CN114303921A - 一种水稻育种用高发芽率育种装置 - Google Patents

一种水稻育种用高发芽率育种装置 Download PDF

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Abstract

本申请公开了水稻育种设备技术领域的一种水稻育种用高发芽率育种装置，包括育种箱，所述育种箱的顶部设有取暖灯和喷淋头，所述育种箱的底部转动连接有位于取暖灯正下方的育苗盘，所述育苗盘连接有驱动机构；所述育种箱的内部设有第一换气泵，所述换气泵连接有排气管，所述育种箱固定连接有换热箱，所述换热箱设有进气管，所述进气管连接有第二换气泵，所述第二换气泵和育种箱之间连通有加热管；所述加热管的顶部和底部均设有伸入其内部的加热片组，每个加热片组包括多块等间距分布的加热片。本方案通过保证稻谷生长所需要的光照、温度、氧气和湿度，提高稻种的发芽率。

Description

一种水稻育种用高发芽率育种装置
技术领域
本发明涉及水稻育种设备技术领域，具体涉及一种水稻育种用高发芽率育种装置。
背景技术
稻种即水稻的种子，培育秧苗是种植水稻的第一步，也是关键的一步，育秧完成后的秧苗通过插秧的方式实现对水稻的移栽。谷粒萌发必须具备两个基本条件，第一是种子本身具有良好的发芽力，要有发育健康的种胚、生命力强的种子；第二是有适合谷粒萌发的外界条件，简称外因，如环境的温度(适宜温度22～28℃)、氧气浓度、光照和湿度等。
目前常用的育秧方式是在田地或者土地中进行大棚育秧，这种方式对种子育苗催芽时温度、湿度和氧气供给不足，造成水稻育种的发芽率降低，严重制约水稻育种事业的发展。
发明内容
本发明意在提供一种水稻育种用高发芽率育种装置，以解决现有技术中种子育苗催芽时温度、湿度和氧气供给不足，造成水稻育种发芽率降低的问题。
为了解决上述问题，本发明提供如下技术方案：一种水稻育种用高发芽率育种装置，包括育种箱，所述育种箱的顶部设有取暖灯和喷淋头，所述育种箱的底部转动连接有位于取暖灯正下方的育苗盘，所述育苗盘连接有驱动机构；所述育种箱的内部设有第一换气泵，所述换气泵连接有排气管，所述育种箱固定连接有换热箱，所述换热箱设有进气管，所述进气管连接有第二换气泵，所述第二换气泵和育种箱之间连通有加热管；所述加热管的顶部和底部均设有伸入其内部的加热片组，每个加热片组包括多块等间距分布的加热片，所述顶部的多块加热片和底部的多块加热片在加热管轴线方向上一一交叉设置。
本发明的工作原理及有益效果：本方案将待育种的谷种放置于育苗盘，喷淋头能够对谷种进行喷水以满足其生长所需要的湿度，同时取暖灯照射进行加热取暖，使得育种箱内部的温度升高，为了使取暖灯发射的光波能够覆盖所有稻种，以刺激稻种的发育和生长，由于育苗盘和育种箱转动连接，因此通过驱动机构驱动育苗盘转动，以使得所有稻种均能够被取暖灯发射的光波覆盖。
当育种箱内部的氧气不足时，此时第二换气泵工作使外部的空气通过进气管抽入到加热管，由于多个加热片等间距分布在加热管的顶部和底部，则外部的低温空气通过加热片后被加温，并且顶部的多块加热片和底部的多块加热片在加热管轴线方向上一一交叉设置，则使得流入的空气在多个加热片之间形成从蛇形的循环流动，使得多块加热片对流入空气的加热速度更快、加热效果更好，经过加热的空气则流入到育种箱内，同时第二换气泵将育种箱内缺氧的空气通过排气管向外抽出，由于空气在加热管内经过加热后才进入到育种箱内，使得外部空气不会对稻谷产生冷刺激，以避免稻谷的生长温度受到影响，影响其生长和发芽。
本方案通过保证稻谷生长所需要的光照、温度、氧气和湿度，相较于现有技术而言，能够提高稻种的发芽率。
进一步，所述驱动机构包括伺服电机，所述伺服电机驱动有竖直的传动轴，所述传动轴包括从上到下依次设置的螺纹段和无螺纹段，所述育苗盘固定套接于无螺纹段，所述育种箱竖直滑动连接有横梁，所述横梁和螺纹段螺纹连接，所述取暖灯和横梁固定连接。
通过伺服电机驱动传动轴顺时针和逆时针交替转动，当传动轴顺时针转动时，由于传动轴包括有螺纹段和无螺纹段，则无螺纹段带动育苗盘转动，同时由于横梁和育种箱竖直滑动连接，且与螺纹段螺纹连接，则此时传动轴转动则带动横梁向下移动，横梁带动取暖灯朝向育苗盘向下移动，一方面育苗盘转动，以使得所有稻种均能够被取暖灯发射出的光波覆盖，另外一方面取暖灯和稻种之间的距离缩短，可以使光波传导过程中的能量衰弱减小，使得稻种单位面积接受的光更强，能够提高光波刺激稻种的生长效果，并且也进一步提高对稻种的保暖加热效果。
当传动轴顺时针转动时，无螺纹段带动育苗盘转动，取暖灯朝向远离育苗盘的方向向上移动回到初始位置。
进一步，所述加热片和加热管竖直滑动连接，所述加热片和加热管之间还固定连接有弹簧，所述加热管同轴转动连接有套筒，所述套筒的内部固定设有与每个加热片抵接的弧形块，所述弧形块的厚度沿顺时针方向逐渐减小，所述换热箱固定设有用于驱动套筒转动的驱动电机。
当外部的空气需要进行加热时，则通过驱动电机驱动套筒顺时针转动，套筒则带动其内部固定连接的弧形块同步转动，由于加热片和加热管竖直滑动连接，且加热片和加热管之间固定设有弹簧，且弧形块的厚度沿顺时针方向逐渐减小，则弧形块挤压加热片，使加热片伸入到加热管的内部，并且压缩弹簧，此时加热片通电后便可以对进入到加热管内部的空气进行加热；
当外部环境空气的温度(22～28℃)适宜稻种生长时，则不需要加热片进行加热，则通过驱动电机驱动套筒逆时针转动，弹簧回复使得加热片弹出到加热管外，则外部空气流经加热管时不会受到加热片的阻挡，则使得外部空气能够最大流量和速度流入育种箱内，能够快速补充育种箱内部的氧气，以快速改变育种箱内部的缺氧，保证稻种的生长。
