專利名稱：植物蒸騰量測定裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種蒸騰量測定裝置，特別是涉及一種便攜式的植物蒸騰量測定裝置。
背景技術：
植物蒸騰是重要的植物生理機能，蒸騰作用是指植物體內的水以氣體的形式通過 氣孔散失到大氣中的過程，可分為角質蒸騰、皮孔蒸騰和氣孔蒸騰。蒸騰作用對植物有著重 要的意義，蒸騰作用產生的拉力是水分吸收的動力，是水分和無機鹽在植物體內運輸?shù)膭?力，還能降低葉片表面的溫度避免陽光灼傷。作為“土壤_植被_大氣”系統(tǒng)的關鍵一環(huán)， 蒸騰作用也是植物生理學、生態(tài)學、農學和林學等學科的重要研究內容之一。與物理學的蒸 發(fā)過程不同，蒸騰作用不僅受外界環(huán)境條件的影響，而且還受植物本身的調節(jié)和控制，因此 它是一種復雜的生理過程，在測定方面有一定難度，目前，最常用的測量手段就是使用植物 蒸騰測量儀器測定，植物蒸騰測量儀已有多種，如Li-6400光合作用測定系統(tǒng)、CB-1101型 光合蒸騰作用測定系統(tǒng)、CAF樹木蒸騰流測量系統(tǒng)、稱重式蒸滲儀等，可以說它們各有所長， 但被有關研究者普遍認可和廣泛采用的還未見到?？v觀這些植物蒸騰測量儀器，至少還存 在如下之缺點與不足①僅可用于測量單葉蒸騰量，測量值換算為枝條或植株蒸騰量，換算 過程復雜；②價格高昂；③對測量環(huán)境要求較高，否則測定值不準；④結構復雜，操作不便； ⑤原理復雜，不易理解掌握；⑥體積龐大，攜帶不便。
發(fā)明內容
為克服上述現(xiàn)有技術存在的缺點和不足，本發(fā)明實施例提供一種植物蒸騰量測定 裝置，可對植物的蒸騰量進行測定，特別是可對植物枝條或植株的蒸騰量直接進行測定，其 結構簡單、操作方便、測量準確，不用測量單葉蒸騰量再換算為植物枝條或植株的蒸騰量。本發(fā)明解決其技術問題的技術方案如下本發(fā)明實施例提供一種植物蒸騰量測定裝置，包括觀測室、冷凝系統(tǒng)、水分收集測量部件和排氣部件；所述觀測室為一端設有入口，另一端設有出口的容器狀結構，觀測室的出口與冷 凝系統(tǒng)的冷卻管一端連通，所述冷卻管另一端與水分收集測量部件連通，所述冷卻管上連 接有排氣部件；所述水分收集測量部件底部設有重力測量部件。從上述本發(fā)明實施例提供的技術方案中可以看出，本發(fā)明實施例中通過設有入 口、出口的容器狀結構的觀測室，與冷凝系統(tǒng)和底部設有重力測量部件的水分收集測量部 件配合，可方便的對植物的蒸騰量進行測定，特別是對植物枝條或植株的蒸騰量進行直接 測定，避免了傳統(tǒng)測量裝置測量葉片蒸騰量后為得到枝條或植株蒸騰量的換算過程。并且， 由于在冷凝系統(tǒng)的冷卻管上設置排氣部件，使該裝置可在測量時氣體流通，實現(xiàn)開放式測 量，降低環(huán)境對測量的影響。該測定裝置具有結構簡單，攜帶方便，各部件可方便組合安裝， 對測量環(huán)境要求低的優(yōu)點。
圖1為本發(fā)明實施例的測定裝置的結構示意圖；圖2為本發(fā)明實施例的觀測室設置在支架上的示意圖；圖3圖2的側向視圖；圖4為本發(fā)明實施例的測定裝置的冷凝系統(tǒng)的結構示意圖；圖5為本發(fā)明實施例的測定裝置的水分收集測量部件的示意圖；圖6為本發(fā)明實施例的測定裝置的排氣部件的示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明的具體實施過程作進一步說明。實施例本實施例提供一種植物蒸騰量測定裝置，用于對植物的蒸騰量進行測定，特別是 可以對植物枝條蒸騰量或植株蒸騰量進行直接測定，如圖1所示，該測定裝置包括觀測室1、冷凝系統(tǒng)2、水分收集測量部件3和排氣部件4 ；其中，觀測室1為一端設有入口 11，另一端設有出口 12的容器狀結構，觀測室1的 出口 12與冷凝系統(tǒng)2的冷卻管21—端(入口端)連通，冷卻管21另一端(出口端)與水 分收集測量部件3連通，冷卻管21上還連接有排氣部件4 ；在水分收集測量部件3底部設 有重力測量部件32。