CN113348898A - 一种用于植物逆境生理实验的强光源辅助装置 - Google Patents

一种用于植物逆境生理实验的强光源辅助装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于植物逆境生理实验的强光源辅助装置，属于植物逆境生理实验设备技术领域，包括：底座；弧形支撑梁，设置在底座上，弧形支撑梁的两端与底座连接；光源组件，设置在弧形支撑梁上，用于实现对放置在底座上的植物进行照射；光源组件包括：灯头，设置在弧形支撑梁靠近底座的一侧，灯头与弧形支撑梁滑动连接；驱动机构，设置在弧形支撑梁上，用于实现驱动灯头在弧形支撑梁上移动；本发明通过弧形支撑梁与灯头模拟太阳照射过程，提高植物逆境生理与抗逆性监测研究中的真实性，保证实验数据与实际生态相符；通过步进电机能够保证灯头的移动匀速进行，进一步保证模拟太阳运行的真实性；本装置操作简单，实用性强，值得推广。

Description

一种用于植物逆境生理实验的强光源辅助装置
技术领域
本发明属于植物逆境生理实验设备技术领域，具体涉及一种用于植物逆境生理实验的强光源辅助装置。
背景技术
逆境伤害，如：冷害、冻害、光损害、热害、水涝、干旱、盐碱、病害、虫害、杂草、辐射、毒害化学物质、恶劣气象因子等，一直是制约植物生长发育主要原因；开展植物逆境生理与抗逆性研究，筛选和选育高抗植物不仅在生命科学基础研究中有着重大的理论意义，而且在农业生产中也具有重大的现实意义。植物逆境生理的早期侦测，是精致化栽培管理的重要工作；光损害主要是植物叶片所接受的光能超过它能利用的量时，会引起光合活性的降低，影响植物的生长；在对植物进行光损害的逆境生理研究时，需要实验人员设置专门的强光源照射植物；但现有的强光源只是通过支撑机构固定在某个位置进行照射，与实际太阳照射过程不相符，影响植物逆境生理与抗逆性研究的准确性；因此，现急需一种用于植物逆境生理实验的强光源辅助装置。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种用于植物逆境生理实验的强光源辅助装置，以便解决现有技术中的不足。
本发明的技术方案是：
一种用于植物逆境生理实验的强光源辅助装置，包括：底座；弧形支撑梁，设置在底座上，所述弧形支撑梁的两端与底座连接；光源组件，设置在弧形支撑梁上，用于实现对放置在底座上的植物进行照射；
所述光源组件包括：灯头，设置在弧形支撑梁靠近底座的一侧，所述灯头与弧形支撑梁滑动连接；驱动机构，设置在弧形支撑梁上，用于实现驱动灯头在弧形支撑梁上移动；控制器，设置在底座上，所述控制器分别与灯头、驱动机构电连接。
优选的，所述弧形支撑梁靠近底座的一侧开设有T型滑槽，灯头上设有T型滑块，T型滑块嵌入T型滑槽的内部且与配合连接。
优选的，所述驱动机构包括开设在T型滑槽一侧的弧形凹槽，弧形凹槽的底面固设有齿弧，T型滑块的内部固设有步进电机，步进电机的输出端穿过T型滑块且设有齿轮，齿轮与齿弧啮合连接，步进电机与控制器电连接。
优选的，所述弧形支撑梁的两侧分别对称开设有两个弧形沉槽，弧形沉槽上设有弧形黑色百褶帘，弧形黑色百褶帘的一边与弧形沉槽的内侧底部固定连接，另一边与底座可拆卸连接。
优选的，所述弧形黑色百褶帘远离弧形沉槽的一侧边沿设有磁性条，磁性条与弧形黑色百褶帘固定连接，底座位于弧形支撑梁的两侧边沿分别对称开设有两个弧形槽，弧形槽的底部固定有铁条，磁性条嵌入弧形槽的内部与铁条配合连接。
