專利名稱：Led光照培養(yǎng)箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種培養(yǎng)箱，具體涉及一種應(yīng)用于農(nóng)業(yè)科研的LED光照培養(yǎng)箱。
背景技術(shù)：
近年來，隨著光電技術(shù)的發(fā)展，帶動了 高亮度紅光、藍(lán)光與遠(yuǎn)紅光發(fā)光二極管(light-emitting diode,簡稱LED)的誕生,使低能耗人工光源在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用成為可能。LED具有高光電轉(zhuǎn)換效率、使用直流電、體積小、壽命長、耗能低、波長固定與低發(fā)熱等優(yōu)點(diǎn)，與目前普遍使用的高壓鈉燈和熒光燈相比，不僅光量、光質(zhì)(紅/藍(lán)光比例或紅/遠(yuǎn)紅光比例等)可調(diào)，而且還是低發(fā)熱量的冷光源，可近距離照射，從而使植物的栽培層數(shù)和空間利用率大大提高。我國學(xué)者曹陽的綜述文章指出，不同光質(zhì)對果菜類作物生長發(fā)育的影響主要是通過影響植物體內(nèi)的光敏色素(350 800 nm)，從而控制植物的形態(tài)建成與代謝，從而影響莖桿長度、葉片形狀和厚度以及植物各器官中的碳分配。光質(zhì)對蔬菜生長的特殊效應(yīng)，但由于彩色熒光燈、濾光片或有色聚氯乙烯薄膜無法定量精確調(diào)制光譜能量分布，調(diào)控光照環(huán)境。因此，采用新型光源對其進(jìn)行深入系統(tǒng)的研究將有助于進(jìn)一步改善植物的生長發(fā)育，獲得更高的產(chǎn)量和更好的產(chǎn)品品質(zhì)。近年來，LED已經(jīng)成功用于人工補(bǔ)光、植物組培、遺傳育種、植物工廠以及太空農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域，隨著LED性能的不斷提高、價格的逐漸下降以及各類特定波長產(chǎn)品的開發(fā)，LED在農(nóng)業(yè)與生物領(lǐng)域的應(yīng)用范圍將會更加廣闊，也由此而引發(fā)對LED研究的熱潮。因此，LED被認(rèn)為是21世紀(jì)農(nóng)業(yè)與生物領(lǐng)域最有前途的人工光源，具有良好的發(fā)展前景。將LED應(yīng)用在生物學(xué)、農(nóng)業(yè)等生產(chǎn)科研領(lǐng)域，是近年來的熱點(diǎn)，為保證生物的必要生活條件，滿足生物生長發(fā)育的室內(nèi)觀察需要，必須有一種設(shè)備來簡單模擬小氣候環(huán)境，保證必要的環(huán)境溫度與濕度。目前，將LED光源應(yīng)用于農(nóng)業(yè)科研中，主要存在的問題是由于LED自身的PN結(jié)散熱困難，而引發(fā)的光源大量散熱引起局部溫度上升過快，以及由此而引起的局部濕度過小問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種LED光照培養(yǎng)箱,有針對性地解決培養(yǎng)箱內(nèi)部溫/濕度控制的問題。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是
一種LED光照培養(yǎng)箱,包括設(shè)置于箱體內(nèi)部的LED光源、溫度探頭與溫度控制器、濕度探頭與濕度控制器、加溫設(shè)備、加濕設(shè)備以及降溫設(shè)備、除濕設(shè)備，其特殊之處在于所述溫度控制器連接加溫設(shè)備與降溫設(shè)備；所述濕度控制器連接加濕設(shè)備與除濕設(shè)備；還包括設(shè)置于培養(yǎng)箱內(nèi)部的活動擱板，所述活動擱板由電機(jī)控制垂直升降。上述LED光源為單色光源或混色光源；所述LED光源可調(diào)換，根據(jù)不同植物的生長需求調(diào)換不同的LED光源。上述溫度控制器和濕度控制器都有一設(shè)定值，該兩個控制器讀取溫度探頭和濕度探頭的監(jiān)測值和設(shè)定值比對，選擇打開相應(yīng)的設(shè)備。上述溫度控制器讀取溫度探頭監(jiān)測值，和設(shè)定值比對后，還能選擇打開電機(jī)控制活動擱板垂直升降。設(shè)定值是根據(jù)不同生物樣本而設(shè)定的，也就是說，設(shè)定值是可以根據(jù)生物生長的需要而調(diào)整，設(shè)定值是個范圍。