CN204742013U - 一种人工模拟阳光气候室 - Google Patents

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马添
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Abstract

本实用新型公开了一种人工模拟阳光气候室，包括玻璃结构气候室本体以及位于气候室本体内部的LED灯珠组件、电源模块以及光强调节装置、加热设备、制冷设备、加湿器以及循环风通风设备，其中：所述LED灯珠组件包括面板和多个LED灯珠，多个LED灯珠在面板上间隔顺序排布，且多个所述LED灯珠形成灯具的面光源的形式；且多个所述LED灯珠均为LED冷光源的灯珠；所述光强调节装置与所述LED灯珠组件电连接。上述人工模拟阳光气候室可以补光灯具投射角度(通过转轴支架等结构实现)、实现光强大小可变(即通过光强调节装置)、实现较为充足的面光源照射，尤其对小麦全生长周期的分光谱可调光源具有重要作用。

Description

一种人工模拟阳光气候室
技术领域
本实用新型涉及植物生长箱技术领域，尤其涉及一种人工模拟阳光气候室。
背景技术
在日常植物生长箱应用中，维持良好而充足的阳光(即充足的光照强度)，可以供植物进行光合作用促进生长。
然而，传统技术中(例如：在大棚内)，传统生长环境复杂，设备结构简单，不能提供较为高质量的光照强度，并且不能满足植物对该阳光因素(即光照强度)的合理供应要求；尤其是不能够满足小麦全生长周期的光源以及光照要求(例如：光强大小单一、光强大小固定)，不能做到光照补光，严重影响植物的健康生长。
综上，如何克服传统技术缺陷是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种人工模拟阳光气候室，以解决上述问题。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
本实用新型提供了一种人工模拟阳光气候室，包括玻璃结构气候室本体以及位于气候室本体内部的LED灯珠组件、电源模块以及光强调节装置、加热设备、制冷设备、加湿器以及循环风通风设备，其中：
所述玻璃结构气候室本体的四周由多块玻璃板围接，所述玻璃结构气候室本体的顶部为圆弧形或是椭圆弧形的玻璃板；
所述LED灯珠组件包括面板和多个LED灯珠，多个LED灯珠在面板上间隔顺序排布，且多个所述LED灯珠形成灯具的面光源的形式；且多个所述LED灯珠均为LED冷光源的灯珠；所述光强调节装置与所述LED灯珠组件电连接；
所述加热设备为比例式不锈钢电热器；所述制冷设备为水冷制冷设备；所述加湿器为超声波加湿器或是喷雾式加湿器，且所述加湿器外接水源自动供水的水管。
优选的，作为一种可实施方案，所述人工模拟阳光气候室内还设置有臭氧消毒设备和紫外线消毒设备。
优选的，作为一种可实施方案，所述人工模拟阳光气候室还包括超温声光报警器。需要说明的是，上述超温声光报警器可避免因过热或过冷损坏试验样品及设备。
优选的，作为一种可实施方案，所述LED灯珠组件的面板上间隔顺序排布的多个LED灯珠用于统一投射平行光源。
优选的，作为一种可实施方案，所述面板上还连接有支架；所述支架上还设置有贯穿所述面板的销轴；所述面板可沿所述销轴转动连接。
优选的，作为一种可实施方案，所述人工模拟阳光气候室还包括角度调节驱动装置；所述角度调节驱动装置用于驱动所述面板以及所述面板上的多个LED灯珠沿着所述销轴转动变换光照投射角度。
优选的，作为一种可实施方案，所述角度调节驱动装置为电动机，且所述电动机为伺服电机。
优选的，作为一种可实施方案，所述面板为不锈钢结构件。
优选的，作为一种可实施方案，所述面板的底部还设置有反光面罩。
