CN109957502B - 一种手提式孢子捕捉器及捕捉方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种手提式孢子捕捉器及捕捉方法，其中捕捉器包括设有进风口的机箱和安装在机箱内的采集装置、捕捉风道装置，采集装置包括采集电机和固接于采集电机输出轴上的载玻片固定板，以及通过轴承安装在采集电机输出轴上的遮挡板，所述载玻片固定板朝向遮挡板的面上开设有沿周向布置的载玻片固定槽，载玻片固定槽内放置有载玻片，遮挡板位于载玻片固定板与捕捉风道装置之间，且在遮挡板上开设有位于载玻片与捕捉风道装置出风口之间的孢子通道。本发明结构简单，制作成本低，携带方便，可实现对监测点分散、数量多且地理位置偏僻的地块有效快速地监测，同时，可以实现设定时间段内对孢子进行连续不间断的监测，提高了孢子的监测效率。

Description

一种手提式孢子捕捉器及捕捉方法

技术领域

本发明涉及农业机械技术领域，尤其涉及到一种手提式孢子捕捉器及捕捉方法。

背景技术

田间空气中病原菌孢子的数量与水稻稻瘟病、小麦条锈病等植物病害的发生有着极为密切的关系。及时连续地捕捉田间空气中的病原菌孢子，可为植物病害的预测预报提供基础数据，对预防植物病害、降低因病害造成的损失具有重要的意义。

目前，用于捕捉空气中气传植物病源真菌孢子的设备多分为两种：固定式孢子捕捉器和便携式孢子捕捉器。已有的固定式孢子捕捉器多庞大贵重、不易携带，针对监测点分散、数量多且地理位置偏僻的地块无法实现有效快速地检测。已有的便携式孢子捕捉器只能人工定时地换取载玻片或捕捉带，效率低、费时费力。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种手提式孢子捕捉器及捕捉方法，采用间歇式静态采集方式工作，可自动、连续地采集不同时间段的孢子载玻片，实现对监测地块不同时间段内孢子数量的连续监测。

本发明是通过如下技术方案实现的，提供一种手提式孢子捕捉器，包括设有进风口的机箱和安装在机箱内的采集装置、捕捉风道装置，所述采集装置包括采集电机和固接于采集电机输出轴上的载玻片固定板，以及通过轴承安装在采集电机输出轴上的遮挡板，所述载玻片固定板朝向遮挡板的面上开设有沿周向布置的载玻片固定槽，载玻片固定槽内放置有载玻片，所述遮挡板位于载玻片固定板与捕捉风道装置之间，且在遮挡板上开设有位于载玻片与捕捉风道装置出风口之间的孢子通道，孢子通道的面积与载玻片面积适配。

本方案在使用时，通过捕捉风道装置将外部空气经进风口吸至机箱内，并经出风口吹向载玻片，遮挡板对载玻片形成遮挡，并使其中一块载玻片暴露在捕捉风道装置的风口中，从而遮挡住其他未进入捕捉风道装置风口区域的载玻片，起到确保每一片载玻片只采集设定时间段孢子的作用；载玻片固定板随采集电机旋转设定的角度，轴承的设置使遮挡板不随电机转动，从而使设定的一片载玻片暴露在遮挡板的暴露区域，孢子捕捉风道将捕捉的孢子吹向涂有药水的载破片上，完成设定时间段内孢子的采集，为了方便控制，采集电机可选用步进电机。

作为优化，所述捕捉风道装置包括固定设置在机箱内的空气漏斗和固设有空气漏斗内的风机，所述空气漏斗与进风口连通，空气漏斗的小径端朝向载玻片。本优化方案的捕捉风道装置结构简单，通过风机将空气吸入空气漏斗，并从空气漏斗的小径端吹向载玻片，利用空气漏斗的上大下小对气流进行收紧，提高捕捉效果。

