Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
CN118749342A - 一种模拟消落带植物生长的培养箱 - Google Patents
[go: Go Back, main page]

CN118749342A - 一种模拟消落带植物生长的培养箱 - Google Patents

一种模拟消落带植物生长的培养箱 Download PDF

Info

Publication number
CN118749342A
CN118749342A CN202411153768.2A CN202411153768A CN118749342A CN 118749342 A CN118749342 A CN 118749342A CN 202411153768 A CN202411153768 A CN 202411153768A CN 118749342 A CN118749342 A CN 118749342A
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
chamber
cultivation
box
plant growth
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202411153768.2A
Other languages
English (en)
Inventor
丁碧月
周燕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southwest University
Original Assignee
Southwest University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southwest University filed Critical Southwest University
Priority to CN202411153768.2A priority Critical patent/CN118749342A/zh
Publication of CN118749342A publication Critical patent/CN118749342A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/14Greenhouses
    • A01G9/16Dismountable or portable greenhouses ; Greenhouses with sliding roofs
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G7/00Botany in general
    • A01G7/04Electric or magnetic or acoustic treatment of plants for promoting growth
    • A01G7/045Electric or magnetic or acoustic treatment of plants for promoting growth with electric lighting
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/18Greenhouses for treating plants with carbon dioxide or the like
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/24Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
    • A01G9/246Air-conditioning systems
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/24Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