如圖2、3所示，上述測定裝置中的觀測室1 一般采用由高強度玻璃鋼材料制成的 長條筒形密閉結構，實際中可根據(jù)所觀測不同大小的植物枝條，設計為不同的規(guī)格尺寸，在 該觀測室1的入口 11上設有封蓋13，封蓋13中部設有固定測量植物枝條或植株的固定部 件131，封蓋13可由兩片中空的半圓形玻璃鋼片構成，兩片半圓形玻璃鋼片合攏后，其圓心 部設置一個可塑型材料制成的固定部件131，該固定部件131既可固定測量的植物枝條或 植株，又可以起密封作用，封蓋13與入口 11之間填充干燥劑14密封，通過干燥劑14吸收 空氣水分，干燥劑14可采用無水氯化鈷(CoCl2)，這種干燥劑烘干后可重復使用；觀測室1 用于裝入并固定待測定的植物，可通過封蓋13與干燥劑14配合，使觀測室1內成為密封狀 態(tài)，由于觀測室1為長條筒形密閉結構，因此，可以方便的裝入并固定待測定植物的枝條或 植株，使得該測定裝置可以直接對植物枝條蒸騰量或植株蒸騰量進行測定。由于玻璃鋼為 透明結構，也便于在對植物枝條或植株測定時進行觀察。上述觀測室1的出口 12與冷凝系統(tǒng)2的冷卻管21 —端連通可采用螺紋連接，既 保證密封性，又方便拆卸，提高了使用的便利性。為方便使用，在上述測定裝置中還可以設置支架5，將觀測室1固定在支架5上，如 圖2、3所示，支架5底部為支撐底腳51，支架5的頂部為掛鉤52，形成一種既可支撐又可懸 掛的支撐懸掛復合式結構，支架本體54上設有插入安裝觀測室的滑動插槽53，可將觀測室 1插裝固定在支架本體54的滑動插槽53上。這種支架5可使該測定裝置在不同環(huán)境中使 用，可支撐或懸掛使用，對地面或高空中的植物枝條或植株進行測定，提高了測定裝置的環(huán) 境適應性。實際中，支架5可采用鋁合金材料制備，不但結實而且輕便，支架本體54可設計 為高度可調節(jié)結構，并且，可將滑動插槽也設計為可在支架本體54上進行上下調節(jié)的結構
4(可調節(jié)后再固定)。如圖4所示，上述測定裝置中的冷凝系統(tǒng)2，除冷卻管21外，還包括液氮管22、液 氮箱25、液氮泵24、流量控制閥23、電源26和溫度傳感器27等部件；其中，液氮管22環(huán)繞在冷凝系統(tǒng)2的冷卻管21外表面，液氮管22的兩端經流量 控制閥23、液氮泵24與液氮箱25連接，液氮泵24的電氣控制端與電源26電連接；通過控 制液氮泵24和流量控制閥23可控制從液氮箱25流入液氮管22的液氮量，從而可以調節(jié) 冷卻管21的冷卻溫度(一般控制冷卻溫度在0°C )；在冷卻管21上還設有顯示冷卻管實時 溫度的溫度傳感器27，通過溫度傳感器27顯示冷卻管21的溫度，以方便調節(jié)冷卻管21的 冷卻溫度。如圖5所示，上述水分收集測量部件3為容器狀結構，一般采用長條管狀結構，其 上端為入口 30，該入口 30與冷凝系統(tǒng)2的冷卻管21 —端(出口端)連通，在入口 30處設 有控制膜33，使水分收集測量部件3的入口 30通過控制膜33與冷卻管21 —端(出口端) 連通，在水分收集測量部件2內設置收集瓶31，收集瓶31的瓶口與該水分收集測量部件3 的入口 30相對應，這樣使冷卻管21流出的液態(tài)水通過入口 30處的控制膜33可進入到收 集瓶31中，而控制膜33可防止收集瓶31中的氣態(tài)水逸出，收集瓶31設置在水分收集測量 部件3底部的重力測量部件32上，通過重力測量部件32可以測量收集瓶31內收集的水的 重量。如圖6所示，上述測定裝置中，設置在冷凝系統(tǒng)2的冷卻管21上的排氣部件4 一 般采用管狀結構，排氣部件4的末端采用螺紋形式與冷卻管21連接，既可以保證兩者連接 的密封性，也可方便拆卸，在該排氣部件4內設置敏感水分指示劑41，通過該排氣部件可排 出冷卻管21內的干燥氣體，而通過敏感水分指示儀41可監(jiān)測排出的干燥氣體的含水量，以 驗證干燥效果，在排氣部件4內還可以設置風扇42 (如將風扇設置在排氣部件的出口處，并 將風扇42與外部的控制裝置電連接)，通過控制風扇42轉速，為整個測定裝置提供自然狀 態(tài)或不同大小的風速。