專(zhuān)利名稱(chēng)：一種具有新型營(yíng)養(yǎng)液供給系統(tǒng)的立體自控植物氣霧培養(yǎng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專(zhuān)利涉及科學(xué)試驗(yàn)設(shè)備，涉及一種植物研究設(shè)備，特別是涉及植物栽植試驗(yàn)的設(shè)備，應(yīng)用于植物學(xué)、農(nóng)學(xué)、林學(xué)等有關(guān)植物類(lèi)利研、教學(xué)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
植物營(yíng)養(yǎng)研究是植物生理研究和培育技術(shù)研發(fā)的重要內(nèi)容，常采用盆栽或水培方式進(jìn)行試驗(yàn)植物的栽培。盆栽試驗(yàn)由于難以掌握營(yíng)養(yǎng)液澆灌量與灌水量，使各容器基質(zhì)中水分與養(yǎng)分難以準(zhǔn)確控制，不僅試驗(yàn)管理難度人，試驗(yàn)誤差難以排除，且根系狀況的隨時(shí)觀(guān)測(cè)亦不易實(shí)現(xiàn)。水培試驗(yàn)可以準(zhǔn)確控制營(yíng)養(yǎng)液濃度，但根系必須有較充足的氧氣供給，即需要經(jīng)常換水、或使?fàn)I養(yǎng)液保持循環(huán)狀態(tài)、或向營(yíng)養(yǎng)液中不斷加氧(加空氣)，至今尚無(wú)專(zhuān)用試驗(yàn)
>J-U ρ α裝直。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)一種新型的具有新型營(yíng)養(yǎng)液供給系統(tǒng)的立體自控植物氣霧培養(yǎng)裝置，解決上述問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種具有新型營(yíng)養(yǎng)液供給系統(tǒng)的立體自控植物氣霧培養(yǎng)裝置，包括立體栽植筒、營(yíng)養(yǎng)液供給系統(tǒng)、均光旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)和濕度控制系統(tǒng)；所述均光旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的固定端相對(duì)于地面固定設(shè)置，所述立體栽植筒固定在所述均光旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)端上；所述立體栽植筒包括至少一個(gè)用于栽植研究植株的栽植空間，所述溫度控制系統(tǒng)和所述濕度控制系統(tǒng)分別控制所述栽植空間內(nèi)的溫度和濕度；所述營(yíng)養(yǎng)液供給系統(tǒng)包括營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)存容器、力口壓設(shè)備、營(yíng)養(yǎng)液霧化噴頭、營(yíng)養(yǎng)液輸送管和分流防混結(jié)構(gòu)，所述營(yíng)養(yǎng)液霧化噴頭通過(guò)所述加壓設(shè)備和所述營(yíng)養(yǎng)液輸送管與所述營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)存容器連通。每個(gè)所述栽植空間對(duì)應(yīng)一個(gè)所述營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)存容器，每個(gè)所述營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)存容器均為以所述立體栽植筒的軸心為圓心的同心圓柱體狀，每個(gè)所述栽植空間的底部設(shè)有所述分流防混結(jié)構(gòu)，所述分流防混結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)流嘴和阻水門(mén)檻，每個(gè)所述栽植空間的所述導(dǎo)流嘴對(duì)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)的所述營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)存容器，每個(gè)所述栽植空間的所述阻水門(mén)檻對(duì)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)的所述觀(guān)測(cè)門(mén)下端。所述營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)存容器固定于所述均光旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的所述支撐底座上，并相對(duì)于所述地面固定，所述加壓設(shè)備和所述營(yíng)養(yǎng)液霧化噴頭位于所述立體栽植筒內(nèi)并且相對(duì)于所述立體栽植筒固定，所述加壓設(shè)備的進(jìn)液口通過(guò)所述營(yíng)養(yǎng)液輸送管，穿過(guò)所述導(dǎo)流嘴與營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)存容器連通。