CN109362553A - 全自动水淹培养装置 - Google Patents
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Abstract
全自动水淹培养装置，用于实现对水生植物的自动化水淹培养。它包括外箱、内箱、支撑单元和水淹单元，内箱可拆卸的安装在外箱的内侧，在外箱的侧壁上设有进水管和出水管，在进、出水管上设有阀门；在内箱的底部放置有沙土，在内箱的内侧设有支撑植株的支撑单元；在内箱上设有水淹单元，水淹单元包括可拆卸的安装在内箱顶部的安装板、固定在安装板上的竖筒、转动安装在竖筒顶部的一对第一导向轮、转动安装在内箱顶部的一对第二导向轮、活动设置在内箱与外箱之间的水槽、设置在内箱中的配重、系在配重与水槽之间且与第一、第二导向轮均接触的一对拉线。该培养装置可以方便实现对水生植物的自动化水淹培养。
Description
技术领域
本发明涉及水生植物培养技术领域，具体地说是一种全自动水淹培养装置。
背景技术
湿地植物在滨海湿地生物多样性保护与湿地生态系统功能维护方面发挥重要作用。水淹是湿地生态系统的重要环境因子，对湿地植物的生长与抗逆性具有重要的影响。然而，目前由于缺乏相关装置且人工模拟水淹操作繁琐，因此，湿地植物受水淹影响的研究多采用野外自然生境原位实验，严重阻碍与限制了相关研究与实验开展。因此需要一种全自动水淹培养装置，能够根据实验要求调节水淹的深度、速度和频次，且集合水淹模拟与植株培养为一体，为研究水淹对植物生长与适应提供设备支持。
发明内容
本发明的目的在于提供一种全自动水淹培养装置，用于实现对水生植物的自动化水淹培养。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：全自动水淹培养装置，其特征是，它包括外箱、内箱、支撑单元和水淹单元，所述外箱和内箱均为顶部敞口的中空结构且内箱可拆卸的安装在外箱的内侧，在外箱的侧壁上设有进水管和出水管，在进、出水管上设有阀门；在内箱的底部放置有沙土，在内箱的内侧设有支撑植株的支撑单元；
在内箱上设有水淹单元，水淹单元包括可拆卸的安装在内箱顶部的安装板、固定在安装板上的竖筒、转动安装在竖筒顶部的一对第一导向轮、转动安装在内箱顶部的一对第二导向轮、活动设置在内箱与外箱之间的水槽、设置在内箱中的配重、系在配重与水槽之间且与第一、第二导向轮均接触的一对拉线，在水槽的内壁上设有通孔，在内箱的侧壁上设有与通孔对应的进水口，水槽的重力小于配重的重力，但当水槽内盛满水后，水槽及其内部水的重力大于配重重力与配重所受浮力的和。
进一步地，在外箱内腔的底部设有安装环，内箱与安装环螺纹连接。
进一步地，支撑单元包括固定在内箱内腔壁上的支撑板，在支撑板的边缘设有多个沿周向均匀设置的夹持孔，在支撑板的圆形外壁上铰接安装有多个与夹持孔对应的夹持板，夹持板与支撑板之间设有扭簧，在扭簧的作用下夹持板将夹持孔封闭，在支撑板的中心设有避让配重的中心孔。
进一步地，在内箱的内腔中固定有挡环，在挡环的上表面设有圆锥面。
进一步地，在竖筒的顶部固定有一对第一支撑杆，第一导向轮转动安装在第一支撑杆上；在内箱的顶部固定有一对第二支撑杆，第二导向轮转动安装在第二支撑杆上。
进一步地，安装板与内箱顶部螺纹连接。
本发明的有益效果是：本发明提供的全自动水淹培养装置，一方面方便植株的支撑和放置，操作时仅需将植株根部插入沙头并将植株的茎部置于夹持孔内即可；另一方面，向外箱中加水时，随着水量的不断增加，自动实现对植株的淹没，且可以根据配重的位置判断是否已经实现对植株的淹没。
附图说明
图1为本发明的正视图；
图2为本发明的剖视图；
图3为支撑单元的三维示意图；
图4为支撑单元上挡板打开后的示意图；
图5为水槽的三维示意图；
图6为内箱与水淹单元的装配示意图；
图7为水或培养液经进水管进入外箱内的示意图之一；
图8为水或培养液经进水管进入外箱内的示意图之二；
图9为水或培养液经进水管进入外箱内的示意图之三；
图10为水或培养液经进水管进入外箱内的示意图之四；
图11为水或培养液经进水管进入外箱内的示意图之五；
图中：1外箱，11进水管，12出水管，13安装环，2内箱，21挡环，22圆锥面，23沙土，24支撑板，241中心孔，242夹持孔，25夹持板，26进水口，3安装板，31竖筒，32第一支撑杆，33第一导向轮，34拉线，35水槽，351通孔，36第二导向轮，37第二支撑杆，38配重，4水。
具体实施方式
如图1至图11所示，本发明主要包括外箱1、内箱2、支撑单元和水淹单元，下面结合附图对本发明进行详细描述。