    • A01G9/247Watering arrangements
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/28Raised beds; Planting beds; Edging elements for beds, lawn or the like, e.g. tiles
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/68Treatment of water, waste water, or sewage by addition of specified substances, e.g. trace elements, for ameliorating potable water
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00Measuring or testing not otherwise provided for
    • G01D21/02Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F2001/007Processes including a sedimentation step

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Forests & Forestry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Cultivation Of Plants (AREA)

Abstract

本发明公开了一种模拟消落带植物生长的培养箱,包括用于植物栽培的栽培箱和用于为栽培箱注水的注水箱;栽培箱内通过顶隔板将空间分隔为上隔空间和下隔空间,下隔空间内设置有多个用于放置植物培养单元的放置台;注水箱包括依次形成的水沉淀舱、水温调节舱和水添加舱,且水沉淀舱、水温调节舱和水添加舱相互之间通过舱板分隔。本发明设置有注水箱和栽培箱,且通过注水箱向栽培箱内注水,以模拟客观环境中消落带水涨水落的环境,同时将注水箱分隔为多个功能区域,并通过设置用于加入添加剂到水中的结构和部件来向水中加入添加剂,进而便于模拟不同水质的水进入到栽培箱后对栽培植物带来的影响,以得到更加丰富的植物筛选和培植结论。

Description

一种模拟消落带植物生长的培养箱
技术领域
本发明涉及植物培养箱技术领域,特别涉及一种模拟消落带植物生长的培养箱。
背景技术
消落带(Hydro-Fluctuation Belt)又称消落区,是河流、湖泊、水库特有的一种现象。消落带的形成主要有两个原因:一是季节性水位涨落,二是周期性蓄水。
消落带环境治理是生态环境保护的内容之一,其中涉及到通过在消落带栽培适宜性的植物来实现治理。所谓适宜性植物考虑的因素和效果包括有易存活、固化水土、过滤污染和清洁水质等。因此,针对消落带的植物栽培选择面不宽,同时,由于各消落带在其所处的环境中具有特异性,例如有的地方湖河水富营养化,而有的地方湖河水很洁净,又例如有的地方河道向阳,光照充足,而有的地方河道处于峡谷背阴处,进而要想达到通过植物栽培来治理消落带,且达到良好的治理效果,对于植物筛选的工作不可或缺。消落带环境越复杂,治理效果预期越高,则对植物筛选的工作要求也越高。
植物培养箱用于植物的育种和育苗,同时可以根据育种和育苗的观测来对植物栽培进行经验总结,包括光照、温度和气体浓度等,以便于更加具有正对性地多植物栽培进行管理,进而达到更好的栽培效果。
现有的植物培养箱用于植物培育的功能简单,无法为培养箱内的植物提供水涨水落,以及水体质量(富磷、富氮和富泥沙等)变化时对植物生长带来的影响,进而无法模拟消落带植物的生长,也无法进一步实现对消落带植物栽培的多维度观察和检测。如此,采用现有的植物培养箱,针对消落带植物适应性筛选和培育,不能给出有效的结论。
发明内容
有鉴于上述现有技术中现有不足,本发明的提供一种模拟消落带植物生长的培养箱,方案如下:
