CN202714017U - Led光照培养箱 - Google Patents

Abstract

一种LED光照培养箱，包括设置于箱体内部的LED光源、温度探头与温度控制器、湿度探头与湿度控制器、加温设备、加湿设备以及降温设备、除湿设备，温度控制器连接加温设备与降温设备；湿度控制器连接加湿设备与除湿设备；还包括设置于培养箱内部的活动搁板，活动搁板由电机控制垂直升降。本实用新型利用温/湿度探头，采集局部环境数据，通过控制器设定理想的温/湿度，采用加温与加湿设备，将培养箱的温/湿度控制在理想值范围内；利用电机控制活动搁板，电动调节试材与LED光源之间的垂直距离，从而达到调整光照强度的目的；具有小体积、长寿命、易安装、方便使用等特点。

Description

LED光照培养箱

技术领域

 本实用新型涉及一种培养箱，具体涉及一种应用于农业科研的LED光照培养箱。

背景技术

近年来，随着光电技术的发展，带动了高亮度红光、蓝光与远红光发光二极管(light-emitting diode，简称LED)的诞生，使低能耗人工光源在农业领域的应用成为可能。LED具有高光电转换效率、使用直流电、体积小、寿命长、耗能低、波长固定与低发热等优点，与目前普遍使用的高压钠灯和荧光灯相比，不仅光量、光质(红/蓝光比例或红/远红光比例等)可调，而且还是低发热量的冷光源，可近距离照射，从而使植物的栽培层数和空间利用率大大提高。我国学者曹阳的综述文章指出，不同光质对果菜类作物生长发育的影响主要是通过影响植物体内的光敏色素（350～800 nm），从而控制植物的形态建成与代谢，从而影响茎秆长度、叶片形状和厚度以及植物各器官中的碳分配。

光质对蔬菜生长的特殊效应，但由于彩色荧光灯、滤光片或有色聚氯乙烯薄膜无法定量精确调制光谱能量分布，调控光照环境。因此，采用新型光源对其进行深入系统的研究将有助于进一步改善植物的生长发育，获得更高的产量和更好的产品品质。

近年来，LED已经成功用于人工补光、植物组培、遗传育种、植物工厂以及太空农业等领域，随着LED性能的不断提高、价格的逐渐下降以及各类特定波长产品的开发，LED在农业与生物领域的应用范围将会更加广阔，也由此而引发对LED研究的热潮。因此，LED被认为是21世纪农业与生物领域最有前途的人工光源,具有良好的发展前景。

将LED应用在生物学、农业等生产科研领域，是近年来的热点，为保证生物的必要生活条件，满足生物生长发育的室内观察需要，必须有一种设备来简单模拟小气候环境，保证必要的环境温度与湿度。目前，将LED光源应用于农业科研中，主要存在的问题是由于LED自身的PN结散热困难，而引发的光源大量散热引起局部温度上升过快，以及由此而引起的局部湿度过小问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种LED光照培养箱，有针对性地解决培养箱内部温/湿度控制的问题。

本实用新型的技术解决方案是：

一种LED光照培养箱，包括设置于箱体内部的LED光源、温度探头与温度控制器、湿度探头与湿度控制器、加温设备、加湿设备以及降温设备、除湿设备，其特殊之处在于：所述温度控制器连接加温设备与降温设备；所述湿度控制器连接加湿设备与除湿设备；还包括设置于培养箱内部的活动搁板，所述活动搁板由电机控制垂直升降。

上述LED光源为单色光源或混色光源；所述LED光源可调换，根据不同植物的生长需求调换不同的LED光源。

上述温度控制器和湿度控制器都有一设定值，该两个控制器读取温度探头和湿度探头的监测值和设定值比对，选择打开相应的设备。

上述温度控制器读取温度探头监测值，和设定值比对后，还能选择打开电机控制活动搁板垂直升降。

设定值是根据不同生物样本而设定的，也就是说，设定值是可以根据生物生长的需要而调整，设定值是个范围。LED光源在设备通电开启后就能够使用，而加温、降温、加湿、除湿设备需要在设定值方能启动。如：温度范围设定在22-26℃，则温度低于22℃，加温设备启动，温度高于26℃，降温设备启动；湿度范围设定在70%-90%，则湿度低于70%，加湿设备启动，湿度高于90%，除湿设备启动，检测是通过温度、湿度探头实现的。