优选的，所述弧形支撑梁上均匀开设有多个进气孔，弧形支撑梁靠近底座的两端分别开设有两个出气孔，出气孔的外侧固设有排气扇，排气扇与弧形支撑梁固定连接，排气扇与控制器电连接。
优选的，所述底座上设有放置台，放置台的底部均匀设有四个气缸，气缸的输出轴与放置台固定连接，其底部与底座固定连接，放置台靠近出气孔的两侧分别设有温度传感器、湿度传感器，底座位于放置台的正下方开设有安装仓，放置台的内部设有水雾发生器，气缸、温度传感器、湿度传感器、水雾发生器与控制器电连接。
与现有技术相比，本发明提供的一种用于植物逆境生理实验的强光源辅助装置，通过弧形支撑梁与灯头模拟太阳照射过程，提高植物逆境生理与抗逆性监测研究中的真实性，保证实验数据与实际生态相符；通过步进电机能够保证灯头的移动匀速进行，与灯头光照量的调节配合使用，进一步保证模拟太阳运行的真实性；通过黑色百褶布能够避免外部的光线照射植物，保证实验数据的真实性；通过磁性条能够保证黑色百褶布与底座连接的稳定性，同时方便操作人员固定；通过进气孔、出气孔以及排气扇能够将强光源产生的热量通过气流导出，避免高热对植物造成影响，保证单因素实验；通过放置台能够灵活调整与灯头的距离，方便不同高度的植物进行实验，提高装置使用方便性；通过温度传感器、湿度传感器能够获取实验环境的温度以及湿度，与排气扇以及水雾发生器配合使用，减少环境其他因素对植物生长的影响，进一步提高实验质量；本装置操作简单，实用性强，值得推广。
附图说明
图1是本发明的正视图；
图2是本发明的俯视图；
图3是本发明的A-A剖视图；
图4是本发明的B-B剖视图；
图5是本发明的C处放大示意图。
附图标记说明：
1-底座，2-弧形支撑梁，3-灯头，4-控制器，21-T型滑槽，22-T型滑块，31-弧形凹槽，32-齿弧，33-步进电机，34-齿轮，41-弧形沉槽，42-弧形黑色百褶帘，51-磁性条，52-弧形槽，61-进气孔，62-出气孔，63-排气扇，71-放置台，72-气缸，73-温度传感器，74-湿度传感器，75-安装仓，76-水雾发生器。
具体实施方式
本发明提供了一种用于植物逆境生理实验的强光源辅助装置，下面结合图1到图5的结构示意图，对本发明进行说明。
实施例1
如图1、2所示，一种用于植物逆境生理实验的强光源辅助装置，包括：
底座1；
弧形支撑梁2，设置在底座1上，所述弧形支撑梁2的两端与底座1连接；
光源组件，设置在弧形支撑梁2上，用于实现对放置在底座上的植物进行照射；
所述光源组件包括：灯头3，设置在弧形支撑梁2靠近底座1的一侧，所述灯头3与弧形支撑梁2滑动连接；驱动机构，设置在弧形支撑梁2上，用于实现驱动灯头3在弧形支撑梁2上移动；控制器4，设置在底座1上，所述控制器4分别与灯头3、驱动机构电连接。，控制器采用51单片机，其典型的结构和完善的总线专用寄存器的集中管理，众多的逻辑位操作功能及面向控制的丰富的指令系统；不但能对片内某些特殊功能寄存器的某位进行处理，如传送、置位、清零、测试等，还能进行位的逻辑运算，其功能十分完备。同时在片内RAM区间还特别开辟了一个双重功能的地址区间，使用极为灵活。乘法和除法指令，这给编程也带来了便利。
使用本装置进行光损害实验时，首先将植物放置在放置台上，根据植物枝叶的长度控制气缸调整期高度，保证植物页面与灯头距离合适；再将弧形支撑梁两侧的百褶布拉出，并嵌入底座的弧形槽中固定；通过控制器打开灯头并设定移动速度，再打开排气扇进行散热；根据温度传感器、湿度传感器检测的数据，当温度高于实验设定值时，增大排气扇的风速，降低植物所在环境的温度；当温度过低时，降低排气扇的风速；当湿度低于实验设定值时，打开水雾发生器增加环境湿度，湿度高于设定值时，关闭水雾发生器或者降低其出雾量。
