本發(fā)明涉及LED光譜評(píng)價(jià)方法技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種植物光照LED紅藍(lán)光譜比例評(píng)價(jià)方法。

背景技術(shù)：

目前國(guó)內(nèi)外有關(guān)植物生長(zhǎng)LED光照方面的研究和實(shí)驗(yàn)表明紅色和藍(lán)色是植物生長(zhǎng)不可或缺的兩種最重要的光色光譜。為節(jié)約能源或在一些特殊環(huán)境下栽培植物，一般采用紅色LED和藍(lán)色LED光源照射的方式。每一種植物生長(zhǎng)所需的紅藍(lán)光譜比例并不相同，而針對(duì)某一種特定的植物生長(zhǎng)光譜一旦確定下來(lái)，就需要有一個(gè)指標(biāo)或參數(shù)來(lái)準(zhǔn)確衡量這個(gè)光譜是否符合最佳要求。

在相關(guān)的植物生長(zhǎng)LED光照實(shí)驗(yàn)研究及相關(guān)報(bào)道中，都對(duì)光譜有一定要求，大多數(shù)是按照紅藍(lán)電功率比，但實(shí)際作用于植物葉面起到光合作用的應(yīng)該是光功率即輻射通量。而不同廠家LED芯片的電光轉(zhuǎn)換效率不同，所以相同電功率的紅光和藍(lán)光照射，有效的光功率以及紅藍(lán)光譜之間的比值并不相同。所以用電功率的比值來(lái)確定某特定的植物生長(zhǎng)光譜要求并不準(zhǔn)確。為解決這個(gè)問(wèn)題，有部分研究單位和企業(yè)采用了紅、藍(lán)光光通量比值的方法來(lái)衡量和評(píng)價(jià)光譜要求。

在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，由于LED芯片廠家所選擇的材料和生產(chǎn)工藝等方面原因造成彼此LED芯片的光譜峰值波長(zhǎng)和主波長(zhǎng)也并不相同，特別是采用藍(lán)光LED芯片激發(fā)紅色熒光粉產(chǎn)生的光譜其峰值波長(zhǎng)和主波長(zhǎng)差異更大，如圖1和圖2所示。

對(duì)植物生長(zhǎng)起重要作用的是光合作用，而光合作用需要葉綠素吸收合適的光譜能量來(lái)合成營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，并不是所有波長(zhǎng)的的光譜都能被葉綠素充分吸收，也就是說(shuō)不同波長(zhǎng)的光譜對(duì)光合作用的效果是不一樣的。圖3給出的是一種葉綠素吸收不同波長(zhǎng)光譜效率的一個(gè)曲線。

盡管植物生長(zhǎng)LED紅藍(lán)光譜通量比值相同，而光照光譜波長(zhǎng)的差異也會(huì)會(huì)造成實(shí)際光合作用的效果不同，所以用植物生長(zhǎng)LED紅藍(lán)光譜通量比值的方法來(lái)衡量一種植物所需光譜的紅藍(lán)比例的要求也不準(zhǔn)確。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種植物光照LED紅藍(lán)光譜比例評(píng)價(jià)方法，所述方法可用于準(zhǔn)確定義適合某植物生長(zhǎng)的LED紅藍(lán)光的比例要求，指導(dǎo)植物光照LED光源的生產(chǎn)。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種植物光照LED紅藍(lán)光譜比例評(píng)價(jià)方法，其特征在于：

獲取符合某種植物生長(zhǎng)要求的紅藍(lán)LED兩色光譜曲線，以及該種植物葉綠素吸收光譜效率曲線；

以符合該種植物生長(zhǎng)要求的紅藍(lán)LED兩色光譜曲線為基礎(chǔ)，并以葉綠素吸收光譜效率曲線中各個(gè)波長(zhǎng)光譜分量的值為權(quán)重，對(duì)紅藍(lán)LED兩色光譜做加權(quán)處理，構(gòu)成加權(quán)有效值曲線；

將加權(quán)有效值曲線中所包含的紅光部分的面積和藍(lán)光部分的面積比作為衡量滿足該種植物生長(zhǎng)的紅藍(lán)LED兩色光譜中所要求的紅藍(lán)比例，叫做紅藍(lán)光譜的加權(quán)有效比值。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述的紅藍(lán)LED兩色光譜曲線為經(jīng)過(guò)實(shí)際光照生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證得到的最符合該種植物生長(zhǎng)要求的紅藍(lán)LED兩色光譜曲線。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述的藍(lán)光光譜的波長(zhǎng)范圍為380nm-500nm。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述的紅光光譜的波長(zhǎng)范圍為500nm-780nm。