每個(gè)所述栽植空間對(duì)應(yīng)設(shè)置一套獨(dú)立的所述營(yíng)養(yǎng)液供給系統(tǒng)。所述營(yíng)養(yǎng)液供給系統(tǒng)還包括營(yíng)養(yǎng)液觀(guān)測(cè)杯，所述營(yíng)養(yǎng)液觀(guān)測(cè)杯位于所述最外側(cè)營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)存容器的外部，每個(gè)所述營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)存容器的底部與一個(gè)所述營(yíng)養(yǎng)液觀(guān)測(cè)杯的底部連通。所述加壓設(shè)備為加壓泵，所述營(yíng)養(yǎng)液供給系統(tǒng)還包括營(yíng)養(yǎng)液供給控制系統(tǒng)，所述營(yíng)養(yǎng)液供給控制系統(tǒng)包括濕度控制器、交流直流轉(zhuǎn)換器和集電環(huán)電刷結(jié)構(gòu)，所述濕度控制器包括濕度控制器主機(jī)和濕度傳感器，所述濕度控制器主機(jī)包括濕度傳感器接入端口、交流輸入端和交流輸出端，所述濕度傳感器位于所述立體栽植筒內(nèi)，通過(guò)所述集電環(huán)電刷結(jié)構(gòu)連接到所述濕度傳感器接入端口，所述濕度控制器主機(jī)交流輸入端連接交流電源，所述交流直流轉(zhuǎn)換器包括交流輸入端和直流輸出端，所述交流輸入端連接所述濕度控制器主機(jī)交流輸出端，所述直流輸出端經(jīng)過(guò)集電環(huán)電刷結(jié)構(gòu)連接到所述加壓泵電機(jī)。所述濕度控制系統(tǒng)是所述營(yíng)養(yǎng)液供給系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，所述濕度控制系統(tǒng)即所述營(yíng)養(yǎng)液供給控制系統(tǒng)。所述加壓泵安裝于防水盒中。
本專(zhuān)利針對(duì)現(xiàn)有盆栽和水培試驗(yàn)之不足，以及目前植物研究的需要，設(shè)計(jì)了全新的專(zhuān)用設(shè)備。本發(fā)明中的溫、濕度控制系統(tǒng)由溫、濕度控制器和供電系統(tǒng)(集電環(huán)等)組成。功能在于控制立體栽植筒內(nèi)的溫度和濕度，為植物根系生長(zhǎng)創(chuàng)造適宜的溫濕度條件。如圖I、圖3所示，立體栽植筒由三個(gè)相互獨(dú)立的栽植空間組成。每一空間又由栽植穴(2)(包括定植孔、定植筐和植物固定材料)和根系生長(zhǎng)空間組成。是試驗(yàn)植物定植和生長(zhǎng)的地方。也是根系研究觀(guān)測(cè)的地方。每一空間可栽植40株植物。如圖2所示，立體栽植筒系統(tǒng)由栽植筒筒體(I)、植物定植構(gòu)造(2)、頂部排風(fēng)(8)和下側(cè)部濕簾(18)、筒內(nèi)空間隔離構(gòu)造(15)、筒底營(yíng)養(yǎng)液分流防混構(gòu)造(16)及觀(guān)測(cè)門(mén)(17)共六部分組成。該立體栽植筒系統(tǒng)具有提供植物地上地下生長(zhǎng)空間，根系生長(zhǎng)空間溫度調(diào)控，不同試驗(yàn)內(nèi)容獨(dú)立空間隔離與營(yíng)養(yǎng)液防混，根系隨時(shí)全貌觀(guān)測(cè)等綜合功能。栽植筒筒體(I)是試驗(yàn)植物固定和生長(zhǎng)的場(chǎng)所，要求可以使植物得以固定和有良好的生長(zhǎng)環(huán)境，并便于觀(guān)測(cè)。為滿(mǎn)足植物固定的要求，栽植筒壁上安裝了呈向外上傾斜45°的植物定植構(gòu)造(2)(定植孔和定植筐)，可以使植物停留在栽植筒壁上；筐內(nèi)有固定植物的海綿或塑料泡沫材料，可以實(shí)現(xiàn)將植物固定在定植筐內(nèi)并保持固定姿態(tài)(45°向上)。溫度控制系統(tǒng)包括頂部排風(fēng)⑶和下側(cè)部濕簾(18)結(jié)構(gòu)，為栽植筒體內(nèi)植物根系生長(zhǎng)空間溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。通過(guò)位于栽植筒頂部的排風(fēng)扇向外抽風(fēng)，使筒外空氣通過(guò)濕簾進(jìn)入筒內(nèi)，同時(shí)帶走濕簾水分，使所通過(guò)的空氣降溫并實(shí)現(xiàn)筒內(nèi)降溫的目的。如圖3所示，筒內(nèi)空間隔離構(gòu)造(15)以栽植筒長(zhǎng)軸為圓心，縱向?qū)⑼矁?nèi)空間分為三個(gè)相互獨(dú)立的空間，用于不同內(nèi)容的單獨(dú)試驗(yàn)。在每一空間的底部(即栽植筒底部)與其相對(duì)應(yīng)的營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)存容器位置，設(shè)計(jì)有筒底營(yíng)養(yǎng)液分流防混構(gòu)造(16)，確保同一筒內(nèi)三部分獨(dú)立空間各營(yíng)養(yǎng)液保持互不混合。主要是通過(guò)筒底的導(dǎo)流嘴(19)，和位于觀(guān)測(cè)門(mén)下方筒底上的阻水門(mén)檻(20)而實(shí)現(xiàn)。