作为优化，所述漏斗通过向上延伸的固定板与机箱盖固接。本优化方案将漏斗通过固定板与机箱盖固接，方便对漏斗进行固定，简化了漏斗安装难度。

作为优化，所述固定板的上端高于机箱外壁，机箱盖与机箱外壁之间形成所述进风口。本优化方案的进风口设置，可通过机箱盖防止从上方进水，避免由于进水而对孢子捕捉造成不利影响。

作为优化，所述空气漏斗的大径端设有上滤网。本优化方案通过设置上滤网可以滤除空气中的灰尘、花粉等杂质，保证孢子收集的清洁度。

作为优化，所述空气漏斗的小径端设有下滤网。本优化方案通过设置下滤网可进一步滤除空气中的灰尘、花粉等杂质。

作为优化，所述孢子通道为自遮挡板外侧边向内延伸的豁口。本优化方案孢子通道的设置不仅可允许气流通过，而且利于减轻设备重量。

作为优化，机箱盖与机箱外壁固接，且在机箱盖上固接有提手。本优化方案的设置可以方便快速移动整个设备。

作为优化，机箱两相对的侧面上设有与载玻片相对的开关门。本优化方案中载玻片与开关门相对，即开关门设置在载玻片所处平面的水平方向，在采集完孢子后，可以打开开关门，快捷地取出并更换载玻片。

一种使用上述任一项手提式孢子捕捉器进行的孢子捕捉方法，包括如下步骤：

步骤一、根据需要监测地块水稻品种的布局状况和生态类型，选择发病轻、中、重的代表类型田，每类型田查3块，每块不小于300㎡，每类型的每块田于近田埂的第2～3行稻内直线按距离平均分为五点，每点放置一台手提式孢子捕捉器。

步骤二：放置好孢子捕捉器后，每台孢子捕捉器放入6片载玻片，载破片上涂有凡士林药水，设置每片载破片的捕捉时间为2小时，连续捕捉12小时，可在每天的凌晨3时开机，下午15时收片，同时更换载玻片，以便对下一个时间段内的孢子进行监测，载玻片采用有机玻片。

步骤三：将获取的载玻片放入生物显微镜中，使用10倍物镜、10倍目镜进行观察，以18mm×18mm范围为计数单位，从左到右、从上到下依次遍布整个载玻片范围，完成计数，并分别记录不同品种、不同类型的地块的孢子数，一般宜当天专人镜检完成。

本发明的有益效果为：结构简单，制作成本低，携带方便，可实现对监测点分散、数量多且地理位置偏僻的地块有效快速地监测，同时，可以实现设定时间段内对孢子进行连续不间断的监测，提高了孢子的监测效率。

附图说明

图1是本发明整体结构的剖视图；

图2是本发明采集装置的爆炸视图；

图3是本发明捕捉风道装置结构示意图；

图4是本发明底座结构示意图；

图5是本发明步进电机工作流程图；

图6是本发明外部结构示意图；

图中所示：

1、提手，2、机箱盖，3、机箱，4、内筒，5、驱动器，6、电源转换模块，7、单片机，8、蓄电池， 9、采集电机，10、载玻片固定板，11、遮挡板，12、空气漏斗，13、风机，14、上滤网，15、载玻片固定槽，16、半圆键轴，17、轴承，18、轴承座，19、下滤网，20、固定板，21、底座，22、采集电机输出轴，23、开关门，24、握把，25、合页，26、充电口，27、控制蓄电池的开关。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

如图1所示一种手提式孢子捕捉器，包括设有进风口的机箱3和安装在机箱内的采集装置、捕捉风道装置、动力装置，捕捉风道装置位于采集装置上方。机箱内固接有圆筒状的内筒4，通过内筒起到引导气流流动、加强空气循环的作用，内筒下端支撑于矩形底座21上，底座21与内筒下端之间形成通风道，机箱的底部设有与通风道连通的通风孔，在底座上设有位于内筒中的蓄电池8、单片机7、驱动器5和电源转换模块6。

