昆蟲負壓飛行信息采集裝置及采集方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于昆蟲飛行信息采集技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種昆蟲在負壓條件下飛行信息的采集裝置及采集方法。
【背景技術(shù)】
[0002]昆蟲繁盛的原因之一就是其具有飛行能力，昆蟲迀飛擴散普遍存在于自然界，這是在長期進化過程中形成的一種生存對策，是為了減少競爭、躲避周圍不良環(huán)境或逃避天敵等而離開原來的生境，或為了開拓新的資源而到達另一個生境的一種行為(姚青和張志濤，1999)。迀飛是昆蟲為躲避原有生境條件惡化，而進行的跨地區(qū)長距離飛行迀徙；擴散則是昆蟲為更好地開發(fā)利用本地資源而進行的短距離飛行。昆蟲的飛行行為除與自身的飛行能力直接相關(guān)外，還與飛行中的自然條件如溫度、濕度、光照、氣流以及氣壓等密切相關(guān)(江幸福和羅禮智，2008)。
[0003]研究昆蟲飛行能力的重要手段是采用飛行磨系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠準確的測定昆蟲的飛行時間、飛行距離和飛行速度等參數(shù)。目前主要用于研究昆蟲不同日齡、不同性別飛行能力差異分析，食物營養(yǎng)與昆蟲飛行能力的關(guān)系；與人工氣候箱結(jié)合分析溫度、光照、濕度等對昆蟲飛行能力的影響；與風(fēng)動結(jié)合分析氣流對昆蟲飛行行為的影響等。但有關(guān)氣壓變化對昆蟲飛行行為影響的研究較少，主要是因為無法將昆蟲飛行磨系統(tǒng)放置在一個穩(wěn)定的負壓環(huán)境中進行測試。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述問題，本發(fā)明提供一種昆蟲負壓飛行信息采集裝置，其結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，所采集信息能切實反映氣壓變化對昆蟲飛行能力的影響，進而為完善昆蟲迀飛擴散的研究提供參考數(shù)據(jù)。
[0005]為解決上述問題，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
設(shè)計一種昆蟲負壓飛行信息采集裝置，包括氣栗、密封罐、飛行磨和數(shù)據(jù)采集器，所述氣栗與所述密封罐連通，所述飛行磨設(shè)置在所述密封罐的底部中央位置，所述數(shù)據(jù)采集器與所述飛行磨的數(shù)據(jù)輸出端連接。
[0006]優(yōu)選的，上述密封罐包括上端開口的透明罐體、與透明罐體相匹配的密封蓋，所述密封蓋包括蓋本體及沿其周邊向下延伸的柔性蓋緣，在所述蓋本體與透明罐體上沿口之間設(shè)有匹配的密封圈，所述柔性蓋緣與所述罐體相接觸的部位設(shè)有配合的凹凸密封結(jié)構(gòu)，在所述透明罐體或密封蓋上設(shè)有對應(yīng)于氣栗的抽氣口及對應(yīng)于飛行磨的數(shù)據(jù)線出口。
[0007]優(yōu)選的，所述密封罐包括下端開口的透明罐體、與透明罐體相匹配的密封底蓋，所述密封底蓋包括蓋本體及沿其周邊向上延伸的柔性蓋緣，在所述蓋本體與透明罐體下沿口間設(shè)有匹配的密封圈，所述柔性蓋緣與所述罐體相接觸的部位設(shè)有配合的凹凸密封結(jié)構(gòu)，在所述透明罐體或密封底蓋上設(shè)有對應(yīng)于氣栗的抽氣口及對應(yīng)于飛行磨的數(shù)據(jù)線出口。此種密封罐在使用時，可以從上部去掉透明罐體，從而更便于飛行磨的操作設(shè)定。
