CN111323348A - 模拟大气干湿沉降的植物培养装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及模拟大气干湿沉降的装置，公开一种模拟大气干湿沉降的植物培养装置，包括装置壳体，所述装置壳体内空间被其内沿竖直方向依次设置的隔板(1)和悬挂的细孔隔筛(2)分隔为第一隔层(31)、第二隔层(32)和第三隔层(33)；所述隔板(1)上安装有与多个喷头(4)连接的水管(5)，且该隔板(1)上开设有多个细孔(11)，所述细孔隔筛(2)与齿轮调速电机相连，以能够驱动该细孔隔筛(2)持续抖动；所述第一隔层(31)侧壁上设有第一风扇(6)，所述第三隔层(33)侧壁上设有第二风扇(7)。本发明能够较好地达到模拟干沉降颗粒缓慢、均匀降落及湿沉降长期均匀喷洒，保证植物的自花授粉，减弱温室效应对模拟试验的影响。
Description
技术领域
本发明涉及模拟大气干湿沉降的装置，具体地，涉及一种模拟大气干湿沉降的植物培养装置。
背景技术
目前，用于模拟大气干湿沉降对植物生长影响的科学研究，其中对于大气湿沉降(降雨)的模拟较为简单，但是对于大气干沉降的过程模拟较为困难。实际条件下的大气干沉降持续时间长且下降速度缓慢，这一点很难通过室内模拟。
授权公告号为CN 104849184B的中国发明专利“模拟大气灰尘干沉降的微区密闭装置”，其通过设有扰动层活动隔板将其分割为上、下两个空间，在上层空间进行灰尘颗粒的扰动，然后使灰尘能够通过重力作用均匀的飘落至下层，来实现干沉降的模拟。
虽然，上述模拟大气灰尘干沉降的微区密闭装置能够很好的解决干沉降降落的问题，但是，并不能保证干沉降缓慢降落，不能实现干沉降的缓慢、均匀、持久性。另外，在实际的植物生长过程中，很多植物需要风力的作用实现授粉，并且，温度高的夏天密闭的空间内会有很严重的温室效应，温度过高导致植物无法正常生长。
因此，鉴于现有技术的上述缺陷，需要设计一种新的模拟大气干湿沉降的装置。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种模拟大气干湿沉降的植物培养装置，该模拟大气干湿沉降的植物培养装置不仅能够较好地达到模拟干沉降颗粒长期缓慢、均匀的降落过程，而且，能够保证植物的自花授粉，减弱温室效应对模拟试验的影响。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种模拟大气干湿沉降的植物培养装置，包括装置壳体，所述装置壳体内的空间被其内沿竖直方向依次设置的隔板和悬挂的细孔隔筛分隔为第一隔层、第二隔层和第三隔层；所述隔板上安装有与多个喷头连接的水管，且该隔板上开设有多个细孔，所述圆形细孔隔筛与齿轮调速电机相连，以能够驱动该细孔隔筛持续抖动；所述第一隔层的侧壁上设有第一风扇，所述第三隔层的侧壁上设有第二风扇。
优选地，所述齿轮调速电机置于所述装置壳体的顶部，所述细孔隔筛为圆形细孔隔筛。
进一步地，所述细孔隔筛的孔径不小于1μm且不大于50μm。
优选地，所述隔板上的细孔的直径大于0cm且不大于0.5cm。
进一步地，所述隔板上的细孔的直径为0.5cm。
具体地，所述第一风扇的数量为4个，且分别位于所述第一隔层的四个侧壁上。
具体地，所述第二风扇的数量为2个，且分别位于所述第三隔层的相对的两个侧壁上，所述第三隔层的未设置所述第二风扇的一个侧壁上设有活动门。
典型地，所述水管通过流量阀与水泵连接。
典型地，所述装置壳体的顶部设有活动移板。
具体地，所述活动移板为抽拉式。
通过上述技术方案，本发明提供了一个更符合实际情况的干湿沉降模拟一体式装置，通过设置第二风扇，保证通风状态，保证植物的自花授粉，同时减弱温室效应导致的高温，保证植物正常生长；为了达到模拟干沉降颗粒缓慢、均匀的降落过程，通过设置第一风扇、隔板上的细孔和圆形的细孔隔筛，使得干沉降颗粒在风力、重力和圆形细孔隔筛的颠落作用下持久的在装置内运动；为探究大气干湿沉降对植物生长的影响提供了有效的技术支持。
