CN113348910A - 适用于矮杆作物人工模拟高温生长环境的装置及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于环境模拟技术领域，公开了一种适用于矮杆作物人工模拟高温生长环境的装置及控制方法，顶板的顶部安装有控温装置，加热箱的一侧固定连接有进气管，加热箱的另一侧固定连接有出气管，出气管的底端固定连接有软管，顶板的底部安装有温度感应器和控制器。本发明对装置内的温度进行调控,确保装置内外作物冠层温度差异控制在需求范围内,通过湿度感应器监测装置内湿度，检测到在装置内的湿度值低于装置外时，装置内的加湿器就会工作，当装置内的湿度值达到装置外的湿度值时，加湿器开始工作。很好的保证了模拟的高温环境中湿度和装置外一直，并保证装置底部通风。该装置可以快速对安装好的侧板和顶板进行固定，省时省力，方便对装置的拆卸。

Description

适用于矮杆作物人工模拟高温生长环境的装置及控制方法

技术领域

本发明属于人工模拟高温环境技术领域，尤其涉及一种适用于矮杆作物人工模拟高温生长环境的装置及控制方法。

背景技术

矮杆作物指秸秆比较低矮的农作物。比如小麦、荞麦、杂交稻、大豆等，这些作物在农田生长时会遇到各种各样的环境因素的影响，其中温度就会对矮杆作物的生长产生极大的影响，温度较低矮杆作物的生长速度就会缓慢，温度过高就会使得矮杆作物失活，现有的矮杆作物人工模拟高温环境装置体积较大，不便于安装拆卸，同时温湿度和大田的差异性较大，而且现有的装置很难保持装置内外的湿度一致，因此，需要一种用于矮杆作物人工模拟高温环境装置来解决以上问题。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)温湿度和大田的差异性较大。

(2)现有的装置体积较大，不便于安装拆卸。

(3)现有的装置很难保持装置内湿度一致。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种适用于矮杆作物人工模拟高温生长环境的装置及控制方法。

本发明是这样实现的，一种用于矮杆作物人工模拟高温环境装置设置有：

底板；

所述底板顶部的两侧滑动安装有两个竖直设置的侧板，两个所述侧板的顶部滑动安装有水平设置的顶板，所述顶板的顶部安装有加热箱，所述加热箱内安装有电热丝，所述加热箱的一侧固定连接有进气管，所述进气管内安装有风机，所述加热箱的另一侧固定连接有出气管，所述出气管的底端固定连接有软管，所述顶板的底部安装有温度感应器、湿度感应器和控制器，所述侧板内侧安装有加湿器，所述顶板的底部焊接有四个竖直设置的安装板，其中两个所述安装板之间安装有水平设置的滑杆，另外两个所述安装板之间转动安装有水平设置的第一螺纹杆，所述其中一个安装板远离第一螺纹杆的一侧安装有电机，所述电机的输出轴与第一螺纹杆传动连接，所述第一螺纹杆与滑杆之间设有水平设置的滑板，所述滑板的一端与滑杆滑动连接，所述滑板的另一端与第一螺纹杆螺纹连接，所述滑板的一侧安装有分气管，所述分气管的顶端与软管固定连接，所述分气管底部的两侧均固定连接有吹气管，侧板和顶板上均开设有限位槽，所述侧板和底板上均开设有空腔；

所述空腔内的底部转动安装有竖直设置的第二螺纹杆，所述第二螺纹杆上套设有齿轮，所述空腔内滑动安装有水平设置的横板，横板与第二螺纹杆螺纹连接，所述横板的顶部焊接有两个竖直设置的竖杆，两个所述竖杆的顶端焊接有水平设置的限位板，所述限位板的顶端焊接有竖直设置的限位杆，限位杆的顶端位于限位槽内，所述侧板和底板的侧壁上均滑动安装有圆杆，所述圆杆的一端延伸至空腔内焊接有水平设置的齿条，齿条与齿轮啮合。

进一步，所述空腔内顶壁上焊接有两个竖直设置的导向杆，限位板的两端滑动套设于两个导向杆上，对限位板的移动方向起到导向作用。

进一步，两个所述侧板上均阵列开设有通风孔，且其一个侧板的两端均铰接有密封门，方便从两端进入装置内。

进一步，所述侧板的顶端和底板的顶部两侧均开设有倒T形滑槽，侧板的底端和顶板的底部的两侧均焊接有倒T形滑块，倒T形滑块滑动安装于倒T形滑槽内，方便安装侧板和顶板。

进一步，所述温度感应器和控制器之间通过导线连接，方便控制装置内的温度。

进一步，所述湿度感应器和控制器之间通过导线连接，方便控制装置内的湿度。

进一步，所述进气管的进气口上安装有过滤网，防止外界的灰尘进入到装置内。

本发明另一目的在于提供一种用于矮杆作物人工模拟高温环境装置的控制方法，所述用于矮杆作物人工模拟高温环境装置的控制方法包括：

第一步，利用电位源器调节雾量大小，利用旋转电位器调节加湿量大小，加湿量的大小根据湿度感应器反馈的湿度值通过控制器进行控制；

第二步，采用磁簧开关和磁环一起配合检测是否缺水；不缺水时，磁环被水漂浮起来，磁场使磁簧开关闭合，控制板检测到信号发生变化，振荡电路开始工作，指示灯发光，同时开启加湿；