进一步，所述育种箱设有温度传感器和湿度传感器。温度传感器和湿度传感器能够直观精确的监测育种箱内部的温度和湿度，以便于及时进行控温和补湿。
进一步，所述育种箱底部设有万向自锁轮。这样设置方便对整个育种箱进行移动。
进一步，所述进气管设有朝向换热箱内部导通的第一单向阀，所述排气管设有朝向育种箱外部导通的第二单向阀。第一单向阀和第二单向阀设置使得空气形成定向流动，则外部空气能够快速流入到育种箱内进行换气，提高换气速度。
进一步，所述育种箱内部设有氧气浓度监测传感器。氧气浓度监测传感器能够监测育种箱内部的氧气浓度。
进一步，所述育种箱设有观察窗。观察窗能够随时观察稻种的发芽情况。
附图说明
图1为本发明实施例1中一种水稻育种用高发芽率育种装置的主视图；
图2为图1中加热管的竖向剖面图；
图3为本发明实施例2中一种水稻育种用高发芽率育种装置的主视图；
图4为图3中加热管的竖向剖面图；
图5为图4沿剖面线A-A的横向剖面图；
图6为图5中加热片滑出到加热管外的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明
说明书附图中的附图标记包括：排气管1、第一换气泵2、加热管3、加热片4、第二换气泵5、进气管6、换热箱7、育种箱8、横梁9、无螺纹段10、育苗盘11、齿轮组12、伺服电机13、隔板14、螺纹段15、取暖灯16、驱动电机17、锥齿轮18、斜齿轮19、套筒20、弧形块21、弹簧22。
以下陈述中“左”、“右”、“上”、“下”等方位词均是基于图示的方位而言，实际中相应的结构若基于方位做同向改变保持相对位置不变的情况下，不影响方案的实施。
实施例1：一种水稻育种用高发芽率育种装置，如图1所示，包括育种箱8和育苗盘11，育种箱8的顶部设有取暖灯16和喷淋头(图中未示出)，育种箱8的底部固定设有隔板14，隔板14固定设有伺服电机13，隔板14还转动连接有传动轴，伺服电机13通过齿轮组12驱动传动轴正反转，传动轴包括从上到下依次设置的螺纹段15和无螺纹段10，育苗盘11固定套接于无螺纹段10，育种箱8竖直滑动连接有横梁9，横梁9和螺纹段15螺纹连接，取暖灯16和横梁9固定连接。
育种箱8还设有排气管1，排气管1连接有第一换气泵2，育种箱8固定连接有换热箱7，换热箱7设有进气管6，进气管6连接有第二换气泵5，第二换气泵5和育种箱8之间连通有加热管3，加热管3和换热箱7固定连接。
如图2所示，加热管3的左侧和右侧均固定连接有伸入其内部的加热片组，每个加热片组包括5块等间距分布的加热片4，左侧的5块加热片4和右侧的5块加热片4在加热管3轴线方向上一一交叉设置。
本方案伺服电机13通过齿轮组12驱动传动轴顺时针和逆时针交替转动，当传动轴顺时针转动时，由于传动轴包括有螺纹段15和无螺纹段10，则无螺纹段10带动育苗盘11转动，同时由于横梁9和育种箱8竖直滑动连接，且与螺纹段15螺纹连接，则此时传动轴转动则带动横梁9向下移动，横梁9带动取暖灯16朝向育苗盘11向下移动，一方面育苗盘11转动，以使得所有稻种均能够被取暖灯16发射的光波覆盖，另外一方面取暖灯16和育苗盘11之间的距离缩短，可以使光波传导过程中的能量衰弱减小，使得稻种单位面积接受的光照强度更强，能够提高光波刺激稻种的生长效果，并且也进一步提高对稻种的保暖加热效果。
当育种箱8内部的氧气不足时，此时第二换气泵5工作使外部的空气通过进气管6抽入到加热管3，由于加热片组设置在加热管3的左侧和右侧，则外部的低温空气通过加热片4后被加温，并且左侧的5块加热片4和右侧的5块加热片4在加热管3轴线方向上交叉设置，则使得流入的空气在10个加热片4之间形成从蛇形的循环流动，使得10块加热片4对流入空气的加热速度更快、加热效果更好，经过加热的空气则流入到育种箱8内，同时第二换气泵5将育种箱8内缺氧的空气通过排气管1向外抽出，由于空气在加热管3内经过加热后才进入到育种箱8内，使得空气不会对稻谷产生冷刺激，以避免稻谷的生长温度受到影响，影响其生长和发芽。
以上加热片4采用外接电源的方式进行通电加热，优选铜片。
在另外一个实施例2中，如图3和图4所示，加热片4和加热管3水平滑动连接，加热片4和加热管3之间还固定连接有弹簧22，加热管3同轴转动连接有套筒20，套筒20的内壁固定设有与每个加热片4抵接的弧形块21，弧形块21的厚度沿顺时针方向逐渐减小，换热箱7固定设有驱动电机17，驱动电机17驱动有锥齿轮18，套筒20固定套接有与锥齿轮18啮合的斜齿轮19。
当外部的空气需要进行加热时，如图6所示，则通过驱动电机17驱动套筒20顺时针转动，套筒20则带动其内部固定连接的弧形块21同步转动，由于加热片4和加热管3水平滑动连接，且加热片4和加热管3之间固定设有弹簧22，且弧形块21的厚度沿顺时针方向逐渐减小，则弧形块21挤压加热片4，使加热片4伸入到加热管3的内部，并且压缩弹簧22，此时加热片4通电后便可以对进入到加热管3内部的空气进行加热；
如图5所示，当外部环境空气的温度(22～28℃)适宜稻种生长时，则不需要加热片4进行加热，则通过驱动电机17驱动套筒20逆时针转动，弹簧22回复使得加热片4弹出到加热管3外，则外部空气流经加热管3时不会受到加热片4的阻挡，则使得外部空气能够最大流量和速度流入育种箱8内，能够快速补充育种箱8内部的氧气，以快速改变育种箱8内部的缺氧，保证稻种的生长。
应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出多根变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (8)