三部分獨(dú)立的營(yíng)養(yǎng)液由位于筒頂?shù)撵F化噴頭分別噴霧至各自的封閉空間后，除部分用于濕潤(rùn)植物根系提供養(yǎng)分水分外，多余部分則沿著筒內(nèi)隔離板(15)和筒壁(包括觀(guān)測(cè)門(mén)壁(17))向下流至栽植筒底部匯集。匯集的營(yíng)養(yǎng)液受到位于筒體邊緣門(mén)檻(20)的阻擋不能由邊緣流出筒外，便由筒底開(kāi)孔(回流孔(16))向下流出。由于三個(gè)獨(dú)立空間底部在其營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)存容器上方均有各自的營(yíng)養(yǎng)液回流孔，故多余營(yíng)養(yǎng)液又返回了儲(chǔ)存器中。為防止由三個(gè)回流孔返回的營(yíng)養(yǎng)液在栽植筒底部外相互混合，各回流孔均設(shè)計(jì)了導(dǎo)流嘴(19)，從而使回流液準(zhǔn)確返回儲(chǔ)存器。觀(guān)測(cè)門(mén)是沿栽植筒豎軸方向，占各獨(dú)立空間筒壁1/2的活動(dòng)筒壁。一邊通過(guò)合頁(yè)與本空間固定筒壁相連，另一邊通過(guò)鎖扣與相鄰空間固定筒壁相扣，可方便地向外開(kāi)啟，以便根系觀(guān)測(cè)。如圖4所示，營(yíng)養(yǎng)液霧化供給系統(tǒng)和濕度控制系統(tǒng)組成一個(gè)大系統(tǒng)，由營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)存容器(3)、加壓設(shè)備(泵)(4)、輸送管(29)、噴頭5和濕度控制器(10)組成。營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)存容器分為3個(gè)獨(dú)立部分；加壓、輸送和噴霧三功能組成的營(yíng)養(yǎng)液霧化系統(tǒng)，在每一栽植筒中共有3套，相互獨(dú)立，并與相對(duì)應(yīng)的營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)存容器相配套。在圖4中，營(yíng)養(yǎng)液供給系統(tǒng)由營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)存容器、水泵加壓和霧化器三部分組成。營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)存容器是在一個(gè)大盆中由兩個(gè)不同半徑同心圓筒相隔而成的三個(gè)獨(dú)立圓柱體空間((301)、(302)、(303))。各空間通過(guò)管道分別與盆外三個(gè)向?qū)?yīng)的營(yíng)養(yǎng)液觀(guān)測(cè)杯(30)相連通，以便營(yíng)養(yǎng)液濃度的檢測(cè)和儲(chǔ)存容器中營(yíng)養(yǎng)液液面高低的觀(guān)察。三個(gè)加壓泵((401)、(402)、(403))分別位于栽植筒內(nèi)部三個(gè)獨(dú)立空間，分別安裝在防水盒中。進(jìn)水管分別通過(guò)栽植筒底部三個(gè)營(yíng)養(yǎng)液導(dǎo)流嘴((1901)、·(1902)、(1903))伸入三個(gè)營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)存容器。霧化器為低壓霧化噴頭(5)，營(yíng)養(yǎng)液經(jīng)加壓泵加壓由出水管向上進(jìn)入噴頭霧化噴出，為植物生長(zhǎng)提供水分和營(yíng)養(yǎng)供給并調(diào)節(jié)栽植空間內(nèi)的濕度。如圖5所示，位于栽植筒⑴內(nèi)的加壓水泵(4)，及位于栽植筒頂部的調(diào)溫排風(fēng)扇(8)和筒內(nèi)發(fā)熱體(32)的啟閉，由分別位于筒內(nèi)的溫度傳感器(3101)和濕度傳感器(3102采集信號(hào)，由筒外的溫度控制器(9)和濕度控制器(10)實(shí)現(xiàn)自控。栽植筒轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中加壓泵(4)、調(diào)溫風(fēng)扇(8)及發(fā)熱體(32)的供電，溫度傳感器和濕度傳感器的信號(hào)傳遞，均分別通過(guò)位于栽植筒頂部的集電環(huán)碳刷結(jié)構(gòu)((11)、(12)、(1301)、(1302)、(1401)、(1402))而實(shí)現(xiàn)。如圖6所示，均光旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)由電動(dòng)機(jī)(7)和軸承旋轉(zhuǎn)部分(6)組成。功能在于使整個(gè)栽植筒每天不定時(shí)旋轉(zhuǎn)，每次旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，使其上所栽植的植物每天均能得到相對(duì)均等的光照條件，確保試驗(yàn)植物受光一致。圖6中(39)為筒體底部隔水筒，可防止?fàn)I養(yǎng)液由底部下部進(jìn)入壓力軸承。由圖6可見(jiàn)，支撐底座(27)、支撐柱(25)及壓力軸承￠)，構(gòu)成了栽植筒旋轉(zhuǎn)的支撐減阻構(gòu)造。