上述温度控制器和湿度控制器同时或单独工作。

上述温度控制器为W502P温度控制器；所述湿度控制器为S522湿度控制器。以更好控制温度、湿度的精度。

上述加温设备是指自动恒温铝外壳式PTC加热器。

上述降温设备是指降温风扇或压缩机制冷设备。体积小时，降温设备仅指降温风扇，如果加大培养箱的体积，可以考虑用压缩机制冷设备降温。

上述加湿设备是指单喷头雾化加湿器或多喷头雾化加湿器。体积小时，加湿设备仅指单喷头雾化加湿器，如果加大培养箱的体积，可以考虑用多喷头雾化加湿器。

上述除湿设备是指除湿风扇。

本实用新型的优点在于：

1）利用温/湿度探头，采集局部环境数据，通过控制器设定理想的温/湿度，采用加温与加湿设备，将培养箱的温/湿度控制在理想值范围内，达到试验要求。

2）利用电机控制活动搁板，电动调节试材与LED光源之间的垂直距离，从而达到调整光照强度的目的，达到试验要求。

3）具有小体积、长寿命、易安装、方便使用等特点。

附图说明

图1为本实用新型温/湿度耦合示意图；

图2为本实用新型温/湿度控制结构图；

图3为本实用新型电路结构图。

具体实施方式

参见图1、图2及图3，本发明工作原理是为局部环境温/湿度控制专门设计的一种经济型温/湿度控制箱，具有小体积、长寿命、易安装、方便使用等特点。采用先进的温/湿度传感器对环境温/湿度进行自动检测、采样，当试验箱内环境湿度高于设定值时，瞬间打开除湿负载；当实验箱内环境湿度低于设定值时，瞬间打开加湿负载；当温度高于设定值时，瞬间打开风机装置；当温度低于设定值时，瞬间打开加热装置，强制改善环境温/湿度值，直至达到设定湿度值时才停止工作。重新进入监控状态，如此自动循环，从而保证试验环境温/湿度稳定。

控温条件

加温设备启动条件：温度显示值≤升温整定值

加温设备退出条件：温度显示值≥升温整定值+回差值

降温设备启动条件：温度显示值≥降温整定值时

降温设备退出条件：温度显示值≤降温整定值-回差值。

控湿条件

加湿设备启动条件：湿度显示值≤升湿整定值

加湿设备退出条件：湿度显示值≥升湿整定值+回差值

降湿设备启动条件：湿度显示值≥降湿整定值时

降湿设备退出条件：湿度显示值≤降湿整定值-回差值。

技术指标

1、光源采用市场外购LED光源。

2、温度控制器技术指标

1）工作环境：-50℃～70℃；0%RH-95%RH

2）工作电源：AC 220V±10%

3）整机功耗：≤2W

4）湿度测量范围：0～99℃ 精度±0.5℃

5）湿度控制范围：0～95℃ 精度±0.5℃

6）继电器触点容量：AC220V/5A（有源，加热、制冷各1副）。

3、湿度控制器技术指标

1）工作环境：-50℃～70℃；0%RH-95%RH

2）工作电源：AC/DC 220V ±10%

3）整机功耗：≤3W

4）湿度测量范围：10～99%RH  精度±3%RH

5）湿度控制范围：10～95%RH  精度±3%RH

6）继电器触点容量：AC220V/5A（无源，加湿、除湿各1副）。

本实用新型的培养箱经过测试和观察，运行良好，为相关参数设定积累了一定经验，对开展与光调控相关的科学试验提供了有效地帮助。

Claims (10)

1.LED光照培养箱，包括设置于箱体内部的LED光源、温度探头与温度控制器、湿度探头与湿度控制器、加温设备、加湿设备以及降温设备、除湿设备，其特征在于：所述温度控制器连接加温设备与降温设备；所述湿度控制器连接加湿设备与除湿设备；还包括设置于培养箱内部的活动搁板，所述活动搁板由电机控制垂直升降。

2.根据权利要求1所述LED光照培养箱，其特征在于：所述LED光源为单色光源或混色光源；所述LED光源可调换，根据不同植物的生长需求调换不同的LED光源。

3.根据权利要求1所述LED光照培养箱，其特征在于：所述温度控制器和湿度控制器都有一设定值，该两个控制器读取温度探头和湿度探头的监测值和设定值比对，选择打开相应的设备。

4.根据权利要求1～3任一所述LED光照培养箱，其特征在于：所述温度控制器读取温度探头监测值，和设定值比对后，还能选择打开电机控制活动搁板垂直升降。

5.根据权利要求4所述LED光照培养箱，其特征在于：所述温度控制器和湿度控制器同时或单独工作。

6.根据权利要求5所述LED光照培养箱，其特征在于：所述温度控制器为W502P温度控制器；所述湿度控制器为S522湿度控制器。

7.根据权利要求6所述LED光照培养箱，其特征在于：所述加温设备是指自动恒温铝外壳式PTC加热器。

8.根据权利要求7所述LED光照培养箱，其特征在于：所述降温设备是指降温风扇或压缩机制冷设备。

9.根据权利要求8所述LED光照培养箱，其特征在于：所述加湿设备是指单喷头雾化加湿器或多喷头雾化加湿器。

10.根据权利要求9所述LED光照培养箱，其特征在于：所述除湿设备是指除湿风扇。

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