优选的，作为一种可实施方案，所述玻璃结构气候室本体内还设置有多种传感器设备；多种所述传感器设备分别包括温度传感器、湿度传感器以及光照强度传感器和二氧化碳浓度感应传感器。
与现有技术相比，本实用新型实施例的优点在于：
本实用新型提供的一种人工模拟阳光气候室，分析上述人工模拟阳光气候室的主要结构可知：上述人工模拟阳光气候室主要由包括玻璃结构气候室本体以及位于气候室本体内部的LED灯珠组件、电源模块以及光强调节装置、加热设备、制冷设备、加湿器以及循环风通风设备等部分组成；其中，玻璃结构气候室本体的四周由多块玻璃板围接，所述玻璃结构气候室本体的顶部为圆弧形或是椭圆弧形的玻璃板(减少空气阻力，便于阳光直射)；上述玻璃结构气候室本体可以充分接收阳光的照射以及增加光照时间；最为重要的是LED灯珠组件，LED灯珠组件包括面板和多个LED灯珠，多个LED灯珠在面板上间隔顺序排布，且多个所述LED灯珠形成灯具的面光源的形式；且多个所述LED灯珠均为LED冷光源的灯珠；通过上述LED灯珠组件的作用，可以补光灯具投射角度(通过转轴支架等结构实现)、实现光强大小可变(即通过光强调节装置)、实现较为充足的面光源照射，上述气候室尤其对小麦全生长周期的分光谱可调光源具有重要作用。
与此同时，上述气候室还具有一些其他辅助结构，例如：所述加热设备为比例式不锈钢电热器；所述制冷设备为水冷制冷设备；所述加湿器为超声波加湿器或是喷雾式加湿器，且所述加湿器外接水源自动供水的水管。很显然，经过加热设备以及制冷设备、加湿器以及循环风通风设备可以实现人工模拟阳光气候室内温湿度调节，保证其具有功能更多样化(即温湿度调节等功能)；上述环境因素的可控调节结构可以协助小麦快速充分的健康生长。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型实施例提供的人工模拟阳光气候室中的玻璃结构气候室本体结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的人工模拟阳光气候室的结构原理图；
图3为本实用新型实施例提供的人工模拟阳光气候室中的LED灯珠组件结构示意图；
图4为本实用新型实施例提供的人工模拟阳光气候室的简易使用情况示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。
参见图2，本实用新型实施例提供的一种人工模拟阳光气候室，包括玻璃结构气候室本体1(如图1所示)以及位于气候室本体1内部的LED灯珠组件2、电源模块3以及光强调节装置4(后续结构可另参见图3)、加热设备5、制冷设备6、加湿器7以及循环风通风设备8，其中：
所述玻璃结构气候室本体1的四周由多块玻璃板围接，所述玻璃结构气候室本体的顶部为圆弧形或是椭圆弧形的玻璃板；
所述LED灯珠组件2包括面板20和多个LED灯珠21，多个LED灯珠在面板上间隔顺序排布，且多个所述LED灯珠形成灯具的面光源的形式；且多个所述LED灯珠均为LED冷光源的灯珠；所述光强调节装置与所述LED灯珠组件电连接；
所述加热设备5为比例式不锈钢电热器；所述制冷设备6为水冷制冷设备；所述加湿器7为超声波加湿器或是喷雾式加湿器，且所述加湿器7外接水源自动供水的水管。
分析上述人工模拟阳光气候室的主要结构可知：上述人工模拟阳光气候室主要由包括玻璃结构气候室本体以及位于气候室本体内部的LED灯珠组件、电源模块以及光强调节装置、加热设备、制冷设备、加湿器以及循环风通风设备等部分组成；其中，玻璃结构气候室本体的四周由多块玻璃板围接，所述玻璃结构气候室本体的顶部为圆弧形或是椭圆弧形的玻璃板(减少空气阻力，便于阳光直射)；上述玻璃结构气候室本体可以充分接收阳光的照射以及增加光照时间；最为重要的是LED灯珠组件，LED灯珠组件包括面板和多个LED灯珠，多个LED灯珠在面板上间隔顺序排布，且多个所述LED灯珠形成灯具的面光源的形式；且多个所述LED灯珠均为LED冷光源的灯珠；通过上述LED灯珠组件的作用，可以补光灯具投射角度(通过转轴支架等结构实现)、实现光强大小可变(即通过光强调节装置)、实现较为充足的面光源照射，上述气候室尤其对小麦全生长周期的分光谱可调光源具有重要作用。
