）上的叶室盖（19）。
6.根据权利要求5所述的光合蒸腾测定仪，其特征在于：所述叶室开启机构包括设置在所述测定仪主体（17）上的槽杆（18）、铰连在所述叶室盖（19）上的侧杆、压杆（21）及卡死机构，所述压杆（21）一端与所述槽杆（18）左侧铰连，另一端与所述侧杆上部铰连。
7.根据权利要求6所述的光合蒸腾测定仪，其特征在于：所述卡死机构包括扳机（22）及压紧所述扳机（22）的压紧构件，所述扳机（22）上部铰连在所述压杆（21）上，下部设置在所述槽杆（18）的让位槽口（23）中；所述扳机（22）上设置有第一卡台（28）和第二卡台（29）。
8.根据权利要求7所述的光合蒸腾测定仪，其特征在于：所述压紧构件包括弹簧（25）及固定在所述弹簧（25）上的压紧块（26），所述弹簧（25）和所述压紧块（26）设置在所述槽杆（18）和第一连接筋（24）之间，所述压紧块（26）滑动设置在所述槽杆（18）上。
9.根据权利要求6所述的光合蒸腾测定仪，其特征在于：所述侧杆包括上侧杆（20）和下侧杆（15），所述上侧杆（20）与所述压杆（21）铰接，所述下侧杆（15）与所述叶室盖（19）铰接，所述上侧杆（20）和所述下侧杆（15）通过调节螺母（27）连接。
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