采集装置包括安装在底座上的采集电机9和固接于采集电机输出轴22上的载玻片固定板10，以及通过轴承17安装在采集电机输出轴上的遮挡板11，遮挡板上固接有轴承座18，采集电机为步进电机，并通过动器与单片机电性连接，通过电源转换模块给步进电机提供动力，步进电机的电机输出轴竖直向上。步进电机的输出轴通过半圆键连接半圆键轴16，半圆键轴通过半圆键与载玻片固定板10连接，载玻片固定板10随步进电机输出轴的转动而转动，遮挡板固定不动，不随半圆键轴16的转动而转动。

载玻片固定板朝向遮挡板的面上开设有沿周向布置的载玻片固定槽15，载玻片固定槽内放置有载玻片，载玻片上有涂有凡士林药水。所述遮挡板位于载玻片固定板与捕捉风道装置之间，且在遮挡板上开设有位于载玻片与捕捉风道装置出风口之间的孢子通道，孢子通道的面积与载玻片面积适配。作为优选方案，遮挡板为圆心角大于180°的扇形，扇形两侧边之间自遮挡板外侧边向内延伸的豁口形成孢子通道。孢子通道区域大小可以恰好使一块载玻片暴露在捕捉风道装置的风口中，从而遮挡住其他未进入捕捉风道装置风口区域的载玻片，起到确保每一片载玻片只采集设定时间段孢子的作用。

捕捉风道装置包括固定设置在内筒内的空气漏斗12和固设有空气漏斗12内的风机13，所述空气漏斗与进风口连通，空气漏斗的小径端朝向载玻片，漏斗通过向上延伸的固定板20与机箱盖2固接，所述固定板的上端高于机箱外壁，机箱盖与机箱外壁之间形成所述进风口。

空气漏斗的大径端设有上滤网14，空气漏斗的小径端设有下滤网19，以滤除空气中的灰尘、花粉等杂质。上滤网14中心处安装风机，本实施例的风机为小型轴流风机，小型轴流风机与上滤网14同轴心固定。小型轴流风机通过电线与电源开关相连。当小型轴流风机工作时，气体从漏斗上滤网14轴向进入叶轮，受到叶轮上叶片的推挤而使气体的能量升高，然后流入导叶。导叶将偏转气流变为轴向流动，经过空气漏斗引导通过下滤网19过滤流出，使得气流中的孢子通过采集装置中的孢子通道落到载玻片上。小型轴流风机可在市面上购得，具有功耗低、散热快、噪音低、节能环保等优点。

机箱盖与机箱外壁固接，且在机箱盖上固接有提手1，机箱起到保护内部结构的作用，机箱两相对的侧面上设有与载玻片相对的开关门23，开关门通过合页25与机箱连接，且在开关门上安装有握把24，以方便打开开关门。当孢子采集装置采集完孢子后，可以打开开关门，快捷的取出并更换载玻片，机箱外壁侧面设有控制蓄电池的开关27和充电口26，以控制电源的开关和蓄电池的充电。

本实施例通过单片机7控制步进电机转动，步进电机输出轴通过半圆键与孢子采集装置相连，单片机通过控制步进电机转动带动孢子采集装置转动，进而实现孢子不同时段的连续监测。

如图5所示，单片机启动控制步进电机旋转过指定角度，使第一块载玻片到达指定区域，暴露在捕捉风道装置的风口区域，空气中的孢子在气流的带动下吹落到载玻片上，载玻片开始采集孢子。同时单片机计时器开始计时，在计时器达到设定时间后，单片机控制步进电机旋转过指定角度。第二片载玻片到达指定区域开始采集孢子，同时计时器开始计时，在采集设定的时间段后，步进电机旋转使下一片玻片到达指定区域，并开始孢子采集工作。重复此过程，直到采集的载玻片片数达到要求，步进电机停止工作。

使用本实施例手提式孢子捕捉器进行的孢子捕捉方法，包括如下步骤：

步骤一、根据需要监测地块水稻品种的布局状况和生态类型，选择发病轻、中、重的代表类型田，每类型田查3块，每块不小于300㎡，每类型的每块田于近田埂的第2～3行稻内直线按距离平均分为五点，每点放置一台手提式孢子捕捉器。