有关本发明的其他优点以及优选实施方式的技术效果，将在下文的具体实施方式中进一步说明。
附图说明
图1是本发明具体实施例的模拟大气干湿沉降的植物培养装置的立体结构示意图；
图2是本发明具体实施例的隔板的结构示意图；
图3是本发明具体实施例的细孔隔筛的结构示意图；
图4是本发明具体实施例的模拟大气干湿沉降的植物培养装置的主视图；
图5是本发明具体实施例的模拟大气干湿沉降的植物培养装置的左视图；
图6是本发明具体实施例的模拟大气干湿沉降的植物培养装置的俯视图；
图7是本发明具体实施例的细孔隔筛与齿轮调速电机连接方式的结构示意图。
附图标记说明
1隔板 11细孔
2细孔隔筛 31第一隔层
32第二隔层 33第三隔层
34活动门 4喷头
5水管 6第一风扇
7第二风扇 8齿轮调速电机
91联轴器 92尼龙棒
93连接件
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量，因此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或隐含地包括一个或更多个所述特征。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“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，或者是一体连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
首先需要说明的是，在本发明下述技术方案的描述中，采用的方位词“顶部”等术语，是以模拟大气干湿沉降的植物培养装置本身作为方位基准进行的技术定义。术语为基于附图所示的方位或位置关系，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；对于本发明的模拟大气干湿沉降的植物培养装置的方位术语，应当结合实际安装状态进行理解。
如图1至图6所示，本发明基本实施方式的模拟大气干湿沉降的植物培养装置，包括装置壳体，所述装置壳体内的空间被其内沿竖直方向依次设置的隔板1和悬挂的细孔隔筛2分隔为第一隔层31、第二隔层32和第三隔层33；所述隔板1上安装有与多个喷头4连接的水管5，且该隔板1上开设有多个细孔11，所述细孔隔筛2与齿轮调速电机8相连，以能够驱动该细孔隔筛2持续抖动；所述第一隔层31的侧壁上设有第一风扇6，所述第三隔层33的侧壁上设有第二风扇7。其中，齿轮调速电机8可以采用现有的减速电机，如小型齿轮调速电机。
在上述基础技术方案中，在进行湿沉降降雨的模拟试验时，拆除细孔隔筛2，将配置好的模拟溶液放入容器中，再通过水泵将模拟溶液导入到连通的水管5内，调整好流经各喷头4的液体的流速，然后直接进行喷淋，使模拟溶液自由降落到第三隔层33内放置的植物表面，从而达到模拟湿沉降降雨的目的。在进行干沉降灰尘的模拟时，将细孔隔筛2与齿轮调速电机8连接好，悬挂于装置壳体内部，打开电机齿轮，再将配置好的模拟用的干沉降样品放置在第一隔层31中隔板1的一角，打开位于第一隔层31内的第一风扇6，使干沉降样品在第一风扇6的作用下充分混匀，并经过隔板1上的细孔11在重力的作用下缓慢地掉落到细孔隔筛2，再经过细孔隔筛2的作用缓慢颠落至第三隔层33内放置的植物表面；而且，第三隔层33内的第二风扇7也可以保持运行状态，一方面使得装置内保持通风状态，另一方面保证干沉降分散到装置内的各个角落，保证植物持久的暴露在干沉降颗粒中。如此，通过设置隔板1上的多个细孔11、可拆卸的细孔隔筛2、第一隔层31的侧壁上设有的第一风扇6以及第二隔层2的侧壁上设有的第二风扇7，使得干沉降颗粒在风力、重力和圆形的细孔隔筛2的颠落作用下持久的在装置内运动，较好地达到大气干沉降持续时间长且下降速度缓慢的效果，为研究大气干湿沉降对植物生长的影响提供技术支持。
