CN201359533Y

CN201359533Y - 可连续测定室外环境中紫外线强度的装置

Info

Publication number: CN201359533Y
Application number: CNU2009200363033U
Authority: CN
Inventors: 胡正华; 陈书涛; 陈魁; 王让会; 刘巧辉; 李涵茂; 杨燕萍
Original assignee: Nanjing University of Information Science and Technology
Current assignee: Nanjing University of Information Science and Technology
Priority date: 2009-02-27
Filing date: 2009-02-27
Publication date: 2009-12-09
Anticipated expiration: 2019-02-27

Abstract

一种可连续测定室外环境中紫外线强度的装置，包括紫外线发射装置、辐射量探测装置、数据监测记录装置和配电箱，所述发射装置包括至少1个紫外线发射单元，该发射单元包括紫外灯和灯支架，紫外灯水平吊设于灯支架上，每个紫外线发射单元中的紫外灯与配电箱电连接，配电箱内设有控制紫外灯开关时间的定时器和灯管镇流器，所述辐射量探测装置包括至少1个紫外线辐射探头和数据采集器，紫外线辐射探头设于紫外灯下方与植物冠层水平位置，并与数据采集器通过数据线相连，数据采集器采集到的辐射强度信号统一通过数据线传输至数据监测记录装置。本实用新型较方便地构建了易调节的紫外辐射增强环境，并能连续自动的观测与记录紫外辐射强度。

Description

可连续测定室外环境中紫外线强度的装置

一、技术领域

本实用新型属于生态与气象环境调控的技术与方法领域，特别涉及一种可连续测定室外环境中紫外线强度的装置。

二、背景技术

现有技术：地表紫外辐射增强是全球性环境问题，开展紫外辐射增强对生态系统的影响及其响应研究是重要的科学问题。然而，目前在人工模拟紫外辐射增强的方法和技术上尚存在较大缺陷，缺乏野外环境中易移动、易拆卸、易调节的装置和连续自动测定记录紫外辐射强度的装置。

由于人类大量排放氯氟化烃等物质，导致平流层臭氧损耗，臭氧层变薄，引起到达地表紫外线B(UV-B，280-320nm)辐射增强。虽然目前氟利昂等物质的使用得到限制，但由于氯氟化烃物质的半衰期较长，加之温室气体N₂O的作用，平流层臭氧的恢复仍需要很长时间。预计到2040-2050年，地表UV-B仍将维持较高的强度。

UV-B是对植物具有较强生物学效应的短波辐射，地表UV-B辐射增强对陆地生态系统的影响引起了国内外科学家的广泛关注，国际上开展了大量的研究工作。其研究方法主要采用两条途径：(1)增加UV-B辐射强度。采用紫外灯管人工模拟UV增强，对植物进行紫外增强处理。(2)减少UV-B辐射强度。这种方法是采用对紫外线有减弱作用的薄膜减弱紫外线强度，从而反演UV-B增强的效应。在实际研究工作中，国际上大多采用第一种方法进行UV-B效应的研究。

目前，第一种方法在人工模拟UV-B增强时，大多是将紫外灯管悬挂在植物的上部来进行的。存在着以下问题：(1)装置笨重，不易移动。(2)装置固定，灯管的上下移动不易进行。(3)UV-B强度难以进行连续自动测定。UV-B实际增加的量也因此难以确定。因此，需要研制新的装置来解决以上问题，为开展UV-B增强对陆地生态系统影响的室外(野外)研究工作提供良好的装置。

三、实用新型内容

技术问题：本实用新型针对上述技术缺陷，提供一种可连续测定室外环境中紫外线强度的装置。该装置较方便地构建了易调节的紫外辐射增强环境，并能连续自动的观测与记录紫外辐射强度。

技术方案：本实用新型的技术解决方案为：一种可连续测定室外环境中紫外线强度的装置，包括紫外线发射装置、辐射量探测装置和数据监测记录装置，所述发射装置包括至少1个紫外线发射单元，该发射单元包括配电箱、紫外灯和灯支架，紫外灯水平吊设于灯支架上，每个紫外线发射单元中的紫外灯与配电箱电连接，配电箱内设有控制紫外灯开关时间的定时器和灯管镇流器，所述辐射量探测装置包括至少1个紫外线辐射探头和数据采集器，紫外线辐射探头设于紫外灯下方与植物冠层水平位置，并与数据采集器通过数据线相连，数据采集器采集到的辐射强度信号统一通过数据线传输至数据监测记录装置。

上述灯支架由支撑杆和横杆组成，所述支撑杆与横杆可拆分连接，用于吊设紫外灯的横杆可在支撑杆上自由调节高度。

上述紫外灯为紫外线B灯管，所述灯管上设有与灯管外形贴合的灯罩。

上述灯罩与配电箱的材质为不锈钢。

有益效果：本实用新型中支架所用材料轻便，易运输，整套紫外辐射增强装置易拆卸、易调节，通过定时器控制开关时间，较方便的实现了室外环境中的紫外辐射增强环境。同时，应用紫外强度探头、数据采集器、数据线、电脑等构成紫外辐射强度的测定装置，对紫外辐射强度进行连续自动观测与记录。本实用新型较方便地构建了易调节的紫外辐射增强环境，并能连续自动的观测与记录紫外辐射强度。