栽植筒所有重量均集中在壓力軸承(6)并經(jīng)支撐柱(25)傳遞至支撐底座(27)。放置于地面支撐物之上的支撐底座再經(jīng)地面支撐物將壓力傳遞至地面，從而使栽植筒僅通過(guò)筒底中心小面積與壓力軸承接觸而保持直立狀態(tài)。下端固定于支撐底座(27)上的筒體旋轉(zhuǎn)軸(26)，縱向自下而上通過(guò)支撐柱(25)、壓力軸承￠)、筒底中心孔、栽植筒中心隔離管(40)及筒頂中心孔，上端露出筒頂，成為筒體旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸和頂端電機(jī)的固定軸。位于栽植筒頂部的減速電機(jī)(7)，通過(guò)固定裝置與筒體旋轉(zhuǎn)軸(26)相縱向連接，電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸保持垂直向上狀態(tài)。電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸(21)通過(guò)軸承連接器與筒體旋轉(zhuǎn)連接機(jī)構(gòu)((22)、(23))相連接，再與栽植筒頂端(24)固定。當(dāng)電機(jī)(7)通電旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)連接機(jī)構(gòu)帶動(dòng)栽植筒(I)在壓力軸承(6)上繞筒體旋轉(zhuǎn)軸(26)與電機(jī)(減速電機(jī))同步緩慢旋轉(zhuǎn)。從而實(shí)現(xiàn)了栽植筒上植物受光均勻的栽培要求。
本發(fā)明的工作原理如下立體栽植筒是試驗(yàn)植物固定和生長(zhǎng)的場(chǎng)所，要求可以使植物得以固定和有良好的生長(zhǎng)環(huán)境，并便于觀(guān)測(cè)。為滿(mǎn)足植物固定的要求，栽植筒上安裝了植物定植筐，可以使植物停留在栽植筒壁上；筐內(nèi)有固定植物的海綿或塑料泡沫材料，可以實(shí)現(xiàn)將植物固定在定植筐內(nèi)并保持固定姿態(tài)。植物良好的生長(zhǎng)環(huán)境，主要是指植物地上部分良好的光照條件和充足的生長(zhǎng)空間；根系部分要有良好的通氣條件、充分的生長(zhǎng)空間和良好的營(yíng)養(yǎng)供給。為使試驗(yàn)植物所生長(zhǎng)的光照環(huán)境與自然狀態(tài)盡可能一致，又防止降雨對(duì)營(yíng)養(yǎng)液濃度的影響，本裝置在全光溫室中使用。由于立體栽植，大大提高了試驗(yàn)場(chǎng)地的使用效率，但也帶來(lái)了不同方向所栽試驗(yàn)植物接受光照的差異。為確保試驗(yàn)植物受光相對(duì)均勻，本裝置設(shè)計(jì)為栽植筒不定時(shí)旋轉(zhuǎn)型。 為滿(mǎn)足試驗(yàn)植物根系生長(zhǎng)對(duì)空間、氧氣、水分、養(yǎng)分、溫度的需要，并創(chuàng)造優(yōu)越的條件，本裝置采用氣霧培養(yǎng)的方式，在為植物提供水分、養(yǎng)分的同時(shí)，可創(chuàng)造良好的氧氣供給條件，根系生長(zhǎng)較土壤中更為旺盛，根系發(fā)達(dá)。本裝置噴霧系統(tǒng)由儲(chǔ)液容器、加壓泵、輸送管和霧化噴頭四部分組成。營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)存在儲(chǔ)液容器中，由加壓泵經(jīng)輸送管將營(yíng)養(yǎng)液由儲(chǔ)液容器中輸送到霧化噴頭，由噴頭霧化噴霧至根系生長(zhǎng)空間，濕潤(rùn)根系，增加筒內(nèi)空氣濕度，實(shí)現(xiàn)供水與供養(yǎng)的目標(biāo)。根系生長(zhǎng)空間溫度的升降控制，分別是利用加熱體和濕簾-通風(fēng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。在栽植筒頂部裝有排風(fēng)扇，底部裝有濕簾。降溫時(shí)通過(guò)排風(fēng)扇強(qiáng)制通風(fēng)而使?jié)窈熕终舭l(fā)，達(dá)到降低筒內(nèi)溫度的目的，升溫時(shí)筒內(nèi)加熱體通電產(chǎn)熱。筒內(nèi)溫度、濕度的控制，即噴霧、通風(fēng)降溫與加熱的控制，由溫、濕度控制器控制加壓泵、風(fēng)扇和加熱體的啟閉而實(shí)現(xiàn)。由于栽植筒整體為一筒三獨(dú)立空間結(jié)構(gòu)，且需要旋轉(zhuǎn)，安裝在三獨(dú)立空間的各水泵(共3個(gè))、風(fēng)扇、加熱體及溫、濕度傳感器，需要在筒體旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，得到電力供給或信號(hào)傳遞。安裝在筒體頂部的集電環(huán)與碳刷結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)筒運(yùn)動(dòng)中的連續(xù)供電和信號(hào)傳遞。因此，本發(fā)明的有益效果如下1，本裝置是專(zhuān)為植物營(yíng)養(yǎng)、根系等研究而設(shè)計(jì)，并按相應(yīng)試驗(yàn)布設(shè)(完全區(qū)組、正交、拉丁方)要求進(jìn)行配套。