在进行湿沉降降雨的模拟试验时，可以使水管5通过流量阀与水泵连接，通过调节流量阀，控制水泵输送给水管5的液体流量，从而控制喷头4喷洒模拟溶液的速度。流量泵采用现有的流量控制阀门，优选为节流阀；水泵采用现有的输送液体的泵送装置，例如，离心泵、轴流泵和混流泵等。
此外，在进行干沉降灰尘的模拟时，可以通过在装置壳体的顶部设有活动移板的方式，打开装置壳体内的空间，来放置模拟用的干沉降样品；活动移板可以为抽拉式，如在装置壳体的顶部的第一隔层31的相对两个侧壁上对应地设置滑槽，使活动移板沿着滑槽抽拉滑动；或者，可以通过现有的卡扣结构将活动移板扣合在装置壳体的顶部；或者，其它能够实现打开与封闭装置壳体的顶部的等同手段。
在具体实施例中，如图7所示，细孔隔筛2采用圆形细孔隔筛，齿轮调速电机8通过联轴器91与尼龙棒92连接，尼龙棒92通过连接件93与细孔隔筛2连接，齿轮调速电机8能够驱动细孔隔筛21小幅度抖动，保证灰尘缓慢颠落至第三隔层33内，其中，连接件可以为丝、绳或杆等连接部件，如铁丝等金属丝，或者塑料绳、塑料丝、塑料杆等；细孔隔筛2不限于圆形，也可以为其它形状，如矩形、六边形或其它多边形，只要能够通过连接件93与尼龙棒92连接并在齿轮调速电机8的作用下持续抖动即可；
其中，细孔隔筛2的孔径在1μm到50μm范围内；在具体试验中，主要选择50μm、10μm、2.5μm、1μm三种孔径的细孔隔筛，来探究不同孔径的干沉降颗粒对植物生长的影响。隔板1上的细孔11的直径不大于0.5cm，优选为0.5cm。
具体地，可以设置4个第一风扇6，使其分别位于所述第一隔层31的四个侧壁上，使干沉降样品在第一隔层31内能够充分混匀。
此外，可以设置2个第二风扇7，使其分别位于所述第三隔层33的的相对的两个侧壁上；保持通风状态，保证干沉降颗粒分散到装置内的各个角落，使植物持久的暴露在干沉降颗粒中；可以在未设置第二风扇7的第三隔层33的一个侧壁上设有活动门34，方便植物的种植与管理。
参照图1至图6所示，本发明优选实施方式的模拟大气干湿沉降的植物培养装置，包括装置壳体，所述装置壳体内沿竖直方向依次设置的隔板1和细孔隔筛2，隔板1和圆形细孔隔筛2将装置壳体内的空间分隔为第一隔层31、第二隔层32和第三隔层33等三层；在第一隔层31的四个侧壁上分别设有设置一个第一风扇6，在第二隔层2的相对的两个侧壁上各设有一个第二风扇7，可以在未设置第二风扇7的第三隔层33的一个侧壁上设有活动门34，方便植物的种植与管理；隔板1为细孔隔板，其上设置有多个细孔11，细孔11的直径为0.5cm，隔板1上还安装有水管5，水管5上连通多个喷头4，水泵通过流量阀与水管5连通，以提供用于进行湿沉降降雨的模拟试验的模拟溶液，并且通过流量阀可以控制流出喷头4的液体的流速，细孔隔筛2通过连接件93与尼龙棒92可拆卸连接，尼龙棒92通过联轴器91与置于装置壳体顶部的齿轮调速电机8连接，在进行干沉降的模拟试验中，在齿轮调速电机8的驱动下，使细孔隔筛2持续抖动，能够达到模拟干沉降颗粒缓慢、均匀、持久性的降落过程。
为了更好地理解，下面对本发明模拟大气干湿沉降的植物培养装置的工作过程进行描述。
在进行湿沉降降雨的模拟时，打开将活动门34，拆除细孔隔筛2，将配置好的模拟溶液放入容器中，容器与水泵连通，接通电源，使水泵将模拟溶液泵送入水管5内，打开喷头4，可以调节流量阀，调整流速，进行喷淋，使模拟溶液自由降落到第三隔层33内放置的植物表面，从而达到模拟湿沉降降雨的目的；
