一種基礎科研用的低濃度二氧化碳培養(yǎng)箱的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于農業(yè)和生物學科研技術領域，涉及到一種用于植物生理學基礎科研用的低濃度二氧化碳的培養(yǎng)箱以及控制方法，其關鍵是低于大氣自然二氧化碳濃度的控制和穩(wěn)定方法，為培養(yǎng)的植物創(chuàng)造穩(wěn)定的低濃度二氧化碳環(huán)境，且根據研究需要，穩(wěn)定控制培養(yǎng)箱的光照、溫度、濕度等生長條件，且能夠遠程操控。
【背景技術】
[0002]光合作用是綠色植物利用葉綠素等光合色素和某些細菌(如帶紫膜的嗜鹽古菌)利用其細胞本身，在可見光的照射下，將二氧化碳和水(細菌為硫化氫和水)轉化為儲存著能量的有機物，并釋放出氧氣(細菌釋放氫氣)的生化過程，同時也是將光能轉變?yōu)橛袡C物中化學能的能量轉化過程。對于生物界的幾乎所有生物來說，這個過程是它們賴以生存的基礎，也是地球碳-氧平衡的重要媒介。
[0003]對高等植物而言，在整個光合作用過程中光是唯一的能量來源，二氧化碳則是光合作用的基本原料。植物與光、二氧化碳環(huán)境的關系一直是植物生理和植物生態(tài)學研究的熱點問題。
[0004]然而，由于外界環(huán)境條件的不可操作性，不能獲得任意組合的不同光照和二氧化碳濃度的穩(wěn)定環(huán)境條件，成為植物光合作用機理基礎研究的障礙，制約了植物、光、二氧化碳的生理生態(tài)學研究，也限制了作物育種中篩選高光效親本提高糧食產量等應用研究。本實用新型則為解決這些問題提供了裝置設施。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的是為了提供一個光照、溫度、濕度和二氧化碳濃度可控，環(huán)境相對穩(wěn)定，且可遠程監(jiān)測的人工氣候箱，為與植物光合作用相關的生理生態(tài)及應用研究創(chuàng)造一個穩(wěn)定可靠的環(huán)境條件。
[0006]本實用新型的技術方案是，一種植物生理學基礎科研用的低濃度二氧化碳培養(yǎng)箱，所述的培養(yǎng)箱包括由帶有門體的培養(yǎng)室和設備安裝區(qū)組成的箱體，其中培養(yǎng)室借助水平設置的均風板分隔為低濃度二氧化碳勻氣區(qū)和待培養(yǎng)物培養(yǎng)區(qū)。
[0007]低濃度二氧化碳勻氣區(qū)中設置有輸出新鮮空氣的輸出管路。
[0008]待培養(yǎng)物培養(yǎng)區(qū)中設置有抽氣管路，在均風板下方設置有日光燈，在側壁上設置有空調室內機，在置物平臺上設置有加濕器，在待培養(yǎng)物培養(yǎng)區(qū)中還設置有二氧化碳濃度傳感器和光、溫、濕傳感器。
[0009]在設備安裝區(qū)中設置有無油氣栗、二氧化碳吸收裝置、空調壓縮機、以及帶有CPU的電控單元。
[0010]所述的抽氣管路、無油氣栗、二氧化碳吸收裝置、和輸出管路依次連通，無油氣栗的受控端與電控單元連接，所述的空調室內機、空調壓縮機、加濕器、以及日光燈的受控端均與電控單元連接。
[0011]所述的均風板中設置有長槽孔陣列。
[0012]所述的培養(yǎng)室的箱體為有機透明玻璃材料。
[0013]在均風板下方還設置有與日光燈配合的植物生長補光燈。
[0014]本實用新型通過氣體循環(huán)裝置將培養(yǎng)箱內的空氣抽入二氧化碳吸收裝置中，將箱體內二氧化碳的濃度降低到較低水平，同時通過自動控制裝置與空氣混合扇裝置將箱體內的二氧化碳的濃度維持在一個比較穩(wěn)定的水平。
[0015]本實用新型的有益效果是，通過控制培養(yǎng)箱內的光照和二氧化碳濃度等環(huán)境條件，使得光合作用的有關研究能夠在研究所需的人工濃度下進行，并可遠程監(jiān)測植物的生長發(fā)育狀況，從而獲得可靠實驗數據為植物光合作用基礎研究，生態(tài)學研究及育種高光效材料鑒定篩選等應用研究提供設施。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的培養(yǎng)箱結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]本實用新型在具體實施時，參看圖1，虛線代表電信號連接線，培養(yǎng)箱為玻璃材質，便于觀察內部情況以及有較好的透光性。最好選用鋼化玻璃，強度會高一些。培養(yǎng)箱上設置有密封門結構，方便拿取物品。地腳主要為了方便培養(yǎng)箱進行移動。