步骤二：放置好孢子捕捉器后，每台孢子捕捉器放入6片载玻片，载破片上涂有凡士林药水，设置每片载破片的捕捉时间为2小时，连续捕捉12小时。每天的凌晨3时开机，下午15时收片，同时更换载玻片。以便对下一个时间段内的孢子进行监测，玻片采用有机玻片。

步骤三：将获取的载玻片放入生物显微镜中，使用10倍物镜、10倍目镜进行观察，以18mm×18mm范围为计数单位，从左到右、从上到下依次遍布整个载玻片范围，完成计数，并分别记录不同品种、不同类型的地块的孢子数，一般宜当天专人镜检完成。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。

Claims (8)

1.一种手提式孢子捕捉器，包括设有进风口的机箱（3）和安装在机箱内的采集装置、捕捉风道装置，其特征在于：所述采集装置包括采集电机（9）和固接于采集电机输出轴（22）上的载玻片固定板（10），以及通过轴承（17）安装在采集电机输出轴上的遮挡板（11），所述载玻片固定板朝向遮挡板的面上开设有沿周向布置的载玻片固定槽（15），载玻片固定槽内放置有载玻片，所述遮挡板位于载玻片固定板与捕捉风道装置之间，且在遮挡板上开设有位于载玻片与捕捉风道装置出风口之间的孢子通道，孢子通道的面积与载玻片面积适配；

所述捕捉风道装置包括固定设置在机箱内的空气漏斗（12）和固设在空气漏斗（12）内的风机（13），所述空气漏斗与进风口连通，空气漏斗的小径端朝向载玻片；

机箱内固接有圆筒状的内筒，通过内筒起到引导气流流动、加强空气循环的作用，内筒下端支撑于底座上，底座与内筒下端之间形成通风道，机箱的底部设有与通风道连通的通风孔，空气漏斗固定设置在内筒内；

使用所述手提式孢子捕捉器进行的孢子捕捉方法，包括如下步骤：

步骤一、根据需要监测地块水稻品种的布局状况和生态类型，选择发病轻、中、重的代表类型田，每类型田查3块，每块不小于300㎡，每类型的每块田于近田埂的第2～3行稻内直线按距离平均分为五点，每点放置一台手提式孢子捕捉器；

步骤二：放置好孢子捕捉器后，每台孢子捕捉器放入6片载玻片，载破片上涂有凡士林药水，设置每片载破片的捕捉时间为2小时，连续捕捉12小时；

步骤三：将载玻片放入生物显微镜中，使用10倍物镜、10倍目镜进行观察，以18mm×18mm范围为计数单位，从左到右、从上到下依次遍布整个载玻片范围，完成计数，并分别记录不同品种、不同类型的地块的孢子数。

2.根据权利要求1所述的一种手提式孢子捕捉器，其特征在于：所述漏斗通过向上延伸的固定板（20）与机箱盖（2）固接。

3.根据权利要求2所述的一种手提式孢子捕捉器，其特征在于：所述固定板的上端高于机箱外壁，机箱盖与机箱外壁之间形成所述进风口。

4.根据权利要求1所述的一种手提式孢子捕捉器，其特征在于：所述空气漏斗的大径端设有上滤网（14）。

5.根据权利要求4所述的一种手提式孢子捕捉器，其特征在于：所述空气漏斗的小径端设有下滤网（19）。

6.根据权利要求1所述的一种手提式孢子捕捉器，其特征在于：所述孢子通道为自遮挡板外侧边向内延伸的豁口。

7.根据权利要求1所述的一种手提式孢子捕捉器，其特征在于：机箱盖与机箱外壁固接，且在机箱盖上固接有提手（1）。

8.根据权利要求1所述的一种手提式孢子捕捉器，其特征在于：机箱两相对的侧面上设有与载玻片相对的开关门（23）。