在进行干沉降灰尘的模拟时，将细孔隔筛2与顶部的齿轮调速电机8连接好，悬挂于装置内部，打开齿轮调速电机8，再将配置好的模拟用的干沉降样品放置在第一隔层31中隔板1的一角，打开位于第一隔层31内的四个第一风扇6，使干沉降样品在第一风扇6的作用下充分混匀，并经过隔板1上的细孔11在重力的作用下缓慢地掉落到第二隔层32内的细孔隔筛2上，启动齿轮调速电机8，驱动细孔隔筛2抖动，使经过细孔隔筛2的干沉降样品颗粒缓慢颠落至第三隔层33内放置的植物表面；而且，第三隔层33内的两个第二风扇7也保持运行状态，一方面使得装置内保持通风状态，另一方面保证干沉降分散到装置内的各个角落，保证植物持久的暴露在干沉降颗粒中。
在上述工作过程中，通过设置第一隔层31、第二隔层32和第三隔层33等三个隔层，在第一隔层31内通过第一风扇6混匀干沉降，然后经过设置有细孔11的隔板和圆形细孔隔筛2的双重作用下，可以较好地保证干沉降颗粒均匀、缓慢、持久的降落到植物表面；在第三隔层33设置第二风扇7，保证通风状态，保证植物的自花授粉，同时减弱温室效应导致的高温，保证植物正常生长；本发明提供了一个更符合实际情况的干湿沉降模拟一体式装置，为探究大气干湿沉降对植物生长的影响提供了有力的技术支持。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种模拟大气干湿沉降的植物培养装置，其特征在于，包括装置壳体，所述装置壳体内的空间被其内沿竖直方向依次设置的隔板(1)和悬挂的细孔隔筛(2)分隔为第一隔层(31)、第二隔层(32)和第三隔层(33)；所述隔板(1)上安装有与多个喷头(4)连接的水管(5)，且该隔板(1)上开设有多个细孔(11)，所述细孔隔筛(2)与齿轮调速电机(8)相连，以能够驱动该细孔隔筛(2)持续抖动；所述第一隔层(31)的侧壁上设有第一风扇(6)，所述第三隔层(33)的侧壁上设有第二风扇(7)。
2.根据权利要求1所述的模拟大气干湿沉降的植物培养装置，其特征在于，所述齿轮调速电机(8)置于所述装置壳体的顶部，所述细孔隔筛(2)为圆形细孔隔筛。
3.根据权利要求1所述的模拟大气干湿沉降的植物培养装置，其特征在于，所述细孔隔筛(2)的孔径不小于1μm且不大于50μm。
4.根据权利要求1所述的模拟大气干湿沉降的植物培养装置，其特征在于，所述隔板(1)上的细孔(11)的直径大于0cm且不大于0.5cm。
5.根据权利要求1所述的模拟大气干湿沉降的植物培养装置，其特征在于，所述隔板(1)上的细孔(11)的直径为0.5cm。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的模拟大气干湿沉降的植物培养装置，其特征在于，所述第一风扇(6)的数量为4个，且分别位于所述第一隔层(31)的四个侧壁上。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的模拟大气干湿沉降的植物培养装置，其特征在于，所述第二风扇(7)的数量为2个，且分别位于所述第三隔层(33)的相对的两个侧壁上，所述第三隔层(33)的未设置所述第二风扇(7)的一个侧壁上设有活动门(34)。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的模拟大气干湿沉降的植物培养装置，其特征在于，所述水管(5)通过流量阀与水泵连接。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的模拟大气干湿沉降的植物培养装置，其特征在于，所述装置壳体的顶部设有活动移板。
10.根据权利要求9所述的模拟大气干湿沉降的植物培养装置，其特征在于，所述活动移板为抽拉式。
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