四、附图说明

图1为可连续测定室外环境中紫外线强度的装置示意图。图中：(1)灯支架；(2)紫外灯；(3)配电箱，内置镇流器和定时器；(4)电线；(5)紫外线辐射强度探头；(6)数据线；(7)数据采集器；(8)数据监测记录装置。

五、具体实施方式

实施例1：

一种可连续测定室外环境中紫外线强度的装置，其特征在于包括紫外线发射装置、辐射量探测装置、数据监测记录装置8和配电箱3，所述发射装置包括至少一个紫外线发射单元，该发射单元包括紫外灯2和灯支架1，紫外灯2水平吊设于灯支架1上，每个紫外线发射单元中的紫外灯2与配电箱3电连接，配电箱3内设有控制紫外灯开关时间的定时器和灯管镇流器，所述辐射量探测装置包括至少一个紫外线辐射探头5和数据采集器7，紫外线辐射探头5设于紫外灯2下方与植物冠层水平位置，并与数据采集器7通过数据线6相连，数据采集器7采集到的辐射强度信号统一通过数据线传输至数据监测记录装置8。上述灯支架由支撑杆和横杆组成，所述支撑杆与横杆可拆分连接，用于吊设紫外灯的横杆可在支撑杆上自由调节高度。上述紫外灯为紫外线B灯管，所述灯管上设有与灯管外形贴合的灯罩。上述灯罩与配电箱的材质为不锈钢。

实施例2：

本实用新型提供可连续测定室外环境中紫外线强度的装置，其具体实施方式包括如下步骤：

1、室外环境紫外辐射强度增加装置的构建。包括如下步骤：

(1)构建易移动、易拆卸、高度易调节的灯支架。用带孔三角钢条、带孔不锈钢条和螺丝做成悬挂灯管的支架，该支架轻便，便于移动和调节灯管高度。

(2)定做不锈钢防雨灯罩，每灯罩下安装2只紫外线(UV-B)灯管；将灯罩悬挂在支架上。用薄钢压制成宽度较小的斜壁式灯罩可以解决以往的成品灯罩过大，对植物所承受到的降水有影响的问题，在灯罩斜壁上钻孔安装2根灯管，以解决以往安装一根灯管，辐射强度较小的问题。

(3)控制灯管的镇流器集中安装在配电箱中，配电箱中安装定时器，控制开关时间。

(4)接通交流电源，构成了室外环境中的紫外辐射增强装置。

2、紫外辐射强度的连续自动测定装置。包括如下步骤：

(1)紫外强度探头安装在灯管下方，与植物冠层水平位置。

(2)紫外强度探头通过数据线连接到数据采集器(数据采集器使用干电池)。

(3)数据采集器通过数据线连接至电脑，实现紫外辐射强度的自动记录。可以根据距离的远近使用数据线连接到做为数据监测记录装置的室内电脑上，实现适时连续的对紫外辐射强度进行监测与记录。

实施例3：

研究地表紫外辐射增强对大豆生长的影响。实验中紫外辐射强度设计为2个水平：对照(自然光中紫外线强度)，处理(紫外线增加强度)。打开电源开关，启动紫外辐射发生装置，紫外灯管距离植株冠层1m，实现了紫外辐射增加。由紫外辐射探头、数据采集器和做为数据监测记录装置的电脑组成的系统将对照和处理的紫外辐射强度进行自动检测和记录(实验设每1分钟检测和记录1次)。实验结果后，整个实验过程中对照和处理的紫外辐射强度都已经记录下来。

Claims

1.一种可连续测定室外环境中紫外线强度的装置，其特征在于包括紫外线发射装置、辐射量探测装置、数据监测记录装置(8)和配电箱(3)，所述发射装置包括至少1个紫外线发射单元，该发射单元包括紫外灯(2)和灯支架(1)，紫外灯(2)水平吊设于灯支架(1)上，每个紫外线发射单元中的紫外灯(2)与配电箱(3)电连接，配电箱(3)内设有控制紫外灯开关时间的定时器和灯管镇流器，所述辐射量探测装置包括至少1个紫外线辐射探头(5)和数据采集器(7)，紫外线辐射探头(5)设于紫外灯(2)下方与植物冠层水平位置，并与数据采集器(7)通过数据线(6)相连，数据采集器(7)采集到的辐射强度信号统一通过数据线传输至数据监测记录装置(8)。

2.根据权利要求1所述的可连续测定室外环境中紫外线强度的装置，其特征在于所述灯支架由支撑杆和横杆组成，所述支撑杆与横杆可拆分连接，用于吊设紫外灯的横杆可在支撑杆上自由调节高度。

3.根据权利要求1所述的可连续测定室外环境中紫外线强度的装置，其特征在于所述紫外灯为紫外线B灯管，所述灯管上设有与灯管外形贴合的灯罩。

4.根据权利要求1所述的可连续测定室外环境中紫外线强度的装置，其特征在于所述灯罩与配电箱的材质为不锈钢。