1.一种水稻育种用高发芽率育种装置，包括育种箱，所述育种箱的顶部设有取暖灯和喷淋头，其特征在于：所述育种箱的底部转动连接有位于取暖灯正下方的育苗盘，所述育苗盘连接有驱动机构；所述育种箱的内部设有第一换气泵，所述换气泵连接有排气管，所述育种箱固定连接有换热箱，所述换热箱设有进气管，所述进气管连接有第二换气泵，所述第二换气泵和育种箱之间连通有加热管；所述加热管的顶部和底部均设有伸入其内部的加热片组，每个加热片组包括多块等间距分布的加热片，所述顶部的多块加热片和底部的多块加热片在加热管轴线方向上一一交叉设置。
2.根据权利要求1所述的水稻育种用高发芽率育种装置，其特征在于：所述驱动机构包括伺服电机，所述伺服电机驱动有竖直的传动轴，所述传动轴包括从上到下依次设置的螺纹段和无螺纹段，所述育苗盘固定套接于无螺纹段，所述育种箱竖直滑动连接有横梁，所述横梁和螺纹段螺纹连接，所述取暖灯和横梁固定连接。
3.根据权利要求1所述的水稻育种用高发芽率育种装置，其特征在于：所述加热片和加热管竖直滑动连接，所述加热片和加热管之间还固定连接有弹簧，所述加热管同轴转动连接有套筒，所述套筒的内部固定设有与每个加热片抵接的弧形块，所述弧形块的厚度沿顺时针方向逐渐减小，所述换热箱固定设有用于驱动套筒转动的驱动电机。
4.根据权利要求2～3任一项所述的水稻育种用高发芽率育种装置，其特征在于：所述育种箱设有温度传感器和湿度传感器。
5.根据权利要求4所述的水稻育种用高发芽率育种装置，其特征在于：所述育种箱底部设有万向自锁轮。
6.根据权利要求5所述的水稻育种用高发芽率育种装置，其特征在于：所述进气管设有朝向换热箱内部导通的第一单向阀，所述排气管设有朝向育种箱外部导通的第二单向阀。
7.根据权利要求6所述的水稻育种用高发芽率育种装置，其特征在于：所述育种箱内部设有氧气浓度监测传感器。
8.根据权利要求7所述的水稻育种用高发芽率育种装置，其特征在于：所述育种箱设有观察窗。
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