当缺水时，水面下降导致磁环远离磁簧开关，此时磁簧开关触点打开，加湿器停止加湿并断开一切输出，显示缺水状态；

第三步，当缺水时候，磁簧开关触点释放，此时已经缺水；当不缺水时候，磁簧开关触点闭合，此时不缺水。所述风扇输出控制，震荡板把水珠打散成微小颗粒通过风扇不断吹散，不断形成水雾，当检测到缺水时候，风扇关闭。

结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：

本发明通过加热箱、电热丝、进气管、风机、出气管、安装板等结构，可以对装置内的温度进行升高，同时可以快速使热气对装置内部的覆盖，提高升温速度。通过装置内的是湿度感应器和控制器之间的信号传递，可以实现加湿器工作，达到装置内外湿度一致。通过齿轮、第二螺纹杆、限位板、限位杆、圆杆、齿条等结构，可以快速对安装好的侧板和顶板进行固定，省时省力，方便对装置的拆卸。

本发明通过空腔内的导向杆可以对限位板的移动方向起到导向作用。

本发明通过密封门可以方便从两端进入装置内。

本发明通过倒T形滑块和倒T形滑槽，可以快速对侧板和顶板进行安装。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的用于矮杆作物人工模拟高温环境装置的结构示意图。

图2是本发明实施例提供的侧板、底板和顶板的侧视结构示意图。

图3是本发明实施例提供的底板和安装板的俯视结构示意图。

图4是本发明实施例提供的A处的放大结构示意图。

图5是本发明实施例提供的加湿器结构示意图。

图中：1、底板；2、侧板；3、顶板；4、加热箱；5、电热丝；6、进气管；7、风机；8、出气管；9、温度感应器；10、控制器；11、软管；12、安装板；13、滑杆；14、第一螺纹杆；15、电机；16、滑板；17、分气管；18、吹气管；19、限位槽；20、空腔；21、第二螺纹杆；22、齿轮；23、横板；24、竖杆；25、限位板；26、限位杆；27、圆杆；28、齿条；29、加湿器；30、湿度感应器；31、RED双色灯；32、磁簧开关；33、水位监测；34、雾化片；35、雾量控制；36、电机。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种用于矮杆作物人工模拟高温环境装置，下面结合附图对本发明作详细的描述。

如图1至图5所示，本发明实施例提供的用于矮杆作物人工模拟高温环境装置中的底板1顶部的两侧滑动安装有两个竖直设置的侧板2，两个侧板2的顶部滑动安装有水平设置的顶板3，顶板3的顶部安装有加热箱4，加热箱4内安装有电热丝5，加热箱4的一侧固定连接有进气管6，进气管6内安装有风机7，加热箱4的另一侧固定连接有出气管8，出气管8的底端固定连接有软管11，顶板3的底部安装有温度感应器9、湿度感应器30和控制器10，侧板2内侧安装有加湿器29，顶板3的底部焊接有四个竖直设置的安装板12，其中两个安装板12之间安装有水平设置的滑杆13，另外两个安装板12之间转动安装有水平设置的第一螺纹杆14，其中一个安装板12远离第一螺纹杆14的一侧安装有电机15，电机15的输出轴与第一螺纹杆14传动连接，第一螺纹杆14与滑杆13之间设有水平设置的滑板16，滑板16的一端与滑杆13滑动连接，滑板16的另一端与第一螺纹杆14螺纹连接，滑板16的一侧安装有分气管17，分气管17的顶端与软管11固定连接，分气管17底部的两侧均固定连接有吹气管18，侧板2和顶板3上均开设有限位槽19，侧板2和底板1上均开设有空腔20，空腔20内的底部转动安装有竖直设置的第二螺纹杆21，第二螺纹杆21上套设有齿轮22，空腔20内滑动安装有水平设置的横板23，横板23与第二螺纹杆21螺纹连接，横板23的顶部焊接有两个竖直设置的竖杆24，两个竖杆24的顶端焊接有水平设置的限位板25，限位板25的顶端焊接有竖直设置的限位杆26，限位杆26的顶端位于限位槽19内，侧板2和底板1的侧壁上均滑动安装有圆杆27，圆杆27的一端延伸至空腔20内焊接有水平设置的齿条28，齿条28与齿轮22啮合。