一种模拟消落带植物生长的培养箱,包括用于植物栽培的栽培箱和用于为所述栽培箱注水的注水箱;
所述栽培箱内通过顶隔板将空间分隔为上隔空间和下隔空间,所述下隔空间内设置有多个用于放置植物培养单元的放置台;
所述注水箱包括依次形成的水沉淀舱、水温调节舱和水添加舱,且所述水沉淀舱、水温调节舱和水添加舱相互之间通过舱板分隔,且所述舱板上设置有接通相邻两个舱的孔道,该孔道内设置有控水阀;
所述水沉淀舱的舱壁设置有进水口;
所述水温调节舱内设置有水温调节器;
所述水添加舱上设置有至少一个添加剂装纳瓶,所述添加剂装纳瓶包括瓶颈管,且所述瓶颈管插入到所述水添加舱内,所述瓶颈管接通所述添加剂装纳瓶和所述水添加舱的内部,所述瓶颈管上横向穿插设置有锁轴,所述锁轴可转动地设置于所述瓶颈管,所述锁轴上横向设置有通孔,以在该通孔接通于所述瓶颈管时实现所述添加剂装纳瓶内的添加剂进入到所述水添加舱内,该通孔被所述瓶颈管内壁封闭时实现将添加剂阻挡于所述瓶颈管内,所述锁轴连接有电机,以使得所述电机驱动所述锁轴转动,所述水添加舱连接有注水管,所述注水管接通所述水添加舱和下隔空间,以使得所述注水箱向所述下隔空间注水,且所述注水管上设置有注水阀。
在一些优选的实施方式中,所述栽培箱包括至少一处透明材料制成的箱壁;
所述上隔空间设置有二氧化碳气瓶,且所述二氧化碳气瓶的出气口延伸到所述下隔空间内;
所述多个放置台呈阶梯状排布,所述下隔空间内设置有空气温度传感器、空气湿度传感器、空气变温器、水温传感器、二氧化碳浓度传感器、水质传感器和光照传感器,所述下隔空间内设置有照射光源,且所述照射光源设置于顶隔板;
所述注水管接通所述水添加舱和下隔空间;
所述栽培箱的箱壁上设置有排水孔,且该排水孔接通于所述下隔空间,所述排水孔上连接有排水管,且该排水管上设置有排水阀;
还包括用于观测水位的机器视觉摄像头,且所述机器视觉摄像头设置于所述栽培箱的透明箱壁旁。
在一些优选的实施方式中,还包括控制系统,所述控制系统包括主控模块、信息获取模块、指令发出模块和控制程序模块;
所述信息获取模块电连接于所述空气温度传感器、空气湿度传感器、水温传感器、二氧化碳浓度传感器、水质传感器、光照传感器和机器视觉摄像头;
所述指令发出模块电连接于所述空气变温器、水温调节器、控水阀、注水阀、排水阀和电机。
在一些优选的实施方式中,所述空气变温器和水温调节器均包括空调系统的冷凝器模块和蒸发器模块,以分别向外制冷或制热。
在一些优选的实施方式中,所述添加剂装纳瓶的数量为至少两个,相邻两个所述添加剂装纳瓶对应的所述锁轴通过连接器连接,所述电机的输出端连接于其中一个所述锁轴,以通过所述电机驱动所有所述锁轴转动。
在一些优选的实施方式中,所述连接器的两端形成为平板状的键齿,且所述锁轴的端部形成为所述键齿可插入的花键槽;所述连接器包括相互铰接的第一连接段和第二连接段。
在一些优选的实施方式中,所述电机为步进电机。
在一些优选的实施方式中,每个所述放置台上均设置有多个阶梯状排布的子台,且所述多个子台的排布方向与所述多个放置台的排布方向相互垂直。
在一些优选的实施方式中,所述水沉淀舱的底部为倾斜状的第一斜台底面,且所述第一斜台底面的高端靠近所述进水口,低端靠近所述对应的所述控水阀;所述所述水温调节舱的底部形状为倾斜状的第二斜台底面,所述第二斜台底面的高端靠近所述第一斜台底面的低端,所述第二斜台底面的低端靠近所述水添加舱,以使得水通过所述进水口进入后流入到所述水添加舱时形成冲击力。
在一些优选的实施方式中,所述水温调节器的位置靠近所述第二斜台底面的高端。
有益效果:本发明设置有注水箱和栽培箱,且通过注水箱向栽培箱内注水,以模拟客观环境中消落带水涨水落的环境,同时将注水箱分隔为多个功能区域,并通过设置用于加入添加剂到水中的结构和部件来向水中加入添加剂,进而便于模拟不同水质的水进入到栽培箱后对栽培植物带来的影响,以得到更加丰富的植物筛选和培植结论。
附图说明
图1是本发明一实施例的结构示意图。
图2是本发明一实施中注水箱的结构示意图。
图3是本发明一实施中注水箱上添加剂装纳瓶的安置结构示意图。
图4是本发明一实施中相邻两个添加剂装纳瓶的锁轴连接结构示意图。
图5是本发明一实施中连接器的结构示意图。
图6是本发明一实施例中连接器端部键齿处的结构示意图。
图7是本发明一实施例中锁轴端部的花键槽结构示意图。
