CN110384075B

CN110384075B - 单泵连续式流动性节水精控水浴测试装置和方法

Info

Publication number: CN110384075B
Application number: CN201910622155.1A
Authority: CN
Inventors: 吕建华; 时艳丽; 刘朝伟
Original assignee: Henan University of Technology
Current assignee: Henan University of Technology
Priority date: 2019-07-11
Filing date: 2019-07-11
Publication date: 2021-06-29
Anticipated expiration: 2039-07-11
Also published as: CN110384075A

Abstract

本发明涉及昆虫生理活动测试领域，尤其涉及单泵连续式流动性节水精控水浴测试装置和方法。测试装置包含流动性连续温区水浴锅(26)，该流动性连续温区水浴锅(26)包含壳体，壳体中为流动性温区分布，壳体中通过竖直的分割壁(101)分为多个温度空间，最右侧的空间为总加热区域(9)；该总加热区域(9)上包含一个第一回流口(24)，第一回流口(24)连通一个温度空间；随后多个温度空间上各自包含一个回流水位口(23)，回流水位口将相邻的两个温度空间连通起来；测试装置包含从左往右穿过多个温度空间的方形的进水管(12)，进水管中的水依次经过多个散热板后通过进水口(10)进入总加热区域。

Description

单泵连续式流动性节水精控水浴测试装置和方法

技术领域

本发明涉及昆虫生理活动测试领域，尤其涉及单泵连续式流动性节水精控水浴测试装置和方法。

背景技术

粮食在生产、储存、运输过程中易受到害虫的感染，造成损失。昆虫是变温动物，温度对其生长、发育、繁殖等活动起至关重要的作用。高温可以使害虫生理代谢失调、体壁保水结构破坏，水分散失、蛋白质凝固，酶系遭破坏，从而导致害虫死亡。

在研究不同昆虫对高温耐受性的实验中，目前并没有较好的方法，一般采用烘箱加热的方式控制温度，操作繁琐，实验误差大。

并且，突出的问题是：1.需要多个温区就得要多少个水浴锅，并且，加热具有滞后性，等你看到到达这个温度了，其实水一直在烧，即便此时关电，还是不准确；难以实现精确实验；2.温度都是点位，形不成连续的温度区域进行实验。

发明内容

发明的目的：为了提供一种效果更好的单泵连续式流动性节水精控水浴测试装置和方法，具体目的见具体实施部分的多个实质技术效果。

为了达到如上目的，本发明采取如下技术方案：

单泵连续式流动性节水精控水浴测试装置，其特征在于，测试装置包含流动性连续温区水浴锅26，该流动性连续温区水浴锅26包含壳体，壳体中为流动性温区分布，壳体中通过竖直的分割壁101分为多个温度空间，最右侧的空间为总加热区域9；该总加热区域9上包含一个第一回流口24，第一回流口24连通一个温度空间；随后多个温度空间上各自包含一个回流水位口23，回流水位口将相邻的两个温度空间连通起来；测试装置包含从左往右穿过多个温度空间的方形的进水管12，方形的进水管在各个温度空间均包含散热板，散热板空心且其中包含竖直分布的散热板挡板，散热板挡板底部固定在进水管中，使得水从左往右移动的时候，必须先经过散热板挡板阻挡使得其在散热板中先上升后下降，进水管中的水依次经过多个散热板后通过进水口10进入总加热区域；

总加热区域中包含加热装置7，加热装置能够在总加热区域对水进行加热；

最左侧的回流水位口23连接着降温水返回管16；

各个温度空间均包含温度传感器，温度传感器能够检测该温度空间的温度。

本发明进一步技术方案在于，所述的多个温度空间上方各自均包含开口，开口能够放置单体板5，所述的单体板5上包含多个试管孔19，所述的试管孔19中能放置试管，试管的下方位于水体中；试管中能放置虫子。