下面結合對植物枝條蒸騰量的測定過程，對上述測定裝置作進一步說明將待測定的植物枝條通過觀測室的封蓋固定在觀測室內，通過調節(jié)冷凝系統(tǒng)(以 液氮為冷卻劑，以外接電源支持液氮泵工作，維持液氮在冷卻管外表面的液氮管中循環(huán)，并 通過流量控制閥調節(jié)液氮流速流量)，控制冷卻管的溫度為o°c，被測植物枝條因蒸騰產生 的水蒸氣進入冷凝系統(tǒng)的冷卻管中冷卻，冷卻后形成液態(tài)水進入到水分收集測量部件中， 由重力測量部件對收集的液態(tài)水進行測量，從而測定并顯示被檢測植物枝條蒸騰耗水量；而冷卻管中的干燥空氣由排氣部件排出，排氣部件中填充的敏感水分指示劑，可 以驗證干燥效果。本發(fā)明實施例的測定裝置具有以下有益效果①結構簡單，制作方便；②便于攜 帶，該測定裝置的各部件可采用組合方式，可以十分方便地搬運到實驗場地，攜帶方便，使 用靈活；③價格低廉，該測定裝置所采用的原材料均為市場上易于得到的常見材料，造價低 廉；④可實現(xiàn)對植物枝條蒸騰量直接測定，該測定裝置可直接測定植物枝條的蒸騰量，簡化 了傳統(tǒng)測量儀器由葉片到植株的換算過程；⑤設計合理，可以測定任意高度的植物枝條蒸 騰量；⑥開放式測量，測量時氣體流通，降低環(huán)境對測量的影響。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換， 都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權利要求書的保護范 圍為準。
權利要求
一種植物蒸騰量測定裝置，其特征在于，包括觀測室、冷凝系統(tǒng)、水分收集測量部件和排氣部件；所述觀測室為一端設有入口，另一端設有出口的容器狀結構，觀測室的出口與冷凝系統(tǒng)的冷卻管一端連通，所述冷卻管另一端與水分收集測量部件連通，所述冷卻管上連接有排氣部件；所述水分收集測量部件底部設有重力測量部件。
2.如權利要求1所述的植物蒸騰量測定裝置，其特征在于，所述測定裝置還包括支架，其底部為支撐底腳，頂部為掛鉤，支架本體上設有插入安裝觀測室的滑動插槽。
3.如權利要求1所述的植物蒸騰量測定裝置，其特征在于，所述觀測室為由玻璃鋼材 料制成的長條筒形結構，其入口處設有封蓋，封蓋與入口間填充干燥劑密封，封蓋中部設有 固定測量植物枝條或植株的固定部件。
4.如權利要求1所述的植物蒸騰量測定裝置，其特征在于，所述冷凝系統(tǒng)還包括液氮管、液氮箱、液氮泵、流量控制閥、電源和溫度傳感器；所述液氮管環(huán)繞在冷凝系統(tǒng)的所述冷卻管外表面，液氮管經所述流量控制閥、液氮泵 與所述液氮箱連接，所述液氮泵的電氣控制端與所述電源電連接；所述冷卻管上設有顯示 冷卻管實時溫度的溫度傳感器。
5.如權利要求1所述的植物蒸騰量測定裝置，其特征在于，所述水分收集測量部件為 容器狀，其一端為與冷卻管另一端連接的入口，入口處設有控制膜，水分收集測量部件內設 有收集瓶，收集瓶的瓶口與所述入口相對應，所述收集瓶設置在水分收集測量部件底部的 重力測量部件上。
6.如權利要求1或5所述的植物蒸騰量測定裝置，其特征在于，所述水分收集測量部件 底部設置的重力測量部件采用電子重力計。
7.如權利要求1所述的植物蒸騰量測定裝置，其特征在于，所述排氣部件為管狀結構， 其內設有敏感水分指示劑。
8.如權利要求1或7所述的植物蒸騰量測定裝置，其特征在于，所述排氣部件內還設有 風扇。
9.如權利要求1所述的植物蒸騰量測定裝置，其特征在于，所述觀測室的出口與冷凝 系統(tǒng)的冷卻管連通為觀測室的出口與冷凝系統(tǒng)的冷卻管一端通過螺紋連接后使觀測室與 冷卻管連通。
全文摘要
本發(fā)明公開一種植物蒸騰量測定裝置，該裝置包括觀測室、冷凝系統(tǒng)、水分收集測量部件和排氣部件；所述觀測室為一端設有入口，另一端設有出口的容器狀結構，觀測室的出口與冷凝系統(tǒng)的冷卻管一端連通，所述冷卻管另一端與水分收集測量部件連通，所述冷卻管上連接有排氣部件；所述水分收集測量部件底部設有重力測量部件。該測定裝置不僅結構簡單、制作容易、攜帶方便、價格低廉、操作使用便利，而且具有良好的測定效果，可以直接測量植物枝條或植株的蒸騰耗水數(shù)據(jù)。
文檔編號G01N5/00GK101852706SQ201010196240
公開日2010年10月6日 申請日期2010年6月2日 優(yōu)先權日2010年6月2日
發(fā)明者丁國棟, 烏日娜, 姚國征, 梁文俊, 臧蔭桐, 趙名彥, 郭躍, 高廣磊 申請人:北京林業(yè)大學