不僅可以實(shí)現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)液濃度地準(zhǔn)確控制，還可以保證參試植物生長(zhǎng)環(huán)境的一致，減少試驗(yàn)誤差；同時(shí)，可以隨時(shí)打開(kāi)的活動(dòng)小門(mén)設(shè)計(jì)，為根系發(fā)育的動(dòng)態(tài)觀(guān)測(cè)研究，提供了便利條件。立體栽植器可以有效的節(jié)約試驗(yàn)空間，亦便于試驗(yàn)植物的觀(guān)測(cè)管理?？筛爬榱Ⅲw栽植節(jié)省空間，自動(dòng)控制便于管理，霧化供養(yǎng)降低誤差，門(mén)式植筒便于觀(guān)測(cè)。2，本裝置是專(zhuān)為植物營(yíng)養(yǎng)等研究而設(shè)計(jì)，不僅可以實(shí)現(xiàn)植物營(yíng)養(yǎng)液的自控霧化供給，可以實(shí)現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)液濃度地準(zhǔn)確控制，保證參試植物生長(zhǎng)環(huán)境的相對(duì)一致，減少試驗(yàn)誤差；還可以保障植物根系空間適宜的溫度環(huán)境?？筛爬樽詣?dòng)控制便于管理，霧化供養(yǎng)降低誤差。3，該裝置既能提供可準(zhǔn)確控制營(yíng)養(yǎng)液濃度，提供植物生長(zhǎng)的良好環(huán)境，提供優(yōu)越的觀(guān)測(cè)條件和滿(mǎn)足“完全區(qū)組”、“正交”及“拉丁方”等試驗(yàn)布設(shè)要求，高效利用試驗(yàn)空間，且可自動(dòng)運(yùn)行。4，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)施成本低廉。


圖I為本發(fā)明整體的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為立體栽植筒的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為栽植筒底部平面及側(cè)面示意圖；圖4為噴霧系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為供電及控制系統(tǒng)示意圖；圖6為均光旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)示意圖。其中(I)立體栽植筒((101)、(102)、(103)分別為栽植筒內(nèi)3個(gè)獨(dú)立栽植空間)；
(2)筒壁上的栽植穴；(3)營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)存容器((301)、(302)、(303)分別為3個(gè)獨(dú)立的儲(chǔ)存容器)；(4)加壓泵((401)、(402)、(403)分別為位于3個(gè)獨(dú)立空間的加壓泵)；(5)噴霧噴頭((501)、(502)、(503)分別為位于3個(gè)獨(dú)立空間中的3個(gè)噴頭)；(6)栽植筒下壓力軸承；(7)栽植筒旋轉(zhuǎn)減速電機(jī)；(8)栽植筒內(nèi)降溫排風(fēng)扇；(9)栽植筒內(nèi)溫度控制器；(10)栽植筒內(nèi)濕度(噴霧)控制器；(11)集電環(huán)碳刷結(jié)構(gòu)--接溫度傳感器；(12)集電環(huán)碳刷結(jié)構(gòu)一接濕度傳感器；(1301)集電環(huán)碳刷結(jié)構(gòu)一接排風(fēng)扇；(1302)集電環(huán)碳刷結(jié)構(gòu)一接發(fā)熱體；(1401)、(1402)集電環(huán)碳刷結(jié)構(gòu)一接加壓泵；(15)筒內(nèi)空間隔離構(gòu)造；(16)筒底營(yíng)養(yǎng)液分流防混構(gòu)造；(17)觀(guān)測(cè)門(mén)；(18)栽植筒下側(cè)部濕簾；(19)筒底的導(dǎo)流嘴((1901)、(1902)、(1903)分別為位于3個(gè)獨(dú)立空間底部的3個(gè)導(dǎo)流嘴)；(20)位于觀(guān)測(cè)門(mén)下方筒底上的阻水門(mén)檻；(21)電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸；(22)、(23)筒體旋轉(zhuǎn)連接機(jī)構(gòu)；(24)栽植筒頂蓋；(25)支撐柱；(26)筒體旋轉(zhuǎn)軸；(27)支撐底座；(28)營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)存容器中央隔離管(隔離營(yíng)養(yǎng)液與支撐柱)；(29)營(yíng)養(yǎng)液輸送管；(30)營(yíng)養(yǎng)液觀(guān)測(cè)杯；(3101)溫度傳感器；(3102)濕度傳感器；(32)筒內(nèi)發(fā)熱體；(33)筒體底部隔水筒；(34)栽植筒中心隔離管。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。