图8是本发明一实施例中排污负压风扇的结构示意图。
图9是本发明中控制系统的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:
参考图1-9所示,一种模拟消落带植物生长的培养箱,包括有用于植物栽培的栽培箱100和用于为栽培箱100注水的注水箱200。
如图1所示,栽培箱100包括至少一处透明材料制成的箱壁,栽培箱100内通过顶隔板101将空间分隔为上隔空间102和下隔空间103。上隔空间102和下隔空间103分别用于容纳不同的功能部件,且在具体使用时,栽培植物的放置在下隔空间103内完成。
如图1所示,上隔空间102设置有二氧化碳气瓶300,且二氧化碳气瓶300的出气口延伸到下隔空间103内。二氧化碳气瓶300用于提供二氧化碳到植物的栽培环境。具体地,是二氧化碳气瓶300中的二氧化碳通过出气口上连接的气管向下隔空间103内输入,以改变下隔空间103内的二氧化碳浓度。
如图1所示,下隔空间103内设置有多个用于放置植物培养单元的放置台104,且多个放置台104呈阶梯状排布。在具体使用时,多个植物培养单元安置到不同的放置台104上,由于多个放置台104呈阶梯状排布,各个植物培养单元自身形成高度不同,因此所承受的二氧化碳和水等环境因素的强度不同,便于实现差异化培养和观测。
如图1所示,下隔空间103内设置有空气温度传感器105、空气湿度传感器106、空气变温器107、水温传感器108、二氧化碳浓度传感器109、水质传感器110和光照传感器111,下隔空间103内设置有照射光源112,且照射光源112设置于顶隔板101。温度传感器105用于观测温度和获取温度数据。空气湿度传感器106用于观测湿度和获取湿度数据。空气变温器107用于给空气制冷或制热。在具体实施时,任意具有制冷和制热效果的设备,起相应的部件均能作为空气变温器107。水温传感器108用于观测水温和获取水温数据。二氧化碳浓度传感器109用于观测二氧化碳浓度和获取二氧化碳浓度数据。水质传感器110用于检测水质成分和获取水质成分数据。光照传感器111用于观测光照和获取光照数据。
如图2所示,注水箱200包括依次形成的水沉淀舱201、水温调节舱202和水添加舱203。水沉淀舱201用于对水中的杂质进行沉淀。水温调节舱202用于水的水温进行调节。水添加舱203用于通过向水中加入添加剂来改变水质。水沉淀舱201的舱壁设置有进水口。
如图2所示,水沉淀舱201、水温调节舱202和水添加舱203相互之间通过舱板204分隔,且舱板204上设置有接通相邻两个舱的孔道,该孔道内设置有控水阀205。水通过控水阀205从一个舱进入到另外一个舱。主水箱200整体在使用时,水源通过进水口进入到水沉淀舱201内,先行对杂质进行沉淀,然后通过水沉淀舱201和水温调节舱202之间舱板204上的控水阀205进入到水温调节舱202。水温调节舱202内设置有水温调节器206。水温调节器206用于给进入对应舱内的水进行调温。再然后,经过调温的水通过水温调节舱202和水添加舱203之间的舱板204上的控水阀205进入到水添加舱203内。在具体实施时,通过向水添加舱203内加入添加剂来改变水质。在具体实施时,添加剂是指包括但不限于含磷、钾、氮和泥沙等任意基于试验意图的物质。
如图1-3所示,水添加舱203上设置有添加剂装纳瓶207,添加剂装纳瓶207装入添加剂。在具体使用时,添加剂通过添加剂装纳瓶207放入到水添加舱203内。添加剂装纳瓶207的数量为至少一个。如图2-4所示,添加剂装纳瓶207包括瓶颈管2071,且瓶颈管2071插入到水添加舱203内,瓶颈管2071接通添加剂装纳瓶207和水添加舱203的内部。瓶颈管2071上横向穿插设置有锁轴2072,锁轴2072可转动地设置于瓶颈管2071,锁轴2072上横向设置有通孔,以在该通孔接通于瓶颈管2071时实现添加剂装纳瓶207内的添加剂进入到水添加舱203内,该通孔被瓶颈管2071内壁封闭时实现将添加剂阻挡于瓶颈管2071内。锁轴2072连接有电机208,以使得电机208驱动锁轴2072转动。具体地,电机208的输出端连接到锁轴2072上,进而通过电机208的转动来带动锁轴2072转动。