進(jìn)一步的技術(shù)方案在于：所述方法還包括使用紅藍(lán)光譜的加權(quán)有效比值指導(dǎo)生產(chǎn)符合某種植物生長(zhǎng)的LED光源的步驟。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：所述方法可用來(lái)準(zhǔn)確定義適合某植物生長(zhǎng)的LED紅藍(lán)光的比例要求，指導(dǎo)植物光照LED光源的生產(chǎn)。只要實(shí)驗(yàn)出任意一種適合某植物生長(zhǎng)的LED紅藍(lán)光比值要求的光譜，就可以推廣使用不同波長(zhǎng)的LED光源來(lái)滿足同樣要求，適用性更廣，減少因不同LED光源的波長(zhǎng)變化而必須重復(fù)進(jìn)行的大量植物生長(zhǎng)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。

附圖說(shuō)明

圖1是某種紅光LED和藍(lán)光LED的光譜圖；

圖2是某種藍(lán)LED激發(fā)紅色熒光粉光譜圖；

圖3是某種植物的葉綠素吸收光譜效率曲線圖；

圖4是某種紅藍(lán)LED光譜及其加權(quán)有效值曲線圖；

圖5是某種藍(lán)光LED激發(fā)紅色熒光粉光譜及其加權(quán)有效值曲線圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例所述方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開(kāi)的具體實(shí)施例的限制。

如圖6所示，本發(fā)明公開(kāi)了一種植物光照LED紅藍(lán)光譜比例評(píng)價(jià)方法，所述方法包括如下步驟：

S1：通過(guò)實(shí)際測(cè)量獲取最符合某種植物生長(zhǎng)要求的紅藍(lán)LED兩色光譜曲線，以及該種植物葉綠素吸收光譜效率曲線；

S2：以符合該種植物生長(zhǎng)要求的紅藍(lán)LED兩色光譜曲線為基礎(chǔ)，并以葉綠素吸收光譜效率曲線中各個(gè)波長(zhǎng)光譜分量的值為權(quán)重，對(duì)紅藍(lán)LED兩色光譜做加權(quán)處理，構(gòu)成加權(quán)有效值曲線，加權(quán)處理后的曲線如圖4和圖5所示，加權(quán)處理前和加權(quán)處理后的藍(lán)光光譜部分重疊較多，紅光光譜部分重疊較少，位于上側(cè)的曲線為加權(quán)前光譜曲線；

S3：將加權(quán)有效值曲線中所包含的紅光部分的面積和藍(lán)光部分的面積比作為衡量滿足該種植物生長(zhǎng)的紅藍(lán)LED兩色光譜中所要求的紅藍(lán)比例，叫做紅藍(lán)光譜的加權(quán)有效比值。

具體計(jì)算方法：

在可見(jiàn)光譜380-780nm范圍內(nèi)，紅藍(lán)光譜的每個(gè)波長(zhǎng)能量值乘以效率曲線中相應(yīng)波長(zhǎng)的效率值的乘積數(shù)值；

乘積值從380-500nm累加作為加權(quán)有效藍(lán)光數(shù)值；

乘積值從500-780nm累加作為加權(quán)有效紅光數(shù)值；

加權(quán)有效紅光數(shù)值除以加權(quán)有效藍(lán)光數(shù)值即可得到紅藍(lán)光譜的加權(quán)有效比值。

根據(jù)加權(quán)有效值曲線中的紅藍(lán)光譜的面積比值，可以對(duì)符合某種植物生長(zhǎng)的光譜紅藍(lán)比例做出準(zhǔn)確描述，叫做紅藍(lán)光譜的加權(quán)有效比值。并以此來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)符合某種植物生長(zhǎng)的LED光源，即使所選的紅色LED或藍(lán)色LED波長(zhǎng)有所不同，只要紅藍(lán)光譜的加權(quán)有效比值相同就符合要求。進(jìn)一步推廣到用藍(lán)光LED芯片激發(fā)紅色熒光粉的方式也可以適用此種方法。而不必每當(dāng)光源的光譜波長(zhǎng)發(fā)生一點(diǎn)變化都要用大量植物生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證最適合的紅藍(lán)光比例，提高了工作效率。