[0008]優(yōu)選的，所述飛行磨包括底座、安裝在底座上的軸座、中軸、飛行轉(zhuǎn)臂、與飛行轉(zhuǎn)臂連接固定的上磁環(huán)、固定于軸座上的下磁環(huán)、以及光電檢測電路；所述中軸下端固定于軸座中，其主體穿過隔空且磁極對斥設(shè)置的上磁環(huán)和下磁環(huán)，其上端固定連接于飛行轉(zhuǎn)臂的軸孔，所述光電檢測電路連接至所述數(shù)據(jù)采集器，該數(shù)據(jù)采集器再將數(shù)據(jù)輸送至計算機。所述飛行磨中軸上套設(shè)的兩個磁環(huán)，其相同磁極上下相對，以產(chǎn)生磁懸浮的效果，從而減小昆蟲飛行過程中的摩擦阻力。
[0009]優(yōu)選的，所述光電檢測電路包括紅外傳感器(包括設(shè)置在飛行轉(zhuǎn)臂上的遮光片、與該遮光片對應(yīng)設(shè)置的紅外線發(fā)射管和接收管)、放大器和若干電阻元件組成。該紅外傳感器實現(xiàn)將光信號轉(zhuǎn)換為電壓信號。
[0010]優(yōu)選的，在所述底座的底面還設(shè)置有三個可調(diào)支腳，用于調(diào)整飛行磨的水平狀態(tài)，以進一步減少系統(tǒng)摩擦阻力。
[0011]利用昆蟲負壓飛行信息采集裝置進行昆蟲負壓飛行信息采集方法，包括下列步驟:
(1)將一段長2?3cm的吊臂的一端用膠水粘在昆蟲的前胸背板，另一端連接在飛行磨的飛行臂端部，使昆蟲懸掛在飛行磨上；
(2)將密封罐密封，打開氣栗將壓力調(diào)節(jié)至設(shè)定的負壓；
(3)將數(shù)據(jù)采集器連接至計算機，打開飛行磨數(shù)據(jù)采集軟件收集數(shù)據(jù)。
[0012]本發(fā)明具有以下積極有益效果:
1.本發(fā)明采集裝置結(jié)構(gòu)簡單、成本低、操作使用簡便，負壓條件穩(wěn)定，能夠準確采集到反應(yīng)昆蟲在負壓條件下的飛行情況；
2.本發(fā)明中的飛行磨裝置結(jié)構(gòu)緊湊，安裝方便，其系統(tǒng)摩擦阻力極小，不會影響昆蟲飛行的能力，使昆蟲能夠在最佳輕松狀態(tài)下進行測試，從而提高檢測的準確性；
3.本發(fā)明采集裝置所采用的檢測電路整體上簡單實用、器件小、信號的產(chǎn)生速度快且靈敏、抗干擾能力強。
【附圖說明】
[0013]圖1本發(fā)明昆蟲負壓飛行信息采集裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2本發(fā)明采集裝置中的飛行磨結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖3本發(fā)明采集裝置中的密封罐剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖4本發(fā)明采集裝置中的光電檢測電路圖。
[0017]圖5圖4光電檢測電路中的放大電路圖。
[0018]圖中1為氣栗，2為密封罐，2-1為透明罐體，2-2為蓋本體，2-3為柔性蓋緣，2-4為密封圈，2-5為凹凸密封結(jié)構(gòu)，2-6為抽氣口，2-7為數(shù)據(jù)線出口，3為飛行磨，3_1為底座，3-2為軸座，3-3為中軸，3-4為下磁環(huán)，3-5為上磁環(huán)，3-6為飛行轉(zhuǎn)臂，3_7為遮光片，3_8為紅外線發(fā)射管，3-9為紅外線接收管，3-10為可調(diào)支腳，4為數(shù)據(jù)采集器，5為計算機。
【具體實施方式】
[0019]以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步說明。以下各實施例中所用原料，如無特別說明，則均為市售；所用方法，如無特別說明，均為常規(guī)方法。
[0020]實施例1
一種昆蟲負壓飛行信息采集裝置，參見圖1至圖5，包括氣栗、密封罐、飛行磨和數(shù)據(jù)采集器，所述氣栗經(jīng)由抽氣口與所述密封罐連通，所述飛行磨設(shè)置在所述密封罐的內(nèi)，所述數(shù)據(jù)采集器與所述飛行磨的數(shù)據(jù)輸出端連接。
[0021]上述密封罐為有機玻璃材質(zhì)，包括上端開