如图1、图2所示，外箱1为顶部敞口的中空结构，在外箱的侧壁上设有上下设置的进水管11和出水管12，在进水管和出水管上分别设有阀门，进水管与水泵连接。在外箱内腔的底部设有安装环13，在安装环的内壁上设有内螺纹。在外箱的内侧设有内箱2，如图2所示，内箱2也为顶部敞口的中空结构，内箱的下部与安装环螺纹连接。在内箱的内腔壁上固定有圆环形的挡环21，在挡环的上表面设有圆锥面22，圆锥面的设置便于溅起的沙土滑落回挡环下方。在挡环下方的内箱内腔中放置沙土23，在内箱的内腔中设有支撑单元，如图3所示，支撑单元包括支撑板24和铰接在支撑板上的夹持板25，在支撑板的中心设有中心孔241，配重穿过中心孔上下移动。在支撑板的边缘设有四个沿周向均匀设置的夹持孔242，夹持孔贯穿支撑板的圆形外壁。在支撑板的外壁上铰接安装有夹持板25，夹持板与支撑板之间设有扭簧，在扭簧的作用下夹持板将夹持孔封闭。在内箱的侧壁上设有进水口26。
如图4所示，使用时将夹持板拉出，然后将植株放置在夹持孔内，随后松开夹持板在扭簧的作用下夹持板复位，进而将植株限制在夹持孔中，进而实现对植株的支撑。
在内箱的侧壁上设有进水口26，进水口位于支撑板的上方。
在内桶上设有水淹单元，如图2、图6所示，水淹单元包括螺纹安装在内箱顶部的安装板3、固定在安装板上的竖筒31、固定在竖筒顶部的一对第一支撑杆32、转动安装在第一支撑杆上的第一导向轮33、固定在内箱顶部的一对第二支撑杆37、转动安装在第二支撑杆上的第二导向轮36、设置在内箱中的配重38、设置在内箱外壁与外箱内壁之间的水槽35，如图5所示，水槽为圆环形结构，水槽包括内外设置的圆形的槽壁以及圆环形的槽底，在水槽的内壁上设有与进水口对应的通孔351。在配重与水槽的顶部之间系有两根拉线34，拉线与第一、第二导向轮分别接触。水槽的内壁与内箱的外壁紧密接触，水槽的外壁与外箱的内壁紧密接触，水槽活动设置在内箱与外箱之间。
使用时，将植株的根部插入沙土中，然后将植株的茎部置于夹持孔内。为说明水淹单元的工作原理，将配重的重力记为G1，水槽的重力记为G2，水槽内装满水时水槽及其内部的水的重力和为G3，水槽内有水但水未装满水槽时水及水槽的重力和记为G4，配重所受的浮力记为F，G1>G2。
如图7所示，打开进水管上的阀门通过进水管向外箱中加入水或培养液，此时水先落在水槽内，此情形下G1>G4。
如图8所示，随着水槽内水量的不断增加，部分水经通孔、进水口进入内箱中，此时挡环的设置可以避免水直接落在沙土上。当水位介于挡环与支撑板之间时，可以关闭进水管上的阀门或停止向外箱中加水，此时可以对水生植物进行正常培养；此情形下G1>G4+F。
当需要对水生植物进行水淹培养时，如图9所示，继续通过进水管向外箱内加入水，内箱中的水位不断升高，内箱中的水位与进水口的上侧平齐后，G3+F>G1；如图10所示，此时水槽不断的下降，进而拉动配重不断的上升。如图11所示，直至水槽底部与挡环接触，此时配重置于水面位置处，内桶中的水将植株淹没，此时可以进行水淹培养研究。为实现智能控制，在安装环的顶部设有接触传感器，接触传感器与控制器信号连接，控制器设置在外箱上。水槽底部与接触传感器接触后，接触传感器向控制器发送信号，控制器与水泵电磁阀信号连接，控制器向水泵发送信号使其停止工作。
本发明的全自动水淹培养装置，一方面方便植株的支撑和放置，操作时仅需将植株根部插入沙头并将植株的茎部置于夹持孔内即可；另一方面，向外箱中加水时，随着水量的不断增加，自动实现对植株的淹没，且可以根据配重的位置判断是否已经实现对植株的淹没。
Claims (6)
1.全自动水淹培养装置，其特征是，它包括外箱、内箱、支撑单元和水淹单元，所述外箱和内箱均为顶部敞口的中空结构且内箱可拆卸的安装在外箱的内侧，在外箱的侧壁上设有进水管和出水管，在进、出水管上设有阀门；在内箱的底部放置有沙土，在内箱的内侧设有支撑植株的支撑单元；
在内箱上设有水淹单元，水淹单元包括可拆卸的安装在内箱顶部的安装板、固定在安装板上的竖筒、转动安装在竖筒顶部的一对第一导向轮、转动安装在内箱顶部的一对第二导向轮、活动设置在内箱与外箱之间的水槽、设置在内箱中的配重、系在配重与水槽之间且与第一、第二导向轮均接触的一对拉线，在水槽的内壁上设有通孔，在内箱的侧壁上设有与通孔对应的进水口，水槽的重力小于配重的重力，但当水槽内盛满水后，水槽及其内部水的重力大于配重重力与配重所受浮力的和。
2.根据权利要求1所述的全自动水淹培养装置，其特征是，在外箱内腔的底部设有安装环，内箱与安装环螺纹连接。
3.根据权利要求1所述的全自动水淹培养装置，其特征是，支撑单元包括固定在内箱内腔壁上的支撑板，在支撑板的边缘设有多个沿周向均匀设置的夹持孔，在支撑板的圆形外壁上铰接安装有多个与夹持孔对应的夹持板，夹持板与支撑板之间设有扭簧，在扭簧的作用下夹持板将夹持孔封闭，在支撑板的中心设有避让配重的中心孔。
4.根据权利要求3所述的全自动水淹培养装置，其特征是，在内箱的内腔中固定有挡环，在挡环的上表面设有圆锥面。
5.根据权利要求1所述的全自动水淹培养装置，其特征是，在竖筒的顶部固定有一对第一支撑杆，第一导向轮转动安装在第一支撑杆上；在内箱的顶部固定有一对第二支撑杆，第二导向轮转动安装在第二支撑杆上。
6.根据权利要求1所述的全自动水淹培养装置，其特征是，安装板与内箱顶部螺纹连接。
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