本发明进一步技术方案在于，所述的单体板5左下方包含孔20，在单体板5右上方包含凸起21，相邻的单体板彼此的凸起和孔能够契合使得多个单体板能够组合为一个整体。

本发明进一步技术方案在于，多个温度空间上方包含的开口的边侧包含凸起，使得单体板5左下方包含的孔20能够和凸起契合进而相对固定单体板。

本发明进一步技术方案在于，所述的进水管12连接着水泵连接管13，所述的水泵连接管13连接着水泵15，该水泵15为变功率水泵；多个温度传感器通信连接着中控系统，所述的中控系统通信连接着水泵15并能够调整该水泵的功率。

本发明进一步技术方案在于，所述的降温水返回管16通入回水容器；回水容器通过连通管18连通冷水容器，水泵位于冷水容器中，冷水容器中包含冷水；连通管18上包含阀门。

本发明进一步技术方案在于，多个温度空间各自包含加热装置7，该加热装置为电加热装置。

单泵连续式流动性节水精控水浴测试方法，其特征在于，利用如上所述的测试装置，包含如下步骤，

水泵开启，水通过进水管12和进水口10进入最右侧的总加热区域9，在总加热区域9中被加热装置加热到高温；随着水的不断增加，水从第一回流口24进入最右侧的温度空间，需要知道，在温度空间中包含进水管的外壳体，进水管的外壳体包含散热板使得进水管中的相对冷水和最右侧的温度空间中的热水进行第一次换热，使得冷水管内部的水被加热的同时最右侧的温度空间中的水被降温；

依次类推，从右往左多个温度空间中的水逐渐降低；利用一个泵实现多个温度区域。

本发明进一步技术方案在于，多个温度传感器通信连接着中控系统，所述的中控系统通信连接着水泵15并能够调整该水泵的功率；想让温度变化增大，则加快水流速度，想让温度变化减少，则降低水流速度；流动性连续温区水浴锅26也能够通过水流速度调整，泵功率越大，则水流速度越大，则最高温度也越低；控制加热装置功率维持不变。

本发明进一步技术方案在于，当个别的温度区域温度过低的时候，利用该区域的加热装置进行加热补充热量。

采用如上技术方案的本发明，相对于现有技术有如下有益效果：优点之一：因为水是流动的，冷水进入进水管，朝右边运行的过程中就是被加热的过程；热水从总加热区域回流的过程中是不断降温的过程，每一个温区都是冷水热水混流形成的组合温区；水流速度不快，就形成综合的温度线，连续变化且变化明显；

优点之二：一个单独的泵就能实现温度调整，节省能源和能量；

优点之三：精确实现温度调整，以前通过温度计测量的都是变动中的温度，不准确，无法实现精确控制；

优点之四：回流水位口23除了具有通流的作用，还能保证冷水和热水进行充分换热，同时具有调整水位的作用。

附图说明

为了进一步说明本发明，下面结合附图进一步进行说明：

图1为方案A实施方式的侧视结构示意图；

图2为方案A实施方式的俯视结构示意图；

图3为本发明方案B实施方式的结构示意图；

图4为方案B的试管架板体的单体组合图；

图5为方案C的示意图；

图6为方案C带试管的结构示意图；

图7为图3的局部放大结构示意图；

图8为连续温区趋向实现结构示意图；

图9为外凹槽连续温区容纳圆形测试装置的示意图；

图10为外凹槽连续温区容纳圆形测试装置的侧面示意图；

图11为方形测试装置的结构示意图；

其中：1.玻璃试管；101.分割壁；2.保温隔板；3.金属试管架；4.水浴锅部分；5.单体板；6.电源；7加热装置；8.温度传感器；9.总加热区域；10.进水口；11.散热板；12.进水管；13.水泵连接管；14.低温水提供区域；15.水泵；16.降温水返回管；17.回水容器；18.连通管；19.试管孔；20.孔；21.凸起；23.回流水位口；24.第一回流口；25.圆形测试装置；26.流动性连续温区水浴锅；27.放虫孔；28.外凹槽；29.方形测试装置；30.温度传感器；31.SUN_V型昆虫过冷却点测定仪；111.散热板挡板一；112.散热板壳体；113.散热板挡板二；114.散热板挡板三；115.散热板挡板四；116.散热板挡板五；117.散热板挡板六。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本专利提供多种并列方案，不同表述之处，属于基于基本方案的改进型方案或者是并列型方案。每种方案都有自己的独特特点。