如圖I至圖5所示的一種具有新型營(yíng)養(yǎng)液供給系統(tǒng)的立體自控植物氣霧培養(yǎng)裝置，在本實(shí)施例中，包括立體栽植筒(I)、營(yíng)養(yǎng)液供給系統(tǒng)、均光旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)和濕度控制系統(tǒng)；所述均光旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的固定端相對(duì)于地面固定設(shè)置，所述立體栽植筒(I)固定在所述均光旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)端上；所述立體栽植筒(I)包括至少一個(gè)用于栽植研究植株的栽植空間，所述溫度控制系統(tǒng)和所述濕度控制系統(tǒng)分別控制所述栽植空間內(nèi)的溫度和濕度；所述栽植空間包括位于所述立體栽植筒(I)內(nèi)部的根系生長(zhǎng)空間和設(shè)置在所述立體栽植筒(I)筒壁上的栽植穴(2)，所述栽植穴(2)包括定植孔、定植筐和設(shè)置在所述定植筐中的植株固定材料，所述定植筐對(duì)準(zhǔn)所述定植孔設(shè)置；所述定植孔和所述定植筐向外向上傾斜45°角；在本實(shí)施例中，所述立體栽植筒(I)包括三個(gè)獨(dú)立的栽植空間，每個(gè)栽植空間包括40個(gè)栽植穴(2)，所述植株固定材料為海綿或塑料泡沫材料。所述立體栽植筒(I)中設(shè)有空間隔離構(gòu)造(15)，所述空間隔離構(gòu)造(15)以所述立體栽植筒(I)的長(zhǎng)軸為圓心縱向?qū)⑺隽Ⅲw栽植筒(I)的桶內(nèi)空間均等地分割成三個(gè)獨(dú)立的栽植空間；所述具有新型營(yíng)養(yǎng)液供給系統(tǒng)的立體自控氣霧培植裝置設(shè)置在全光溫室中；所述營(yíng)養(yǎng)液供給系統(tǒng)為營(yíng)養(yǎng)液噴霧供給系統(tǒng)，所述營(yíng)養(yǎng)液供給系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)液霧化噴頭(5)對(duì)準(zhǔn)所述栽植空間；所述栽植筒上設(shè)有能夠隨時(shí)開(kāi)閉的觀(guān)測(cè)門(mén)(17)。所述營(yíng)養(yǎng)液供給系統(tǒng)包括營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)存容器(3)、加壓設(shè)備(本實(shí)施例中為加壓泵)
(4)、營(yíng)養(yǎng)液霧化噴頭(5)、營(yíng)養(yǎng)液輸送管(29)和分流防混結(jié)構(gòu)(16)，所述營(yíng)養(yǎng)液霧化噴頭
(5)通過(guò)所述加壓設(shè)備(4)和所述營(yíng)養(yǎng)液輸送管(29)與所述營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)存容器(3)連通；每個(gè)所述栽植空間對(duì)應(yīng)一個(gè)所述營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)存容器(3)，每個(gè)所述營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)存容器(3)均為以所述立體栽植筒(I)的軸心為圓心的同心圓柱體狀，每個(gè)所述栽植空間的底部設(shè)有所述分流防混結(jié)構(gòu)(16)，所述分流防混結(jié)構(gòu)(16)包括導(dǎo)流嘴(19)和阻水門(mén)檻(20)，每個(gè)所述栽植空間的所述導(dǎo)流嘴(19)對(duì)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)的所述營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)存容器(3)，每個(gè)所述栽植空間的所述阻水門(mén)檻(20)對(duì)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)的所述觀(guān)測(cè)門(mén)(17)下端；所述營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)存容器(3)固定于所述均光旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的所述支撐底座(27)上，并相對(duì)于所述地面固定，所述加壓設(shè)備(4)和所述營(yíng)·養(yǎng)液霧化噴頭(5)位于所述立體栽植筒(I)內(nèi)并且相對(duì)于所述立體栽植筒(I)固定，所述加壓設(shè)備(4)的進(jìn)液口通過(guò)所述營(yíng)養(yǎng)液輸送管(29)，穿過(guò)所述導(dǎo)流嘴(19)與營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)存容器(3)連通；每個(gè)所述栽植空間對(duì)應(yīng)設(shè)置一套獨(dú)立的所述營(yíng)養(yǎng)液供給系統(tǒng)；所述營(yíng)養(yǎng)液供給系統(tǒng)還包括營(yíng)養(yǎng)液觀(guān)測(cè)杯(30)，所述營(yíng)養(yǎng)液觀(guān)測(cè)杯(30)位于所述最外側(cè)營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)存容器(3)的外部，每