CN110199734A - 一种土壤生态安全阈值土培实验机 - Google Patents

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秦莉
窦韦强
安毅
林大松
霍莉莉
杜兆林
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    • Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
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Abstract

本发明涉及农业生态技术领域，尤其是一种土壤生态安全阈值土培实验机，包括一桁架，所述桁架内间隔安装有多个隔板，多个隔板将桁架均匀分隔为多个栽培箱，每个培植箱的底面内均安装有一称重装置，该称重装置的检测端与一活动板相安装，所述活动板的上方均匀间隔安装有多个栽培盆，栽培盆内种植有植株，每个栽培箱内均安装有一营养液管，所述营养液管的一侧端部和外部的营养液箱相连通，该营养液管的另一侧端部制出多个出液口，每个出液口均与相应的栽培盆相连通，所述活动板内安装有一集成式传感器，该集成式传感器可用于检测栽培箱内的温度、湿度和光照强度，位于所述活动板的上方安装有一亮度可调的光源。

Description

一种土壤生态安全阈值土培实验机
技术领域
本发明涉及农业生态技术领域，尤其是一种土壤生态安全阈值土培实验机。
背景技术
土壤生态安全阈值是制定土壤环境质量基准的重要依据，目前关于土壤生态安全阈值的确立方法主要为物种敏感性分布法(Species Sensitivity Distribution，SSD)，SSD法因其在推导过程中考虑了物种敏感性、土壤理化性质、生物有效性及污染物来源等因素的差异，是一种具有更高的置信度的统计学外推方法。SSD法在使用过程中需要有精确的毒性数据做支撑，而毒性数据主要来自于毒理学实验，现有的毒理学实验占用空间较大，受外界环境因素影响较多。
为减少毒理学实验的占用空间及外界环境因素的影响，应设计一种可控制植物生长所需的水分、养分、温度及光照等条件获取精确毒理学数据的智控土壤生态安全阈值土培实验机。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可监控植物生长情况，检测植物重量变化，实时监测植物栽培环境中温度、湿度和光照强度等信息的一种土壤生态安全阈值土培实验机。
本发明采取的技术方案是：
一种土壤生态安全阈值土培实验机，包括一桁架，所述桁架内间隔安装有多个隔板，多个隔板将桁架均匀分隔为多个栽培箱，其特征在于：每个培植箱的底面内均安装有一称重装置，该称重装置的检测端与一活动板相安装，所述活动板的上方均匀间隔安装有多个栽培盆，栽培盆内种植有植株，每个栽培箱内均安装有一营养液管，所述营养液管的一侧端部和外部的营养液箱相连通，该营养液管的另一侧端部制出多个出液口，每个出液口均与相应的栽培盆相连通，所述活动板内安装有一集成式传感器，该集成式传感器可用于检测栽培箱内的温度、湿度和光照强度，位于所述活动板的上方安装有一亮度可调的光源，所述桁架旁侧安装有一中控箱，所述称重装置和集成式传感器的信号输出端与中控箱相连通，所述光源的控制端和中控箱相连通。
而且，所述栽培箱为密封结构。
而且，每个所述培植箱内均安装有一摄像头，该摄像头的数据输出端和中控箱相连通。
本发明的优点和积极效果是：
本发明中，栽培箱为封闭式结构，其内部通过与其配合的光源，气泵和营养液箱形成一个独立的生长环境，由于光照强度，氧气浓度和营养液用量均可依据人工操作进行控制，因此，可精确得知植物最优生长状态下各因素的数据；称重装置用于实时称量活动板，栽培盆、土壤以及植物的总重，由于活动板，栽培盆和土壤的重量是已知的，且添加的营养液是可知的，在实验中将上述重量刨除后，称重装置检测到的变化量即为植物生长状态的增量，进而可更为量化的了解植物生长状态的变化；集成式传感器的作用在于实时检测栽培箱内温度、湿度和光照强度的信息，并将该信息汇集至中控箱内，操作人员通过读取中控箱内的数据，即可对光源，气泵和营养液的输入进行调节，进而得出植物生长最优状态的相关数据；摄像头的设置则便于操作人员直观的了解栽培箱内的情况以及植物生长的状态。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。