与此同时，上述气候室还具有一些其他辅助结构，例如：所述加热设备为比例式不锈钢电热器；所述制冷设备为水冷制冷设备；所述加湿器为超声波加湿器或是喷雾式加湿器，且所述加湿器外接水源自动供水的水管。很显然，经过加热设备以及制冷设备、加湿器以及循环风通风设备可以实现人工模拟阳光气候室内温湿度调节，保证其具有功能更多样化(即温湿度调节等功能)；上述环境因素的可控调节结构可以协助小麦快速充分的健康生长。
其中，上述制冷设备为水冷制冷设备。制冷系统：上述制冷系统的压缩机可以选择国际品牌压缩机，制冷强劲，运行稳定，同时更加适合长期连续实验。
需要说明的是，上述人工模拟阳光气候室具有如下技术优势：
1、照射形式：利用LED灯珠在平面的有序排布，将灯具做成面光源的形式。当成组的面光源灯具安装在一起时，将能模仿阳光照射的平行光形式(如图4所示)。
2、光强大小可调：设计通过控制LED灯的电源输出，实现调节出不同的光照强度。这样在需要不同大小的光强时，可通过调节电源输出，利用同一盏灯实现对光照强度的调节。
3、光强随时间调节：对一天中太阳强度曲线进行分析，然后根据一天中时间的推移，对灯具的光强进行即时调节，完全模拟出一天中太阳运行下的光照强度。
4、光谱调节：太阳光属于全光谱色光，针对其某光谱段的强度进行调节，以模拟出更适合小麦在全生长周期中，不同生长阶段所需的特定光谱光源。
下面对本实用新型实施例提供的人工模拟阳光气候室的具体结构以及具体技术效果做一下详细说明：
在具体结构中，所述人工模拟阳光气候室内还设置有臭氧消毒设备和紫外线消毒设备。
需要说明的是，上述臭氧消毒设备和紫外线消毒设备可以保证农作物健康生长，避免细菌对其产生伤害。
优选的，作为一种可实施方案，所述人工模拟阳光气候室还包括超温声光报警器。需要说明的是，上述超温声光报警器可避免因过热或过冷损坏试验样品及设备。
需要说明的是，本实用新型实施例涉及的人工模拟阳光气候室内，还可以设置一些其他的辅助设备，例如：施肥系统、超温声光报警设备等等；对此，本实用新型实施例不再一一赘述。
优选的，作为一种可实施方案，所述LED灯珠组件2的面板20上间隔顺序排布的多个LED灯珠21用于统一投射平行光源。
优选的，作为一种可实施方案，所述面板20上还连接有支架22；所述支架22上还设置有贯穿所述面板的销轴23；所述面板可沿所述销轴转动连接。
优选的，作为一种可实施方案，所述人工模拟阳光气候室还包括角度调节驱动装置24；所述角度调节驱动装置用于驱动所述面板以及所述面板上的多个LED灯珠沿着所述销轴转动变换光照投射角度。
需要说明的是，角度调节驱动装置将作为驱动面板翻转的动力输出设备。具体结构中，角度调节驱动装置与销轴可实现键连接，然后角度调节驱动装置通过驱动销轴转动，进而实现对面板的翻转转动。
优选的，作为一种可实施方案，所述角度调节驱动装置为电动机，且所述电动机为伺服电机。
需要说明的是，上述伺服电机优选为交流伺服电机，同时该电源模块还电连接有交流适配器；上述交流适配器通过连接稳压滤波器与单色LED灯电连接，这样交流适配器以及稳压滤波器可以很多地对LED灯实现稳定的电压输出，并同时保证LED灯长时间连续工作。
优选的，作为一种可实施方案，所述面板为不锈钢结构件。
需要说明的是，本实用新型实施提供的人工模拟阳光气候室中的面板可以选择多种形式；但是优先选择使用的不锈钢结构件，因为人工模拟阳光气候室内有时候湿度较大，容易造成面板生锈，影响其正常工作，因此采用不锈钢结构件更为合理。