個(gè)所述營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)存容器(3)的底部與一個(gè)所述營(yíng)養(yǎng)液觀(guān)測(cè)杯(30)的底部連通；所述營(yíng)養(yǎng)液供給系統(tǒng)還包括營(yíng)養(yǎng)液供給控制系統(tǒng)，所述營(yíng)養(yǎng)液供給控制系統(tǒng)包括濕度控制器(10)、交流直流轉(zhuǎn)換器和集電環(huán)電刷結(jié)構(gòu)，所述濕度控制器(10)包括濕度控制器主機(jī)和濕度傳感器(3102)，所述濕度控制器主機(jī)包括濕度傳感器接入端口、交流輸入端和交流輸出端，所述濕度傳感器(3102)位于所述立體栽植筒(I)內(nèi)，通過(guò)所述集電環(huán)電刷結(jié)構(gòu)連接到所述濕度傳感器接入端口，所述濕度控制器主機(jī)交流輸入端連接交流電源，所述交流直流轉(zhuǎn)換器包括交流輸入端和直流輸出端，所述交流輸入端連接所述濕度控制器主機(jī)交流輸出端，所述直流輸出端經(jīng)過(guò)集電環(huán)電刷結(jié)構(gòu)連接到所述加壓泵電機(jī)；所述濕度控制系統(tǒng)是所述營(yíng)養(yǎng)液供給系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，所述濕度控制系統(tǒng)即所述營(yíng)養(yǎng)液供給控制系統(tǒng)；所述加壓泵安裝于防水盒中。以上通過(guò)具體的和優(yōu)選的實(shí)施例詳細(xì)的描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，本發(fā)明并不局限于以上所述實(shí)施例，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種具有新型營(yíng)養(yǎng)液供給系統(tǒng)的立體自控植物氣霧培養(yǎng)裝置，包括立體栽植筒、營(yíng)養(yǎng)液供給系統(tǒng)、均光旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)和濕度控制系統(tǒng)；所述均光旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的固定端相對(duì)于地面固定設(shè)置，所述立體栽植筒固定在所述均光旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)端上；所述立體栽植筒包括至少一個(gè)用于栽植研究植株的栽植 空間，所述溫度控制系統(tǒng)和所述濕度控制系統(tǒng)分別控制所述栽植空間內(nèi)的溫度和濕度；其特征在于所述營(yíng)養(yǎng)液供給系統(tǒng)包括營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)存容器、加壓設(shè)備、營(yíng)養(yǎng)液霧化噴頭、營(yíng)養(yǎng)液輸送管和分流防混結(jié)構(gòu)，所述營(yíng)養(yǎng)液霧化噴頭通過(guò)所述加壓設(shè)備和所述營(yíng)養(yǎng)液輸送管與所述營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)存容器連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有新型營(yíng)養(yǎng)液供給系統(tǒng)的立體自控植物氣霧培養(yǎng)裝置，其特征在于每個(gè)所述栽植空間對(duì)應(yīng)一個(gè)所述營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)存容器，每個(gè)所述營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)存容器均為以所述立體栽植筒的軸心為圓心的同心圓柱體狀，每個(gè)所述栽植空間的底部設(shè)有所述分流防混結(jié)構(gòu)，所述分流防混結(jié)構(gòu)包括導(dǎo)流嘴和阻水門(mén)檻，每個(gè)所述栽植空間的所述導(dǎo)流嘴對(duì)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)的所述營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)存容器，每個(gè)所述栽植空間的所述阻水門(mén)檻對(duì)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)的所述觀(guān)測(cè)門(mén)下端。