[0018]所述的二氧化碳吸收裝置10是一種裝有鈉石灰的過濾器。首先將植物或農作物放入置物平臺7上。光、溫、濕傳感器16和二氧化碳濃度傳感器15實時采集光照強度、溫度、濕度、以及二氧化碳濃度的數值信息，當二氧化碳濃度高于電控單元12中CPU的設定值，那么電控單元12開啟無油氣栗9進行抽氣，空氣中的二氧化碳經過二氧化碳吸收裝置后輸出新鮮的空氣，所謂的新鮮空氣，即經過二氧化碳吸收裝置過濾后的低濃度二氧化碳的空氣。新鮮空氣會經輸出管路14以及均風板4后送入待培養(yǎng)物培養(yǎng)區(qū)2。其中均風板4為具有陣列多孔結構，可以將新鮮空氣均勻的送入待培養(yǎng)物培養(yǎng)區(qū)2。二氧化碳濃度控制的同時，還對光照強度、溫度與濕度進行控制，通過電控單元12對日光燈5與植物生長補光燈17的開啟與關閉，可以控制光照時間，同時植物生長補光燈17可以配合日光燈5使用，避免照射范圍不均勻。電控單元12對空調壓縮機11與空調室內機6的開啟與關閉，可以控制溫度的高低以及降低空氣濕度。電控單元12對加濕器8的開啟與關閉，可以提高空氣濕度。通過綜合控制光照強度、溫度、濕度以及二氧化碳濃度的范圍，可以用于基礎科研，實現對植物或農作物的光合效率的判定。
[0019]微型風扇18可以補償二氧化碳濃度。當二氧化碳濃度超出閾值時，此時無油氣栗9開啟，同時微型風扇18關閉，通過二氧化碳吸收裝置10來降低空氣中的二氧化碳濃度，當達到二氧化碳濃度最低閾值時，無油氣栗9關閉，之后可以手動控制微型風扇18開啟，微型風扇18的設計原因在于當二氧化碳濃度較低時，待培養(yǎng)物此時還需要進行光合作用的二氧化碳，因此開啟微型風扇18可以將外界的空氣輸送過來，進而實現在吸收二氧化碳的同時可以補充二氧化碳，實現在一定時間內可以穩(wěn)定控制二氧化碳濃度的效果。
【主權項】
1.一種植物生理學基礎科研用的低濃度二氧化碳培養(yǎng)箱，其特征在于:所述的培養(yǎng)箱包括由帶有門體的培養(yǎng)室和設備安裝區(qū)(3)組成的箱體，其中培養(yǎng)室借助水平設置的均風板(4)分隔為低濃度二氧化碳勻氣區(qū)(I)和待培養(yǎng)物培養(yǎng)區(qū)(2)， 低濃度二氧化碳勻氣區(qū)(I)中設置有輸出新鮮空氣的輸出管路(14)， 待培養(yǎng)物培養(yǎng)區(qū)(2)中設置有抽氣管路(13)，在均風板(4)下方設置有日光燈(5)，在側壁上設置有空調室內機(6)，在置物平臺(7)上設置有加濕器(8)，在待培養(yǎng)物培養(yǎng)區(qū)(2)中還設置有二氧化碳濃度傳感器(15)和光、溫、濕傳感器(16)， 在設備安裝區(qū)(3)中設置有無油氣栗(9)、二氧化碳吸收裝置(10)、空調壓縮機(11)、以及帶有CPU的電控單元(12)， 所述的抽氣管路(13)、無油氣栗(9)、二氧化碳吸收裝置(10)、和輸出管路(14)依次連通，無油氣栗(9)的受控端與電控單元(12)連接，所述的空調室內機(6)、空調壓縮機(11)、加濕器(8)、以及日光燈(5)的受控端均與電控單元(12)連接。2.根據權利要求1所述的一種植物生理學基礎科研用的低濃度二氧化碳培養(yǎng)箱，其特征在于:所述的均風板(4)中設置有長槽孔陣列。3.根據權利要求1所述的一種植物生理學基礎科研用的低濃度二氧化碳培養(yǎng)箱，其特征在于:所述的培養(yǎng)室的箱體為有機透明玻璃材料。4.根據權利要求1所述的一種植物生理學基礎科研用的低濃度二氧化碳培養(yǎng)箱，其特征在于:在均風板(4)下方還設置有與日光燈(5)配合的植物生長補光燈(17)。5.根據權利要求1所述的一種植物生理學基礎科研用的低濃度二氧化碳培養(yǎng)箱，其特征在于:待培養(yǎng)物培養(yǎng)區(qū)(2)的側壁上設置有補償待培養(yǎng)物培養(yǎng)區(qū)(2) 二氧化碳濃度的微型風扇(18)，微型風扇(18)與電控單元(12)連接。
【專利摘要】一種基礎科研用的低濃度二氧化碳培養(yǎng)箱，所述的培養(yǎng)箱包括由帶有門體的培養(yǎng)室和設備安裝區(qū)組成的箱體，其中培養(yǎng)室借助水平設置的均風板分隔為低濃度二氧化碳勻氣區(qū)和待培養(yǎng)物培養(yǎng)區(qū)，低濃度二氧化碳勻氣區(qū)中設置有輸出新鮮空氣的輸出管路，待培養(yǎng)物培養(yǎng)區(qū)中設置有抽氣管路，在均風板下方設置有日光燈，在側壁上設置有空調室內機，在置物平臺上設置有加濕器，在設備安裝區(qū)中設置有無油氣泵、二氧化碳吸收裝置、空調壓縮機、以及帶有CPU的電控單元，所述的抽氣管路、無油氣泵、二氧化碳吸收裝置、和空氣進口依次連通，無油氣泵的受控端與電控單元連接，所述的空調室內機、空調壓縮機、加濕器、以及日光燈的受控端均與電控單元連接。
【IPC分類】A01G9/18
【公開號】CN205320730
【申請?zhí)枴緾N201620022396
【發(fā)明人】刁現民, 唐蟬娟, 羅明昭, 陳淑萍, 張碩, 孫豐樂, 馬洪彬
【申請人】中國農業(yè)科學院作物科學研究所, 馬洪彬
【公開日】2016年6月22日
【申請日】2016年1月11日