优选的，作为一种可实施方案，所述面板的底部还设置有反光面罩。
需要说明的是，面板的底部还可以设置有反光面罩，通过反光面罩的反光作用可以进一步增强LED灯的光照强度，实现进一步的补光作用。
优选的，作为一种可实施方案，所述玻璃结构气候室本体内还设置有多种传感器设备；多种所述传感器设备分别包括温度传感器、湿度传感器以及光照强度传感器和二氧化碳浓度感应传感器。
需要说明的是，所述传感器设备用于直接感应植物生长环境信息，并最终将感应信息传递给PLC控制器；最后通过PLC控制器实现各种设备(即包括)的控制运行。通过控制系统直接实现对人工模拟阳光气候室内的温度、湿度、通风情况实现控制。
需要说明的是，自然补光气候室主要是从用户的使用成本、能源节约等方面考虑而设计。它采用完全自然补光，可很好的模拟环境的光照度，节约能源，又可实现对温度、湿度、光照度、二氧化碳等的控制，并可实现自动灌溉、淋雨、风等的控制，可最大化的利用自然资源来改进实验条件。
广泛用于农业科研、生态研究、林业、育种，以及遗传研究等领域。是植物栽培、种子发芽、苗木、烟草、动物、昆虫等研究的理想试验设备。
综上所述，本实用新型实施例提供的人工模拟阳光气候室，通过上述LED灯珠组件的作用，可以补光灯具投射角度(通过转轴支架等结构实现)、实现光强大小可变(即通过光强调节装置)、实现较为充足的面光源照射，上述气候室尤其对小麦全生长周期的分光谱可调光源具有重要作用。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种人工模拟阳光气候室，其特征在于，包括玻璃结构气候室本体以及位于气候室本体内部的LED灯珠组件、电源模块以及光强调节装置、加热设备、制冷设备、加湿器以及循环风通风设备，其中：
所述玻璃结构气候室本体的四周由多块玻璃板围接，所述玻璃结构气候室本体的顶部为圆弧形或是椭圆弧形的玻璃板；
所述LED灯珠组件包括面板和多个LED灯珠，多个LED灯珠在面板上间隔顺序排布，且多个所述LED灯珠形成灯具的面光源的形式；且多个所述LED灯珠均为LED冷光源的灯珠；所述光强调节装置与所述LED灯珠组件电连接；
所述加热设备为比例式不锈钢电热器；所述制冷设备为水冷制冷设备；所述加湿器为超声波加湿器或是喷雾式加湿器，且所述加湿器外接水源自动供水的水管。
2.如权利要求1所述的人工模拟阳光气候室，其特征在于，
所述人工模拟阳光气候室内还设置有臭氧消毒设备和紫外线消毒设备。
3.如权利要求1所述的人工模拟阳光气候室，其特征在于，
所述人工模拟阳光气候室还包括超温声光报警器。
4.如权利要求1所述的人工模拟阳光气候室，其特征在于，
所述LED灯珠组件的面板上间隔顺序排布的多个LED灯珠用于统一投射平行光源。
5.如权利要求1所述的人工模拟阳光气候室，其特征在于，
所述面板上还连接有支架；所述支架上还设置有贯穿所述面板的销轴；所述面板可沿所述销轴转动连接。
6.如权利要求5所述的人工模拟阳光气候室，其特征在于，
所述人工模拟阳光气候室还包括角度调节驱动装置；所述角度调节驱动装置用于驱动所述面板以及所述面板上的多个LED灯珠沿着所述销轴转动变换光照投射角度。
7.如权利要求6所述的人工模拟阳光气候室，其特征在于，
所述角度调节驱动装置为电动机，且所述电动机为伺服电机。
8.如权利要求6所述的人工模拟阳光气候室，其特征在于，
所述面板为不锈钢结构件。
9.如权利要求6所述的人工模拟阳光气候室，其特征在于，
所述面板的底部还设置有反光面罩。
10.如权利要求6所述的人工模拟阳光气候室，其特征在于，
所述玻璃结构气候室本体内还设置有多种传感器设备；多种所述传感器设备分别包括温度传感器、湿度传感器以及光照强度传感器和二氧化碳浓度感应传感器。
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