CN87206643U - 电子植物水势测定仪 - Google Patents

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蒲锦春
廖次远
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Abstract

本实用新型仪器是一种用于测定植物水势的仪器，它用电子线路代替了已有技术中的指针式仪表和肉眼观测的方法，为植物水势的测定技术提供了一种方便，直观和准确的测量仪器。该仪器在测量过程中用压力室内的压力转换成电信号进行数字化测量，并用监测电极来检测测量过程的完成，也可用肉眼观测和手控来完成。该仪器还可同计算机，打印机连机。该仪器结构简单，耗电省，体积小，重量轻，室内外使用均方便。

Description

电子植物水势测定仪
本实用新型仪器是一种用于测定植物水势的仪器。
植物水势的测定对指导农作物，牧草和林木的合理用水及抗旱育种工作有着重要的意义，用它可研究植物的水分关系和植物与环境的关系，因此垓仪器用于植物生理学，生态学，农学，林学和牧草等方面的研究。
应用气液平衡技术即压力室法来测定植物水势是目前国内外普遍采用的方法，其原理是：在平衡条件下（植物中没有水流情况）叶肉细胞中水势和木质部的相等，但从植株上剪下一片叶子或枝条时，木质部汁液的压力势将负值增加到零值，水分在木质部细胞的径渗透作用下，进入叶肉细胞，引起木质部汁液的液面从叶柄或枝条的切端后退，行成一弯月面，当从外部向叶片或枝条施加足够的压力时，水分将从叶肉细胞中退出，使弯月面返回到切端面，在这种情况下，从压力计读到的压力室内的压力与切割前木质部的压力在数值上应相等，因此，在压力室测得的平衡压力就是植株叶片或枝条的水势，只是数值的符号相反。
从上述原理出发，国内已有研制的植物水分测定仪，例如兰州大学植物生理研究室研制的ZLZ－－4型植物水分状况测定仪，但是，目前已有的水势测定仪系用指针式压力表头测定压力，水势大小的测定是通过肉眼观察处于压力室内的试样端面是否呈现湿润或水珠来确定压力，然后查表计算得来的，显然这种测定方法具有人为的误差，难以达到精确测量的目的。
本实用新型仪器旨在克服已有技术中采用指针式压力表测压，用肉眼观测测量过程，然后查表计算植物水势的缺陷，提供一种应用电子线路来完成测量过程，测量方便，读数直观，精度高的电子植物水势测定仪。
垓仪器由高压气瓶，高压气阀，连接管线，压力控制阀，压力室，压力室盖，排气阀和电子测量线路构成，压力室是放置被测试样的，高压气瓶为给压力室加压，高压气阀接连管道，压力控制阀和压力室盖都是为给压力室供压以及调节控制加压量而设计的，垓仪器的测量电路部分和压力传感器，测量电桥，A／D转换器，数字显示电路是为完成压力室压力的自动测量，显示而设计的，监测电极，控制电路和音响提示电路是为确定植物水势并为完成测量过程的自动监测和控制而设计的。
图（1）是垓水势测定仪的结构示意图。
图（2）是垓水势测定仪的电子测量电路。
本实用新型仪器实施例申的结构是由图（1）中的高压气瓶1，高压气阀2，连接管道3，压力控制阀4，压力室5，压力室盖6，排气阀7，压力传感器8，监测电极9，导线10，测量电路11组成；其测量电路由图（2）中的监测电极1，控制电路2，音响提示电路3，供桥电源4，压力传感器5，A／D转换器6，数字显示电路7，以及直流9V积层电池构成。
测量时先将被测试样放入压力室内，打开高压气瓶阀，经压力控制阀给压力室加压，压力传感器将压力转换成电信号送往测量电桥，再经模数转换电路将压力室内的压力值转换成相应的数字值，在数字显示器上显示。当压力达到某一值时，植物试样即有汁液渗出，其汁液形成的水珠与装在水势仪盖板上的监测电极接触时，控制电路有一信号输出，垓信号一是触发音响提示器，表示测量过程已完成，再是控制数字显示器进入锁存状态，以备记录。垓锁存状态在0－20秒内可任意调节，待记录完毕，按下复位开关，电路进入初始状态，可进行下一次测量，也可手控用肉眼观察，当试样切面呈现湿润或有水珠时，按下手控键使数字显示器进入锁存状态。
本实用新型仪器的另一种设计还考虑到了自动打印，贮存功能，即当监测电极与水株接触有控制信号输出时，这一信号可同时送打印机和计算机作为输入指令。但考虑到仪器便于野外使用，本实用新型仪器没有设计打印和贮存功能。
本实用新型仪器提供的电子植物水势测定仪是直读式的，它通过电路的特殊调试，将压力值（kg／cm＊cm）转换成了水势值（MPa），克服了已有技术中查表计算的繁琐手续。
本实用新型仪器提供的测量范围是0－60MPa，若更换精度较高的压力传感器，量程还可扩展，以满足不同自然环境植物水势量的要求，测量精度是：当水势高于5.00MPa时，误差小于0.05MPa；当水势低于5.00MPa时，误差小于0.10MPa。由于电路采用了CMOS器件，耗电很小，因此仪器由SV积层电池供电，这样使仪器的体积仅为：295＊135＊120mm，重量为13Kg，便于携带，野外使用极为方便。

Claims (3)

1、一种应用气液平衡原理制成的仪器，其特征在于它的电子测量电路是由压力传感器。A/D转换器。数字显示器。控制电路。监测电极。音响提示器。供桥电源等单元电路组成，并且传感器将压力转换成电信号。经A/D转换器变成相应的数字量，然后显示器显示被测数值。
2、如权利要求1所说的电子植物水势测定仪，其特征在于测量过程的完成是在监测电路和音响提示电器的控制下完成的，即当植株切面形成的水珠与监测电极接触时控制电路动作，触发音响提示电路并将显示数值锁存的仪器。
3、如权利要求1所说的电子植物水势测定仪，其特征在于测量电路主要采用CMOS集成电路元件。
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