如图1-3所示,水添加舱203连接有注水管209,注水管209接通水添加舱203和栽培箱100,以使得注水箱200向栽培箱100注水,且注水管209上设置有注水阀210。具体地,注水管209接通水添加舱203和下隔空间103。栽培箱100的箱壁上设置有排水孔,且该排水孔接通于下隔空间103,排水孔上连接有排水管113,且该排水管113上设置有排水阀114。
如图1所示,还包括用于观测水位的机器视觉摄像头400,且机器视觉摄像头400设置于栽培箱100的透明箱壁旁。机器视觉摄像头400为符合机器视觉效果标准的摄像头,通过该摄像头拍摄下隔舱102内的变化,并形成为数据,进而作为判断的音素。机器视觉摄像头400观测的内容包括但不限于下隔空间103内的水深和水的颜色等。
本方案中以上涉及到栽培箱100和注水箱200在具体使用时。首先将待栽培的植物单元根据预先的设计放到栽培箱100内高低不等的放置台104上,以便于在需要的时候相互区分。通过水沉淀舱201的进水口将外部的水源注入到水沉淀舱201内。水源在水沉淀舱201内实现沉淀。水沉淀舱201内的水通过对应的控水阀205进入到水温调节舱202内。水源在水温调节舱202内通过制热或制冷装置进行水温调节,以将带有目标温度的水,最终灌入到下隔空间103,进而观察栽培植物的变化。水温调节舱202内的水通过对应的控水阀205进入到水添加舱203内。水源在水添加舱203内通过添加剂装纳瓶207加入预先计划的添加剂,以改变灌入到下隔空间103内的水质。经过水源经过在注水箱200的处理,进入到下隔空间103内后,存在淹没或者不淹没植物栽培单元的情况。具体地,部分水生植物或者水陆两生植物,在被水淹没的情况下,依然能够正常健康生长。进入到下隔空间103内的水,其温度和水质等不同也会给植物栽培单元中植物的生长带来变化,作为观测和总结的试验要素。同时,设置于栽培箱100内的各个传感器通过工作获取栽培过程中的相关信息和数据;空气变温器107通过制热或制冷来改变栽培环境的温度;二氧化碳气瓶300通过提供二氧化碳来改变栽培环境。在需要将栽培箱100内的水排出时,通过排水管113来实现排水。因此,本申请以上方案通过引入水源到注水箱200,再在注水箱200内将水源的特点进行改变,然后再将水注入到栽培箱100内。栽培箱100内水深的变化起伏用于模拟消落带处水位变化,水质水温的变化则用于模拟河流湖泊等水质水温的变化。在此基础上,观测植物栽培单元中植物的生长变化,进而作为相关植物筛选和种植于目标消落带的理论基础。相对于现有技术中的植物培养箱,引入了注水箱灌水来模拟现实中消落带的水高起伏,以及将水质可变来模拟江河湖泊的水质变化,使用效果更好。
在一些优选的实施方式中,上述空气变温器107和水温调节器206均包括空调系统的冷凝器模块和蒸发器模块,以分别向外制冷或制热。利用空调系统制冷和制热,使用效果好,且便于实现智能化控制。
在一些优选的实施方式中,如图9所示,还包括控制系统500,控制系统500包括主控模块501、信息获取模块502、指令发出模块503和控制程序模块504。信息获取模块502电连接于空气温度传感器105、空气湿度传感器106、水温传感器108、二氧化碳浓度传感器109、水质传感器110、光照传感器111和机器视觉摄像头400。指令发出模块503电连接于空气变温器107、水温调节器206、控水阀205、注水阀210、排水阀114和电机208。
通过控制系统500实现对培养箱整体的智能化控制,其涉及到的智能化控制方法包括:
S100、信息获取模块502获取空气温度传感器105、空气湿度传感器106、水温传感器108、二氧化碳浓度传感器109、水质传感器110、光照传感器111和机器视觉摄像头400中任意一项或多项的数据,并即将该数据传输到主控模块501;
S200、主控模块501根据获取的数据,进行逻辑判断,产生控制指令;
S300、主控模块501将控制指令发送到空气变温器107、照射光源112、水温调节器206、控水阀205、注水阀210、二氧化碳气瓶300、排水阀114和电机208中的一个或多个。
在一些优选的实施方式中,涉及到的智能化控制方法包括:
S101、信息获取模块502通过空气温度传感器105在一定时间范围内获得空气温度数据t1、t2、t3……tn,