LED光源在設(shè)備通電開啟后就能夠使用，而加溫、降溫、加濕、除濕設(shè)備需要在設(shè)定值方能啟動。如溫度范圍設(shè)定在22-26°C，則溫度低于22°C，加溫設(shè)備啟動，溫度高于26°C，降溫設(shè)備啟動；濕度范圍設(shè)定在70%-90%，則濕度低于70%，加濕設(shè)備啟動，濕度高于90%，除濕設(shè)備啟動，檢測是通過溫度、濕度 探頭實(shí)現(xiàn)的。上述溫度控制器和濕度控制器同時或單獨(dú)工作。上述溫度控制器為W502P溫度控制器；所述濕度控制器為S522濕度控制器。以更好控制溫度、濕度的精度。上述加溫設(shè)備是指自動恒溫鋁外殼式PTC加熱器。上述降溫設(shè)備是指降溫風(fēng)扇或壓縮機(jī)制冷設(shè)備。體積小時，降溫設(shè)備僅指降溫風(fēng)扇，如果加大培養(yǎng)箱的體積，可以考慮用壓縮機(jī)制冷設(shè)備降溫。上述加濕設(shè)備是指單噴頭霧化加濕器或多噴頭霧化加濕器。體積小時，加濕設(shè)備僅指單噴頭霧化加濕器，如果加大培養(yǎng)箱的體積，可以考慮用多噴頭霧化加濕器。上述除濕設(shè)備是指除濕風(fēng)扇。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于
I)利用溫/濕度探頭，采集局部環(huán)境數(shù)據(jù)，通過控制器設(shè)定理想的溫/濕度，采用加溫與加濕設(shè)備，將培養(yǎng)箱的溫/濕度控制在理想值范圍內(nèi)，達(dá)到試驗(yàn)要求。2)利用電機(jī)控制活動擱板，電動調(diào)節(jié)試材與LED光源之間的垂直距離，從而達(dá)到調(diào)整光照強(qiáng)度的目的，達(dá)到試驗(yàn)要求。3)具有小體積、長壽命、易安裝、方便使用等特點(diǎn)。


圖I為本發(fā)明溫/濕度耦合示意 圖2為本發(fā)明溫/濕度控制結(jié)構(gòu) 圖3為本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式參見圖I、圖2及圖3，本發(fā)明工作原理是為局部環(huán)境溫/濕度控制專門設(shè)計(jì)的一種經(jīng)濟(jì)型溫/濕度控制箱，具有小體積、長壽命、易安裝、方便使用等特點(diǎn)。采用先進(jìn)的溫/濕度傳感器對環(huán)境溫/濕度進(jìn)行自動檢測、采樣，當(dāng)試驗(yàn)箱內(nèi)環(huán)境濕度高于設(shè)定值時，瞬間打開除濕負(fù)載；當(dāng)實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)環(huán)境濕度低于設(shè)定值時，瞬間打開加濕負(fù)載；當(dāng)溫度高于設(shè)定值時，瞬間打開風(fēng)機(jī)裝置；當(dāng)溫度低于設(shè)定值時，瞬間打開加熱裝置，強(qiáng)制改善環(huán)境溫/濕度值，直至達(dá)到設(shè)定濕度值時才停止工作。重新進(jìn)入監(jiān)控狀態(tài)，如此自動循環(huán)，從而保證試驗(yàn)環(huán)境溫/濕度穩(wěn)定?？販貤l件
加溫設(shè)備啟動條件溫度顯示值<升溫整定值加溫設(shè)備退出條件溫度顯示值 > 升溫整定值+回差值 降溫設(shè)備啟動條件溫度顯示值 > 降溫整定值時 降溫設(shè)備退出條件溫度顯示值 < 降溫整定值-回差值。控濕條件
加濕設(shè)備啟動條件濕度顯示值<升濕整定值 加濕設(shè)備退出條件濕度顯示值>升濕整定值+回差值 降濕設(shè)備啟動條件濕度顯示值>降濕整定值時 降濕設(shè)備退出條件濕度顯示值<降濕整定值-回差 值。技術(shù)指標(biāo)
I、光源米用市場外購LED光源。2、溫度控制器技術(shù)指標(biāo)
1)工作環(huán)境-50°C 70°C；0%RH-95%RH
2)工作電源AC220V±10%
3)整機(jī)功耗S2W
4)濕度測量范圍0 99°C精度±0.50C
5)濕度控制范圍0 95°C精度±0.50C
6)繼電器觸點(diǎn)容量AC220V/5A(有源，加熱、制冷各I副)。3、濕度控制器技術(shù)指標(biāo)
1)工作環(huán)境-50°C 70°C；0%RH-95%RH
2)工作電源AC/DC220V ±10%
3)整機(jī)功耗S3W
4)濕度測量范圍10 99%RH精度土3%RH
5)濕度控制范圍10 95%RH精度±3%RH