实施例一：隶属于方案A：结合图1和图2；整个装置为长方形，由电热恒温水浴锅、保温隔板、玻璃试管和金属试管架4个部分组成。将玻璃试管放入金属试管架，然后放入电热恒温水浴锅中，使水浴锅中水位超过试管高度的1/2，在水浴锅上方覆盖上特制尺寸的保温隔板，以减少加热过程中的热量散失，维持温度恒定。测试时先将水浴锅调至设定温度，盖上保温隔板将玻璃试管预热，待温度恒定后将试虫由试管口转入玻璃试管中，设置不同时间将玻璃试管取出，观察试虫死亡情况。采用如上技术方案的对昆虫耐高温能力的测试装置，误差小，精度高，结构简便，操作简单。

实施例二：

实施例二：隶属于方案B；单泵连续式流动性节水精控水浴测试装置，其特征在于，测试装置包含流动性连续温区水浴锅26，该流动性连续温区水浴锅26包含壳体，壳体中为流动性温区分布，壳体中通过竖直的分割壁101分为多个温度空间，最右侧的空间为总加热区域9；该总加热区域9上包含一个第一回流口24，第一回流口24连通一个温度空间；随后多个温度空间上各自包含一个回流水位口23，回流水位口将相邻的两个温度空间连通起来；测试装置包含从左往右穿过多个温度空间的方形的进水管12，方形的进水管在各个温度空间均包含散热板，散热板空心且其中包含竖直分布的散热板挡板，散热板挡板底部固定在进水管中，使得水从左往右移动的时候，必须先经过散热板挡板阻挡使得其在散热板中先上升后下降，进水管中的水依次经过多个散热板后通过进水口10进入总加热区域；

最左侧的回流水位口23连接着降温水返回管16；

各个温度空间均包含温度传感器，温度传感器能够检测该温度空间的温度。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程为如下：单泵连续式流动性节水精控水浴测试方法，其特征在于，利用如上所述的测试装置，包含如下步骤，

该技术具有如下突出优点：

优点之一：因为水是流动的，冷水进入进水管，朝右边运行的过程中就是被加热的过程；热水从总加热区域回流的过程中是不断降温的过程，每一个温区都是冷水热水混流形成的组合温区；水流速度不快，就形成综合的温度线，连续变化且变化明显；

需要说明的是，本段的方案至少是一种温度控制结构，其是能够独立出售的个体，下方的各段方案都是并列方案或者改进方案。实施例三：隶属于方案B；作为进一步的改进或可行的并列方案，所述的多个温度空间上方各自均包含开口，开口能够放置单体板5，所述的单体板5上包含多个试管孔19，所述的试管孔19中能放置试管，试管的下方位于水体中；试管中能放置虫子。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程为如下：结合图4和图6；本处将方案A中整体的金属板分解为多个独立的板，因此能够多温区进行实验。实施例四：隶属于方案B；作为进一步的改进或可行的并列方案，所述的单体板5左下方包含孔20，在单体板5右上方包含凸起21，相邻的单体板彼此的凸起和孔能够契合使得多个单体板能够组合为一个整体。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程为如下：结合图4和图6；多个单体板组合起来，就是整体的板子，能拆解使用也能够组合使用；使用更灵活，能够根据平行试验的需求进行调整。

实施例五：隶属于方案B；多个温度空间上方包含的开口的边侧包含凸起，使得单体板5左下方包含的孔20能够和凸起契合进而相对固定单体板。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程为如下：本处提供了一种具体的单体板的固定结构，类似的实现结构均在本专利的保护范围内，本方案也可以视为是实施例四的进一步延伸。作为进一步的优选，所述的凸起为橡胶材质。