S201、主控模块501经过计算,t1、t2、t3……tn的平均值tp大于预设的第一温度阈值ty1,t1、t2、t3……tn中任意一个值不大于预设的第二温度阈值ty2;
S301、主控模块501将用于制冷的控制指令发送到空气变温器107的控制端,空气变温器107开始降温制冷。
在一些优选的实施方式中,涉及到的智能化控制方法包括:
S1-1、信息获取模块502通过空气水温传感器108在一定时间范围内获得水温度数据T1、T2、T3……Tn,
S2-1、主控模块501经过计算,T1、T2、T3……Tn的平均值Tp大于预设的第一温度阈值Ty1,T1、T2、T3……Tn中任意一个值不大于预设的第二温度阈值Ty2;
S3-1、主控模块501将用于制冷的控制指令发送到水温调节器206的控制端,水温调节器206开始降温制冷。
以上,当空位温度和水温低时,则方向制热。
在一些优选的实施方式中,涉及到的智能化控制方法包括:
S1、信息获取模块502通过二氧化碳浓度传感器109在一定时间范围内测得下隔空间内的二氧化碳浓度值;大于预设的阈值最高值,或小于预设的阈值最低值,
S2、主控模块501经过计算,二氧化碳浓度值小于预设的阈值最低值时,则主控模块501向二氧化碳气瓶300的控制端发出控制指令,使其增加二氧化碳排放;二氧化碳浓度值大于预设的阈值最高值时,主控模块501向电机208发出控制指令,使得电机208驱动转动,打开添加剂装纳瓶207,加入更多能够吸收二氧化碳的添加剂,或主控模块501向照射光源112的控制端发送控制指令,增强光照,提高光合作用的效率。
上述控制方法作为程序写入到控制程序模块504中。
在一些优选的实施方式中,如图1-4所示,添加剂装纳瓶207的数量为至少两个,相邻两个添加剂装纳瓶207对应的锁轴2072通过连接器211连接,电机208的输出端连接于其中一个锁轴2072,以通过电机208驱动所有锁轴2072转动。设置至少两个添加剂装纳瓶207以便于可选择地加入多种添加剂。通过连接器211把相邻两个添加剂装纳瓶207的锁轴2072连接起来,以便于通过电机208直接连接一个锁轴2072转动,而带动其他锁轴2072一起转动。
在一些优选的实施方式中,电机208为步进电机,步进电机控制锁轴2072转动小角度(不超过360°)以实现瓶颈管2071和打开和关闭。
在一些优选的实施方式中,如图6-7所示,连接器211的两端形成为平板状的键齿,且锁轴2072的端部形成为键齿可插入的花键槽。平板状的键齿整体呈直板状,由于锁轴2072的端部呈花键槽状,例如“x”字形、“十”字形和“米”字形等。键齿可以与花键中的任意一个平直的槽啮合,而保证通过连接器211连接的两个锁轴2072同步转动。在具体使用时,任意两个锁轴2072上的通孔不同向时,由于各锁轴2072同步转动,因此可以使得其中一个或多个瓶颈管2071通过对应的通孔接通时,其余瓶颈管2071处于封闭状态,进而实现可选择地使得对应添加剂装纳瓶207内的添加剂进入到水添加舱203内。采用步进电机作为驱动锁轴2072转动的装置,在具体使用时,可以通过设定步进电机的控制程序,使其转动到相应角度来实现对应添加剂装纳瓶207的瓶颈管2071被接通;此时,其余瓶颈管2071被各自的锁轴2072封闭。更进一步地,为了实现打开其他瓶颈管2071,可以通过控制步进电机反向转动来实现。
如图2-5所示,连接器211包括相互铰接的第一连接段2111和第二连接段2112。通过将连接器211设置为相互铰接的两段,便于在具体使用和操作连接器211时,连接器211能够便捷地通过键连接连接于对应的锁轴2072,避免平直的不可弯折的刚性结构而造成干涉,尤其是相邻两个锁轴2072距离靠近,以节省空间时。
进一步地,如图6所示,第一连接段2111和第二连接段2112的自由端设置有弧形的盖壳2113,且平直的键齿一段连接于盖壳2113的内壁。这种结构的优点在于第一连接段2111和第二连接段2112连接于锁轴2072时,盖壳2113的内壁覆盖于锁轴2072的外壁,使得两者结合紧密,稳定性更高,同轴性更强。