作为优选，空腔20内顶壁上焊接有两个竖直设置的导向杆，限位板25的两端滑动套设于两个导向杆上，对限位板25的移动方向起到导向作用。

作为优选，两个侧板2上均阵列开设有通风孔，且其一个侧板2的两端均铰接有密封门，方便从两端进入装置内。

作为优选，侧板2的顶端和底板1的顶部两侧均开设有倒T形滑槽，侧板2的底端和顶板3的底部的两侧均焊接有倒T形滑块，倒T形滑块滑动安装于倒T形滑槽内，方便安装侧板2和顶板3。

作为优选，温度感应器9和控制器10之间通过导线连接，方便控制装置内的温度。

作为优选，湿度感应器30和控制器10之间通过导线连接，方便控制装置内的湿度。

作为优选，控制器10和加湿器29之间通过导线连接，方便控制加湿器改善装置内空气的湿度。

作为优选，进气管6的进气口上安装有过滤网，防止外界的灰尘进入到装置内。

本发明实施例在使用时，首先通过倒T形滑块和倒T形滑槽的配合可以快速对侧板2和顶板3进行安装，然后拉动圆杆27,圆杆27带动齿条28,齿条28带动齿轮22转动，齿轮22带动第二螺纹杆21,转动，第二螺纹杆21带动横板23向上运动，横板23带动竖杆24,竖杆24带动限位板25,限位板25带动限位杆26，使限位杆26的顶端移动至限位槽19内，即可将装置在大田上完成安装，然后通过控制器10设定装置内的温度高于大田的温度5至10度，当装置内的温度降低时，通过温度感应器9就可以反馈到控制器10，此时控制器10就会打开电热丝5和风机7，通过电热丝5和风机7的配合将热气吹到出气管8内，经过出气管8到达软管11,软管11到达分气管17，再由吹气管18吹出，此时在配合电机15的输出轴转动带动第一螺纹杆14转动，第一螺纹杆14带动滑板16,滑板16带动分气管17,分气管17带动吹气管18，即可快速将热气吹到装置内的各个角落，极大地提高了升温速度，在装置内升高温度的同时，通过控制器和温度感应器检测装置内外植物冠层温度差异，若是数值差超过指定的范围，则通过控制器控制进风口处的电热丝5加热或者关闭，实现空气流动，将装置内外的空气温度控制在定义范围内。当装置的顶板3底部安装的湿度感应器30检测到装置内外湿度值有差异的时候，会通过装置的顶板3底部安装的控制器10传递信号，进而控制侧板2内侧的加湿器29工作，达到与装置外控制湿度值一致。

本发明中的加湿器，我采用的是超声波加湿器，是由电源供电、电源开关，磁簧开关32、水位检测33、雾量控制35、工作状态RED双色灯31显示、风扇36输出控制、雾化片34等组成。

工作原理：

利用超频震荡，震荡频率为1.7MHz，也有2.4MHz的，通过使用雾化片的高频谐振，将水珠打散成5微米左右的微小漂浮颗粒，在风机的作用或者自然状态下远离水面，这样不断的产生悬浮的水雾，最终达到空气湿润的效果。

工作过程：

首先是电源供电部分一般是双路输入，一路是给风扇供电，一路是给震荡板供电，如果震荡板和风扇电压一样可以做一路也可以。如果电源板用到变压器，经降压、整流以及滤波之后给振荡电路以及风扇供电，这种相对开关电源电路较为简单，本发明就是使用的这种方法供电的。电源开关作用是开启电，而且电位源器调节雾量大小，电位器开始的位置是电源开启的位置，旋转电位器开启电源的同时也开始调节加湿量大小，加湿量的大小是根据控制器根据湿度感应器反馈的湿度值来决定的。水位检测是采用磁簧开关和磁环一起配合来检测是否缺水。磁簧开关是一种磁敏开关，通常由两个软磁性材料做成，简单点说就是两片簧片没有外加磁场时候是未接触的，一旦遇到足够的磁场就会闭合。因此不缺水时，磁环被水漂浮起来，磁场使磁簧开关闭合，控制板检测到信号发生变化，振荡电路开始工作，绿色指示灯发光，同时开启加湿；当缺水时，由于水面下降导致磁环远离磁簧开关，此时磁簧开关触点打开，加湿器停止加湿并断开一切输出，红色此时显示缺水状态。雾量调节是采用的电位器调节，是通过调整调节振荡管的偏置来实现的，通过调节电压输入大小，实现分压原理调节。关于工作状态显示，这里以红绿双色灯来表示加湿和缺水不加湿两种状态，当缺水时候，磁簧开关触点释放，同时红色LED灯亮起来，表示此时已经缺水；当不缺水时候，磁簧开关触点闭合，同时绿色LED灯亮起来，表示此时不缺水。所述风扇输出控制，风扇电压一般是12V、24V、36V等，此发明中采用的是24V的电压，震荡板把水珠打散成微小颗粒要通过风扇不断吹散，这样就不断形成水雾，当检测到缺水时候，风扇同时也关闭。雾化片是一种陶瓷材料制作而成，通过高频震荡，将水珠打散成水雾的一种特殊物体。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上所述，仅为本发明较优的具体的实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种适用于矮杆作物人工模拟高温生长环境的装置，其特征在于，所述装置设置有：