实施例六：隶属于方案B；所述的进水管12连接着水泵连接管13，所述的水泵连接管13连接着水泵15，该水泵15为变功率水泵；多个温度传感器通信连接着中控系统，所述的中控系统通信连接着水泵15并能够调整该水泵的功率。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程为如下：多个温度传感器通信连接着中控系统，所述的中控系统通信连接着水泵15并能够调整该水泵的功率；想让温度变化增大，则加快水流速度，想让温度变化减少，则降低水流速度；流动性连续温区水浴锅26也能够通过水流速度调整，泵功率越大，则水流速度越大，则最高温度也越低；控制加热装置功率维持不变。实施例七：隶属于方案B；所述的降温水返回管16通入回水容器；回水容器通过连通管18连通冷水容器，水泵位于冷水容器中，冷水容器中包含冷水；连通管18上包含阀门。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程为如下：水可以用一次，也可以用多次，可以直接用冷水进入进水管，水也可以循环使用。回水容器主要是为了让水进一步降温。

实施例八：隶属于方案B；多个温度空间各自包含加热装置7，该加热装置为电加热装置。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程为如下：当个别的温度区域温度过低的时候，利用该区域的加热装置进行加热补充热量。

实施例九：隶属于方案C；连续温区测试昆虫在高温条件下行为的装置，其特征在于，测试装置包含流动性连续温区水浴锅26，该流动性连续温区水浴锅26包含壳体，壳体中为流动性温区分布，壳体中通过竖直的分割壁101分为多个温度空间，最右侧的空间为总加热区域9；该总加热区域9上包含一个第一回流口24，第一回流口24连通一个温度空间；随后多个温度空间上各自包含一个回流水位口23，回流水位口将相邻的两个温度空间连通起来；测试装置包含从左往右穿过多个温度空间的方形的进水管12，方形的进水管在各个温度空间均包含散热板，散热板空心且其中包含竖直分布的散热板挡板，散热板挡板底部固定在进水管中，使得水从左往右移动的时候，必须先经过散热板挡板阻挡使得其在散热板中先上升后下降，进水管中的水依次经过多个散热板后通过进水口10进入总加热区域；

最左侧的回流水位口23连接着降温水返回管16；

各个温度空间均包含温度传感器，温度传感器能够检测该温度空间的温度；

流动性连续温区水浴锅26的壳体上包含外凹槽28，外凹槽28内凹进流动性连续温区水浴锅26的壳体中，因为流动性连续温区水浴锅26为连续性流动性温区，因此外凹槽28中也是连续性流动性温区；虫子测试装置放置在其中。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程为如下：水泵开启，水通过进水管12和进水口10进入最右侧的总加热区域9，在总加热区域9中被加热装置加热到高温；随着水的不断增加，水从第一回流口24进入最右侧的温度空间，需要知道，在温度空间中包含进水管的外壳体，进水管的外壳体包含散热板使得进水管中的相对冷水和最右侧的温度空间中的热水进行第一次换热，使得冷水管内部的水被加热的同时最右侧的温度空间中的水被降温；

方案C技术具有如下突出优点：

综合优点一：外凹槽28中也是连续性流动性温区；因为水是流动的，冷水进入进水管，朝右边运行的过程中就是被加热的过程；热水从总加热区域回流的过程中是不断降温的过程，每一个温区都是冷水热水混流形成的组合温区；水流速度不快，就形成综合的温度线，连续变化且变化明显；一个单独的泵就能实现温度调整，节省能源和能量；精确实现温度调整，以前通过温度计测量的都是变动中的温度，不准确，无法实现精确控制；回流水位口23除了具有通流的作用，还能保证冷水和热水进行充分换热，同时具有调整水位的作用。