在一些优选的实施方式中,如图1所示,每个放置台104上均设置有多个阶梯状排布的子台1041,且多个子台1041的排布方向与多个放置台104的排布方向相互垂直。这种结构形式以便于将植物培养单元放置于各个子台1041台面上,形成高度差异,进而在栽培时注意相互的不同,便于产生更加精准的检测和观测结论。
在一些优选的实施方式中,如图1-2所示,水沉淀舱201的底部为倾斜状的第一斜台底面2011,且第一斜台底面2011的高端靠近进水口,低端靠近对应的控水阀205;水温调节舱202的底部形状为倾斜状的第二斜台底面2021,第二斜台底面2021的高端靠近第一斜台底面2011的低端,第二斜台底面2021的低端靠近水添加舱203,以使得水通过进水口进入后流入到水添加舱203时形成冲击力,而冲击力有助于添加剂的彻底分散于水,尤其是将泥沙作为添加剂时。
在一些优选的实施方式中,如图1-2所示,水温调节器206的位置靠近第二斜台底面2021的高端,以便提升加热效果。
在一些优选的实施方式中,如图1所示,空气温度传感器105数量为多个,其中至少一个的位置靠近于顶隔板101,其中至少一个的位置靠近于高度最高的放置台104;空气湿度传感器106数量为多个,其中至少一个的位置靠近于顶隔板101,其中至少一个的位置靠近于高度最高的放置台104。如此以便于采集多个位置的温度和湿度,发现和判断下隔空间103内的温差和湿度差情况。根据温差和湿度差情况,可以对栽培箱100内环境进行调节。
在一些优选的实施方式中,如图1所示,下隔空间103底部设置有排污孔,该排污孔内设置有排污阀1031。通过该排污阀1031排尽污水和二氧化碳等。
在一些优选的实施方式中,如图1和8所示,还包括有用于帮助排污的排污负压风扇600,在栽培箱100的外壁设置有卡座块115,且卡座块115设置于靠近排污孔。排污负压风扇600可拆卸地设置于卡座块115上。排污负压风扇600包括扇叶件601、外框602和用于驱动扇叶件601转动的风扇马达603。扇叶件601可转动地设置于外框602,风扇马达603固定设置于外框602,且风扇马达603的输出端连接于扇叶件601。风扇马达603的外径远小于外框602的外径。排污负压风扇600通过外框602可拆卸地连接于卡座块115。通过设置排污负压风扇600,利用其转动产生的负压,可以便于下隔空间103内的污物和气体快速排尽。
在一些优选的实施方式中,结合上述各实施方式,通过控制系统500控制作为电机208的步进电机转动速度、方向和弧度等来控制各添加剂装纳瓶207每次向外放添加剂的量。其原理是,通过电机控制锁轴2072转动,进而控制锁轴2072上通孔与瓶颈管2071接通的时间来控制添加剂量的外放。单个添加剂装纳瓶207内存放的添加剂品类单一,因此其在自然状态下落出添加剂装纳瓶207的速度是均匀的。
本发明中控制系统中所涉及到的计算机系统和通信系统的基础硬件在此不做具体列举。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种模拟消落带植物生长的培养箱,其特征在于:包括用于植物栽培的栽培箱(100)和用于为所述栽培箱(100)注水的注水箱(200);
所述栽培箱(100)内通过顶隔板(101)将空间分隔为上隔空间(102)和下隔空间(103),所述下隔空间(103)内设置有多个用于放置植物培养单元的放置台(104);
所述注水箱(200)包括依次形成的水沉淀舱(201)、水温调节舱(202)和水添加舱(203),且所述水沉淀舱(201)、水温调节舱(202)和水添加舱(203)相互之间通过舱板(204)分隔,且所述舱板(204)上设置有接通相邻两个舱的孔道,该孔道内设置有控水阀(205);
所述水沉淀舱(201)的舱壁设置有进水口;
所述水温调节舱(202)内设置有水温调节器(206);