实施例2
为了进一步提高照射的真实性，通过设置步进电机与齿弧配合，保证照射灯头均速移动。
如图3所示，优选的，所述弧形支撑梁2靠近底座1的一侧开设有T型滑槽21，灯头3上设有T型滑块22，T型滑块22嵌入T型滑槽21的内部且与配合连接。
如图5所示，优选的，所述驱动机构包括开设在T型滑槽21一侧的弧形凹槽31，弧形凹槽31的底面固设有齿弧32，T型滑块22的内部固设有步进电机33，步进电机33的输出端穿过T型滑块22且设有齿轮34，齿轮34与齿弧32啮合连接，步进电机33与控制器4电连接。
实施例3
为了进一步提高实验准确性，通过设置黑色百褶布阻断外部光照射植物，保证照射灯是唯一光源，提高植物所接受光照射量的精确性。
如图4所示，优选的，所述弧形支撑梁2的两侧分别对称开设有两个弧形沉槽41，弧形沉槽41上设有弧形黑色百褶帘42，弧形黑色百褶帘42的一边与弧形沉槽41的内侧底部固定连接，另一边与底座1可拆卸连接。
优选的，所述弧形黑色百褶帘42远离弧形沉槽32的一侧边沿设有磁性条51，磁性条51与弧形黑色百褶帘42固定连接，底座1位于弧形支撑梁2的两侧边沿分别对称开设有两个弧形槽52，弧形槽52的底部固定有铁条53，磁性条51嵌入弧形槽52的内部与铁条53配合连接。
实施例4
为了进一步提高实验的准确性，通过设置可升降的放置台，方便不同株高的植物能够处于照射的最佳位置；通过温度传感器、湿度传感器、排气扇、水雾发生器能够方便调控实验环境，提高装置的使用方便性；放置台底部的水雾发生器，能够模拟太阳照射导致的水分蒸发为水蒸气的过程，进一步提高实验的真实性。
优选的，所述弧形支撑梁2上均匀开设有多个进气孔61，弧形支撑梁2靠近底座1的两端分别开设有两个出气孔62，出气孔62的外侧固设有排气扇63，排气扇63与弧形支撑梁2固定连接，排气扇63与控制器4电连接。
优选的，所述底座1上设有放置台71，放置台71的底部均匀设有四个气缸72，气缸72)的输出轴与放置台71固定连接，其底部与底座1固定连接，放置台71靠近出气孔62的两侧分别设有温度传感器73、湿度传感器74，底座1位于放置台71的正下方开设有安装仓75，放置台71的内部设有水雾发生器76，气缸72、温度传感器73、湿度传感器74、水雾发生器76与控制器4电连接。
本发明提供的一种用于植物逆境生理实验的强光源辅助装置，通过弧形支撑梁与灯头模拟太阳照射过程，提高植物逆境生理与抗逆性监测研究中的真实性，保证实验数据与实际生态相符；通过步进电机能够保证灯头的移动匀速进行，与灯头光照量的调节配合使用，进一步保证模拟太阳运行的真实性；通过黑色百褶布能够避免外部的光线照射植物，保证实验数据的真实性；通过磁性条能够保证黑色百褶布与底座连接的稳定性，同时方便操作人员固定；通过进气孔、出气孔以及排气扇能够将强光源产生的热量通过气流导出，避免高热对植物造成影响，保证单因素实验；通过放置台能够灵活调整与灯头的距离，方便不同高度的植物进行实验，提高装置使用方便性；通过温度传感器、湿度传感器能够获取实验环境的温度以及湿度，与排气扇以及水雾发生器配合使用，减少环境其他因素对植物生长的影响，进一步提高实验质量；本装置操作简单，实用性强，值得推广。