综合优点二：因为外凹槽28外置，人能看到虫子在连续温区的中的运动。不是之前的定位不准，还是温度点。

实施例十：隶属于方案C；作为进一步的改进或可行的并列方案，所述的虫子测试装置为圆形测试装置，该圆形测试装置25为圆柱形结构，该圆柱形结构两侧封闭，该圆柱形结构为透明材质；该圆柱形结构上包含一个以上的放虫孔27；能够将虫子放置在该放虫孔中；所述的外凹槽28壁上包含标注，该标注对应流动性连续温区水浴锅26中的温度传感器的位置。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程为如下：本处的方案结合图8-图10；该方案的圆形测试装置，方便取出，方便放进，且被保卫在连续变动的温区中，因此虫子的运动位态一目了然，虫子最集中的地方就是虫子最适宜区域，因此当该温度下，就要注意储粮的害虫爆发风险了。虫子最少的地方就是杀虫相对优选的温度。本专利还能开创性直接录制虫子的运动模式和移动方式。从不同的放虫孔放入，也有不同的指示效果。

实施例十一：隶属于方案C；作为进一步的改进或可行的并列方案，所述的虫子测试装置为方形测试装置，方形测试装置依次划分为9个相等的区域，方形测试装置的9个相等的区域的开口为开放式开口，将每个区域中心放置一个温度探头。测试时，将水浴锅调节到目标温度，每个温度探头记录所在区域的温度，将试虫放置在目标温度区域，观察试虫的行为反应；将3SUN_V型昆虫过冷却点测定仪打开记录不同探测点温度，将待测昆虫放入2目标温度释放处，试虫感受到温度后会向舒适区运动，由此测试昆虫在高温条件下行为反应。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程为如下：本处的方案结合图11，测试时，将水浴锅调节到目标温度，每个温度探头记录所在区域的温度，将试虫放置在目标温度区域，观察试虫的行为反应。采用如上技术方案的简易昆虫对高温条件反应能力测试装置，结构简单，操作方便。

实施例十二：隶属于方案C；所述的进水管12连接着水泵连接管13，所述的水泵连接管13连接着水泵15，该水泵15为变功率水泵；多个温度传感器通信连接着中控系统，所述的中控系统通信连接着水泵15并能够调整该水泵的功率。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程为如下：个温度传感器通信连接着中控系统，所述的中控系统通信连接着水泵15并能够调整该水泵的功率；想让温度变化增大，则加快水流速度，想让温度变化减少，则降低水流速度；流动性连续温区水浴锅26也能够通过水流速度调整，泵功率越大，则水流速度越大，则最高温度也越低；控制加热装置功率维持不变。实施例十三：隶属于方案C；作为进一步的改进或可行的并列方案，连续温区测试昆虫在高温条件下行为的测试方法，其特征在于，利用如上所述的测试装置，包含如下步骤，

依次类推，从右往左多个温度空间中的水逐渐降低；利用一个泵实现多个温度区域；

同时，由于外凹槽28未连续的凹槽，因此其内部温区为连续性的温区分布；测定虫子在连续温区下对温度的趋向特性；利用摄像机记录虫子在虫子测试装置中的移动情况。

实施例十四：隶属于方案C；作为进一步的改进或可行的并列方案，虫子测试装置中还放有粮食，虫子位于粮食间隙间，使得虫子测试装置模拟仓库环境，判定虫子在粮食间隙中的移动情况。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程为如下：本实施例模拟效果更好，能最大程度还原仓库情况。

需要说明的是，本专利提供的多个方案包含本身的基本方案，相互独立，并不相互制约，但是其也可以在不冲突的情况下相互组合，达到多个效果共同实现。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的范围内。