一种土壤生态安全阈值土培实验机，包括一桁架2，所述桁架内间隔安装有多个隔板，多个隔板将桁架均匀分隔为多个栽培箱，其特征在于：每个培植箱的底面内均安装有一称重装置11，该称重装置的检测端与一活动板底面12相安装用于承载活动板以及栽培盆的重量，所述活动板的上方均匀间隔安装有多个栽培盆10，栽培盆内种植有植株，每个栽培箱内均安装有一营养液管5，所述营养液管的一侧端部和外部的营养液箱6相连通，该营养液管的另一侧端部安装有多个滴管喷头9，每个滴管喷头制出的出液口，每个出液口均与相应的栽培盆相连通，所述活动板内安装有一集成式传感器，该集成式传感器可用于检测栽培箱内的温度、湿度和光照强度，位于所述活动板的上方安装有一亮度可调的光源，所述桁架旁侧安装有一中控箱14，所述称重装置和集成式传感器的信号输出端与中控箱相连通，所述光源的控制端和中控箱相连通。
本实施例中，桁架采用竖式结构，由上至下依次设置多个栽培箱，栽培箱的数量不少于3个。
本实施例中，所述的光源采用白炽灯管3。
本实施例中，所述栽培箱为密封结构。
本实施例中，每个所述培植箱内均安装有一摄像头13，该摄像头的数据输出端和中控箱相连通。
本实施例中，营养液管内安装有泵机7和流量计8，该营养液进入栽培箱内的端部分为多个支管，每个支管内均安装有单通电磁阀4。
本实施例中，在桁架顶部安装有一遮雨棚1。
本实施例中，检测传感装置包括集成式的传感器，传感器包括温湿度传感器，优选采用钱涌ZZ-S-TH-A，PH传感器优选采用陆恒RS485输出，光照强度传感器优选采用BH1750FVI和二氧化碳传感器优选采用MH-Z14A，，所述传感器的信号输出端和中控箱相连通。
本实施例中，所述称重装置优选电磁式传感器。
本实施例中，在营养液箱内安装有液位检测装置，该液位检测装置的信号输出端和中控箱相连接。
本实施例中，所述中控箱包括PCB、PLC、继电器、开关、控制面板以及若干接线端子形成一控制装置，PCB的输入端转配有A/D转换器，所述电磁式传感器，集成式的传感器均输出模拟信号，输出的模拟信号经A/D转换器转换后传输至PLC。PLC与灯光装置，流量控制器的控制端和外部气源的定时装置的控制端相连接。
本发明的工作过程是：
本发明使用时，将育好的植物种苗栽植在本发明植物栽培盆中，添加不同的污染物浓度，植物营养液供给系统可自动供给植物生长所需求的营养液，PLC控制器控制可调节光源的亮度、开启和关闭，摄像头可实施对植物生长状况的实时监测，的温度、湿度、光照强度等信息均传输至PLC内，操作人员可通过外部PC，或在PLC的操作界面之间下载相应数据，并输出控制命令，进而能精准控制植物生长的外界环境，提供精确的毒理学数据。
本发明中，栽培箱为封闭式结构，其内部通过与其配合的光源，气泵和营养液箱形成一个独立的生长环境，由于光照强度，氧气浓度和营养液用量均可依据人工操作进行控制，因此，可精确得知植物最优生长状态下各因素的数据；称重装置用于实时称量活动板，栽培盆、土壤以及植物的总重，由于活动板，栽培盆和土壤的重量是已知的，且添加的营养液是可知的，在实验中将上述重量刨除后，称重装置检测到的变化量即为植物生长状态的增量，进而可更为量化的了解植物生长状态的变化；集成式传感器的作用在于实时检测栽培箱内温度、湿度和光照强度的信息，并将该信息汇集至中控箱内，操作人员通过读取中控箱内的数据，即可对光源，气泵和营养液的输入进行调节，进而得出植物生长最优状态的相关数据；摄像头的设置则便于操作人员直观的了解栽培箱内的情况以及植物生长的状态。

Claims (3)

1.一种土壤生态安全阈值土培实验机，包括一桁架，所述桁架内间隔安装有多个隔板，多个隔板将桁架均匀分隔为多个栽培箱，其特征在于：每个培植箱的底面内均安装有一称重装置，该称重装置的检测端与一活动板相安装，所述活动板的上方均匀间隔安装有多个栽培盆，栽培盆内种植有植株，每个栽培箱内均安装有一营养液管，所述营养液管的一侧端部和外部的营养液箱相连通，该营养液管的另一侧端部制出多个出液口，每个出液口均与相应的栽培盆相连通，所述活动板内安装有一集成式传感器，该集成式传感器可用于检测栽培箱内的温度、湿度和光照强度，位于所述活动板的上方安装有一亮度可调的光源，所述桁架旁侧安装有一中控箱，所述称重装置和集成式传感器的信号输出端与中控箱相连通，所述光源的控制端和中控箱相连通。
2.根据权利要求1所述的一种土壤生态安全阈值土培实验机，其特征在于：所述栽培箱为密封结构。
3.根据权利要求1所述的一种土壤生态安全阈值土培实验机，其特征在于：每个所述培植箱内均安装有一摄像头，该摄像头的数据输出端和中控箱相连通。
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