6)繼電器觸點(diǎn)容量AC220V/5A(無源，加濕、除濕各I副)。本發(fā)明的培養(yǎng)箱經(jīng)過測試和觀察，運(yùn)行良好，為相關(guān)參數(shù)設(shè)定積累了一定經(jīng)驗(yàn)，對開展與光調(diào)控相關(guān)的科學(xué)試驗(yàn)提供了有效地幫助。
權(quán)利要求
1.LED光照培養(yǎng)箱，包括設(shè)置于箱體內(nèi)部的LED光源、溫度探頭與溫度控制器、濕度探頭與濕度控制器、加溫設(shè)備、加濕設(shè)備以及降溫設(shè)備、除濕設(shè)備，其特征在于所述溫度控制器連接加溫設(shè)備與降溫設(shè)備；所述濕度控制器連接加濕設(shè)備與除濕設(shè)備；還包括設(shè)置于培養(yǎng)箱內(nèi)部的活動擱板，所述活動擱板由電機(jī)控制垂直升降。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述LED光照培養(yǎng)箱，其特征在于所述LED光源為單色光源或混色光源；所述LED光源可調(diào)換，根據(jù)不同植物的生長需求調(diào)換不同的LED光源。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述LED光照培養(yǎng)箱，其特征在于所述溫度控制器和濕度控制器都有一設(shè)定值，該兩個控制器讀取溫度探頭和濕度探頭的監(jiān)測值和設(shè)定值比對，選擇打開相應(yīng)的設(shè)備。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3任一所述LED光照培養(yǎng)箱，其特征在于所述溫度控制器讀取溫度探頭監(jiān)測值，和設(shè)定值比對后，還能選擇打開電機(jī)控制活動擱板垂直升降。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述LED光照培養(yǎng)箱，其特征在于所述溫度控制器和濕度控制器同時或單獨(dú)工作。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述LED光照培養(yǎng)箱，其特征在于所述溫度控制器為W502P溫度控制器；所述濕度控制器為S522濕度控制器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述LED光照培養(yǎng)箱，其特征在于所述加溫設(shè)備是指自動恒溫鋁外殼式PTC加熱器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述LED光照培養(yǎng)箱，其特征在于所述降溫設(shè)備是指降溫風(fēng)扇或壓縮機(jī)制冷設(shè)備。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述LED光照培養(yǎng)箱，其特征在于所述加濕設(shè)備是指單噴頭霧化加濕器或多噴頭霧化加濕器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述LED光照培養(yǎng)箱，其特征在于所述除濕設(shè)備是指除濕風(fēng)扇。
全文摘要
一種LED光照培養(yǎng)箱，包括設(shè)置于箱體內(nèi)部的LED光源、溫度探頭與溫度控制器、濕度探頭與濕度控制器、加溫設(shè)備、加濕設(shè)備以及降溫設(shè)備、除濕設(shè)備，溫度控制器連接加溫設(shè)備與降溫設(shè)備；濕度控制器連接加濕設(shè)備與除濕設(shè)備；還包括設(shè)置于培養(yǎng)箱內(nèi)部的活動擱板，活動擱板由電機(jī)控制垂直升降。本發(fā)明利用溫/濕度探頭，采集局部環(huán)境數(shù)據(jù)，通過控制器設(shè)定理想的溫/濕度，采用加溫與加濕設(shè)備，將培養(yǎng)箱的溫/濕度控制在理想值范圍內(nèi)；利用電機(jī)控制活動擱板，電動調(diào)節(jié)試材與LED光源之間的垂直距離，從而達(dá)到調(diào)整光照強(qiáng)度的目的；具有小體積、長壽命、易安裝、方便使用等特點(diǎn)。
文檔編號A01G9/20GK102763579SQ20121024898
公開日2012年11月7日 申請日期2012年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月18日
發(fā)明者劉曉雪, 牟思維, 趙瀅 申請人:西北農(nóng)林科技大學(xué)