Claims

1.单泵连续式流动性节水精控水浴测试装置，其特征在于，测试装置包含流动性连续温区水浴锅(26)，该流动性连续温区水浴锅(26)包含壳体，壳体中为流动性温区分布，壳体中通过竖直的分割壁(101)分为多个温度空间，最右侧的空间为总加热区域(9)；该总加热区域(9)上包含一个第一回流口(24)，第一回流口(24)连通一个温度空间；随后多个温度空间上各自包含一个回流水位口(23)，回流水位口将相邻的两个温度空间连通起来；测试装置包含从左往右穿过多个温度空间的方形的进水管(12)，方形的进水管在各个温度空间均包含散热板，散热板空心且其中包含竖直分布的散热板挡板，散热板挡板底部固定在进水管中，使得水从左往右移动的时候，必须先经过散热板挡板阻挡使得其在散热板中先上升后下降，进水管中的水依次经过多个散热板后通过进水口(10)进入总加热区域；

总加热区域中包含加热装置(7)，加热装置能够在总加热区域对水进行加热；

最左侧的回流水位口(23)连接着降温水返回管(16)；

2.如权利要求1所述的单泵连续式流动性节水精控水浴测试装置，其特征在于，所述的多个温度空间上方各自均包含开口，开口能够放置单体板(5)，所述的单体板(5)上包含多个试管孔(19)，所述的试管孔(19)中能放置试管，试管的下方位于水体中；试管中能放置虫子。

3.如权利要求2所述的单泵连续式流动性节水精控水浴测试装置，其特征在于，所述的单体板(5)左下方包含孔(20)，在单体板(5)右上方包含凸起(21)，相邻的单体板彼此的凸起和孔能够契合使得多个单体板能够组合为一个整体。

4.如权利要求3所述的单泵连续式流动性节水精控水浴测试装置，其特征在于，多个温度空间上方包含的开口的边侧包含凸起，使得单体板(5)左下方包含的孔(20)能够和凸起契合进而相对固定单体板。

5.如权利要求1所述的单泵连续式流动性节水精控水浴测试装置，其特征在于，所述的进水管(12)连接着水泵连接管(13)，所述的水泵连接管(13)连接着水泵(15)，该水泵(15)为变功率水泵；多个温度传感器通信连接着中控系统，所述的中控系统通信连接着水泵(15)并能够调整该水泵的功率。

6.如权利要求5所述的单泵连续式流动性节水精控水浴测试装置，其特征在于，所述的降温水返回管(16)通入回水容器；回水容器通过连通管(18)连通冷水容器，水泵位于冷水容器中，冷水容器中包含冷水；连通管(18)上包含阀门。

7.如权利要求1所述的单泵连续式流动性节水精控水浴测试装置，其特征在于，多个温度空间各自包含加热装置(7)，该加热装置为电加热装置。

8.单泵连续式流动性节水精控水浴测试方法，其特征在于，利用权利要求1-7任意一项所述的测试装置，包含如下步骤，

水泵开启，水通过进水管(12)和进水口(10)进入最右侧的总加热区域(9)，在总加热区域(9)中被加热装置加热到高温；随着水的不断增加，水从第一回流口(24)进入最右侧的温度空间，需要知道，在温度空间中包含进水管的外壳体，进水管的外壳体包含散热板使得进水管中的相对冷水和最右侧的温度空间中的热水进行第一次换热，使得冷水管内部的水被加热的同时最右侧的温度空间中的水被降温；依次类推，从右往左多个温度空间中的水逐渐降低；利用一个泵实现多个温度区域。

9.如权利要求8所述的单泵连续式流动性节水精控水浴测试方法，其特征在于，多个温度传感器通信连接着中控系统，所述的中控系统通信连接着水泵(15)并能够调整该水泵的功率；想让温度变化增大，则加快水流速度，想让温度变化减少，则降低水流速度；流动性连续温区水浴锅(26)也能够通过水流速度调整，泵功率越大，则水流速度越大，则最高温度也越低；控制加热装置功率维持不变。

10.如权利要求9所述的单泵连续式流动性节水精控水浴测试方法，其特征在于，当个别的温度区域温度过低的时候，利用该区域的加热装置进行加热补充热量。