底板；

所示底板顶部的两侧滑动安装有两个竖直设置的侧板，两个所述侧板的顶部滑动安装有水平设置的顶板；

所述顶板的顶部安装有加热箱，所述加热箱内安装有电热丝，所述加热箱的一侧固定连接有进气管，所述进气管内安装有风机，所述加热箱的另一侧固定连接有出气管，所述出气管的底端固定连接有软管，所述顶板的底部安装有温度感应器、湿度感应器和控制器；

所述顶板的底部焊接有四个竖直设置的安装板，其中两个所述安装板之间安装有水平设置的滑杆，另外两个所述安装板之间转动安装有水平设置的第一螺纹杆；

所述其中一个安装板远离第一螺纹杆的一侧安装有电机，所述电机的输出轴与第一螺纹杆传动连接，所述第一螺纹杆与滑杆之间设有水平设置的滑板，所述滑板的一端与滑杆滑动连接；

所述滑板的另一端与第一螺纹杆螺纹连接，所述滑板的一侧安装有分气管，所述分气管的顶端与软管固定连接，所述分气管底部的两侧均固定连接有吹气管，所述侧板内部安装有加湿器。

2.如权利要求1所述的用于矮杆作物人工模拟高温环境装置，其特征在于，所述侧板和顶板上均开设有限位槽，所述侧板和底板上均开设有空腔；

所述空腔内的底部转动安装有竖直设置的第二螺纹杆，所述第二螺纹杆上套设有齿轮，所述空腔内滑动安装有水平设置的横板，横板与第二螺纹杆螺纹连接，所述横板的顶部焊接有两个竖直设置的竖杆，两个所述竖杆的顶端焊接有水平设置的限位板，所述限位板的顶端焊接有竖直设置的限位杆，限位杆的顶端位于限位槽内，所述侧板和底板的侧壁上均滑动安装有圆杆，所述圆杆的一端延伸至空腔内焊接有水平设置的齿条，齿条与齿轮啮合。

3.如权利要求2所述的用于矮杆作物人工模拟高温环境装置，其特征在于，所述空腔内顶壁上焊接有两个竖直设置的导向杆，限位板的两端滑动套设于两个导向杆上。

4.如权利要求1所述的用于矮杆作物人工模拟高温环境装置，其特征在于，两个所述侧板上均阵列开设有通风孔，且其一个侧板的两端均铰接有密封门。

5.如权利要求1所述的用于矮杆作物人工模拟高温环境装置，其特征在于，所述侧板的顶端和底板的顶部两侧均开设有倒T形滑槽，侧板的底端和顶板的底部的两侧均焊接有倒T形滑块，倒T形滑块滑动安装于倒T形滑槽内。

6.如权利要求1所述的用于矮杆作物人工模拟高温环境装置，其特征在于，所述温度感应器和控制器之间通过导线连接。

7.如权利要求1所述的用于矮杆作物人工模拟高温环境装置，其特征在于，所述进气管的进气口上安装有过滤网。

8.如权利要求1所述的用于矮杆作物人工模拟高温环境装置，其特征在于，所述湿度感应器和控制器之间通过导线连接。

9.如权利要求1所述的用于矮杆作物人工模拟高温环境装置，其特征在于，所述侧板内测安装有加湿器，控制器之间导线连接。

10.一种用于矮杆作物人工模拟高温环境装置的控制方法，其特征在于，所述用于矮杆作物人工模拟高温环境装置的控制方法包括：

第一步，利用电位源器调节雾量大小，利用旋转电位器调节加湿量大小，加湿量的大小根据湿度感应器反馈的湿度值通过控制器进行控制；

第二步，采用磁簧开关和磁环一起配合检测是否缺水；不缺水时，磁环被水漂浮起来，磁场使磁簧开关闭合，控制板检测到信号发生变化，振荡电路开始工作，指示灯发光，同时开启加湿；

当缺水时，水面下降导致磁环远离磁簧开关，此时磁簧开关触点打开，加湿器停止加湿并断开一切输出，显示缺水状态；

第三步，当缺水时候，磁簧开关触点释放，此时已经缺水；当不缺水时候，磁簧开关触点闭合，此时不缺水。所述风扇输出控制，震荡板把水珠打散成微小颗粒通过风扇不断吹散，不断形成水雾，当检测到缺水时候，风扇关闭。

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