以上公开的仅为本发明的较佳的具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于植物逆境生理实验的强光源辅助装置，其特征在于，包括：
底座(1)；
弧形支撑梁(2)，设置在底座(1)上，所述弧形支撑梁(2)的两端与底座(1)连接；
光源组件，设置在弧形支撑梁(2)上，用于实现对放置在底座上的植物进行照射；
所述光源组件包括：灯头(3)，设置在弧形支撑梁(2)靠近底座(1)的一侧，所述灯头(3)与弧形支撑梁(2)滑动连接；驱动机构，设置在弧形支撑梁(2)上，用于实现驱动灯头(3)在弧形支撑梁(2)上移动；控制器(4)，设置在底座(1)上，所述控制器(4)分别与灯头(3)、驱动机构电连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于植物逆境生理实验的强光源辅助装置，其特征在于，所述弧形支撑梁(2)靠近底座(1)的一侧开设有T型滑槽(21)，灯头(3)上设有T型滑块(22)，T型滑块(22)嵌入T型滑槽(21)的内部且与配合连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于植物逆境生理实验的强光源辅助装置，其特征在于，所述驱动机构包括开设在T型滑槽(21)一侧的弧形凹槽(31)，弧形凹槽(31)的底面固设有齿弧(32)，T型滑块(22)的内部固设有步进电机(33)，步进电机(33)的输出端穿过T型滑块(22)且设有齿轮(34)，齿轮(34)与齿弧(32)啮合连接，步进电机(33)与控制器(4)电连接。
4.根据权利要求1所述的一种用于植物逆境生理实验的强光源辅助装置，其特征在于，所述弧形支撑梁(2)的两侧分别对称开设有两个弧形沉槽(41)，弧形沉槽(41)上设有弧形黑色百褶帘(42)，弧形黑色百褶帘(42)的一边与弧形沉槽(41)的内侧底部固定连接，另一边与底座(1)可拆卸连接。
5.根据权利要求4所述的一种用于植物逆境生理实验的强光源辅助装置，其特征在于，所述弧形黑色百褶帘(42)远离弧形沉槽(32)的一侧边沿设有磁性条(51)，磁性条(51)与弧形黑色百褶帘(42)固定连接，底座(1)位于弧形支撑梁(2)的两侧边沿分别对称开设有两个弧形槽(52)，弧形槽(52)的底部固定有铁条(53)，磁性条(51)嵌入弧形槽(52)的内部与铁条(53)配合连接。
6.根据权利要求1所述的一种用于植物逆境生理实验的强光源辅助装置，其特征在于，所述弧形支撑梁(2)上均匀开设有多个进气孔(61)，弧形支撑梁(2)靠近底座(1)的两端分别开设有两个出气孔(62)，出气孔(62)的外侧固设有排气扇(63)，排气扇(63)与弧形支撑梁(2)固定连接，排气扇(63)与控制器(4)电连接。
7.根据权利要求6所述的一种用于植物逆境生理实验的强光源辅助装置，其特征在于，所述底座(1)上设有放置台(71)，放置台(71)的底部均匀设有四个气缸(72)，气缸(72)的输出轴与放置台(71)固定连接，其底部与底座(1)固定连接，放置台(71)靠近出气孔(62)的两侧分别设有温度传感器(73)、湿度传感器(74)，底座(1)位于放置台(71)的正下方开设有安装仓(75)，放置台(71)的内部设有水雾发生器(76)，气缸(72)、温度传感器(73)、湿度传感器(74)、水雾发生器(76)与控制器(4)电连接。
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