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有新型營(yíng)養(yǎng)液供給系統(tǒng)的立體自控植物氣霧培養(yǎng)裝置，其特征在于所述營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)存容器固定于所述均光旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)的所述支撐底座上，并相對(duì)于所述地面固定，所述加壓設(shè)備和所述營(yíng)養(yǎng)液霧化噴頭位于所述立體栽植筒內(nèi)并且相對(duì)于所述立體栽植筒固定，所述加壓設(shè)備的進(jìn)液口通過(guò)所述營(yíng)養(yǎng)液輸送管，穿過(guò)所述導(dǎo)流嘴與營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)存容器連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有新型營(yíng)養(yǎng)液供給系統(tǒng)的立體自控植物氣霧培養(yǎng)裝置，其特征在于每個(gè)所述栽植空間對(duì)應(yīng)設(shè)置一套獨(dú)立的所述營(yíng)養(yǎng)液供給系統(tǒng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有新型營(yíng)養(yǎng)液供給系統(tǒng)的立體自控植物氣霧培養(yǎng)裝置，其特征在于所述營(yíng)養(yǎng)液供給系統(tǒng)還包括營(yíng)養(yǎng)液觀(guān)測(cè)杯，所述營(yíng)養(yǎng)液觀(guān)測(cè)杯位于所述最外側(cè)營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)存容器的外部，每個(gè)所述營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)存容器的底部與一個(gè)所述營(yíng)養(yǎng)液觀(guān)測(cè)杯的底部連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有新型營(yíng)養(yǎng)液供給系統(tǒng)的立體自控植物氣霧培養(yǎng)裝置，其特征在于所述加壓設(shè)備為加壓泵，所述營(yíng)養(yǎng)液供給系統(tǒng)還包括營(yíng)養(yǎng)液供給控制系統(tǒng)，所述營(yíng)養(yǎng)液供給控制系統(tǒng)包括濕度控制器、交流直流轉(zhuǎn)換器和集電環(huán)電刷結(jié)構(gòu)，所述濕度控制器包括濕度控制器主機(jī)和濕度傳感器，所述濕度控制器主機(jī)包括濕度傳感器接入端口、交流輸入端和交流輸出端，所述濕度傳感器位于所述立體栽植筒內(nèi)，通過(guò)所述集電環(huán)電刷結(jié)構(gòu)連接到所述濕度傳感器接入端口，所述濕度控制器主機(jī)交流輸入端連接交流電源，所述交流直流轉(zhuǎn)換器包括交流輸入端和直流輸出端，所述交流輸入端連接所述濕度控制器主機(jī)交流輸出端，所述直流輸出端經(jīng)過(guò)集電環(huán)電刷結(jié)構(gòu)連接到所述加壓泵電機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有新型營(yíng)養(yǎng)液供給系統(tǒng)的立體自控植物氣霧培養(yǎng)裝置，其特征在于所述濕度控制系統(tǒng)是所述營(yíng)養(yǎng)液供給系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，所述濕度控制系統(tǒng)即所述營(yíng)養(yǎng)液供給控制系統(tǒng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有新型營(yíng)養(yǎng)液供給系統(tǒng)的立體自控植物氣霧培養(yǎng)裝置，其特征在于所述加壓泵安裝于防水盒中。
全文摘要
一種具有新型營(yíng)養(yǎng)液供給系統(tǒng)的立體自控植物氣霧培養(yǎng)裝置，所述營(yíng)養(yǎng)液供給系統(tǒng)包括營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)存容器、加壓設(shè)備、營(yíng)養(yǎng)液霧化噴頭、營(yíng)養(yǎng)液輸送管和分流防混結(jié)構(gòu)，所述營(yíng)養(yǎng)液霧化噴頭通過(guò)所述加壓設(shè)備和所述營(yíng)養(yǎng)液輸送管與所述營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)存容器連通。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)植物營(yíng)養(yǎng)液的自控霧化供給，可以實(shí)現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)液濃度地準(zhǔn)確控制，保證參試植物生長(zhǎng)環(huán)境的相對(duì)一致，減少試驗(yàn)誤差；還可以保障植物根系空間適宜的溫度環(huán)境?？筛爬樽詣?dòng)控制便于管理，霧化供養(yǎng)降低誤差。
文檔編號(hào)A01G31/02GK102960229SQ20121007722
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月22日
發(fā)明者孫長(zhǎng)忠 申請(qǐng)人:中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院華北林業(yè)實(shí)驗(yàn)中心