所述水添加舱(203)上设置有至少一个添加剂装纳瓶(207),所述添加剂装纳瓶(207)包括瓶颈管(2071),且所述瓶颈管(2071)插入到所述水添加舱(203)内,所述瓶颈管(2071)接通所述添加剂装纳瓶(207)和所述水添加舱(203)的内部,所述瓶颈管(2071)上横向穿插设置有锁轴(2072),所述锁轴(2072)可转动地设置于所述瓶颈管(2071),所述锁轴(2072)上横向设置有通孔,以在该通孔接通于所述瓶颈管(2071)时实现所述添加剂装纳瓶(207)内的添加剂进入到所述水添加舱(203)内,该通孔被所述瓶颈管(2071)内壁封闭时实现将添加剂阻挡于所述瓶颈管(2071)内,所述锁轴(2072)连接有电机(208),以使得所述电机(208)驱动所述锁轴(2072)转动,所述水添加舱(203)连接有注水管(209),所述注水管(209)接通所述水添加舱(203)和下隔空间(103),以使得所述注水箱(200)向所述下隔空间(103)注水,且所述注水管(209)上设置有注水阀(210)。
2.如权利要求1所述的模拟消落带植物生长的培养箱,其特征在于,所述栽培箱(100)包括至少一处透明材料制成的箱壁;
所述上隔空间(102)设置有二氧化碳气瓶(300),且所述二氧化碳气瓶(300)的出气口延伸到所述下隔空间(103)内;
所述多个放置台(104)呈阶梯状排布,所述下隔空间(103)内设置有空气温度传感器(105)、空气湿度传感器(106)、空气变温器(107)、水温传感器(108)、二氧化碳浓度传感器(109)、水质传感器(110)和光照传感器(111),所述下隔空间(103)内设置有照射光源(112),且所述照射光源(112)设置于顶隔板(101);
所述注水管(209)接通所述水添加舱(203)和下隔空间(103);
所述栽培箱(100)的箱壁上设置有排水孔,且该排水孔接通于所述下隔空间(103),所述排水孔上连接有排水管(113),且该排水管(113)上设置有排水阀(114);
还包括用于观测水位的机器视觉摄像头(400),且所述机器视觉摄像头(400)设置于所述栽培箱(100)的透明箱壁旁。
3.如权利要求2所述的模拟消落带植物生长的培养箱,其特征在于,还包括控制系统(500),所述控制系统(500)包括主控模块(501)、信息获取模块(502)、指令发出模块(503)和控制程序模块(504);
所述信息获取模块(502)电连接于所述空气温度传感器(105)、空气湿度传感器(106)、水温传感器(108)、二氧化碳浓度传感器(109)、水质传感器(110)、光照传感器(111)和机器视觉摄像头(400);
所述指令发出模块(503)电连接于所述空气变温器(107)、水温调节器(206)、控水阀(205)、注水阀(210)、排水阀(114)和电机(208)。
4.如权利要求2所述的模拟消落带植物生长的培养箱,其特征在于:所述空气变温器(107)和水温调节器(206)均包括空调系统的冷凝器模块和蒸发器模块,以分别向外制冷或制热。
5.如权利要求1所述的模拟消落带植物生长的培养箱,其特征在于:所述添加剂装纳瓶(207)的数量为至少两个,相邻两个所述添加剂装纳瓶(207)对应的所述锁轴(2072)通过连接器(211)连接,所述电机(208)的输出端连接于其中一个所述锁轴(2072),以通过所述电机(208)驱动所有所述锁轴(2072)转动。
6.如权利要求5所述的模拟消落带植物生长的培养箱,其特征在于:所述连接器(211)的两端形成为平板状的键齿,且所述锁轴(2072)的端部形成为所述键齿可插入的花键槽;所述连接器(211)包括相互铰接的第一连接段(2111)和第二连接段(2112)。
7.如权利要求6所述的模拟消落带植物生长的培养箱,其特征在于:所述电机(208)为步进电机。
8.如权利要求2所述的模拟消落带植物生长的培养箱,其特征在于:每个所述放置台(104)上均设置有多个阶梯状排布的子台(1041),且所述多个子台(1041)的排布方向与所述多个放置台(104)的排布方向相互垂直。
9.如权利要求1所述的模拟消落带植物生长的培养箱,其特征在于:所述水沉淀舱(201)的底部为倾斜状的第一斜台底面(2011),且所述第一斜台底面(2011)的高端靠近所述进水口,低端靠近所述对应的所述控水阀(205);所述所述水温调节舱(202)的底部形状为倾斜状的第二斜台底面(2021),所述第二斜台底面(2021)的高端靠近所述第一斜台底面(2011)的低端,所述第二斜台底面(2021)的低端靠近所述水添加舱(203),以使得水通过所述进水口进入后流入到所述水添加舱(203)时形成冲击力。
10.如权利要求1所述的模拟消落带植物生长的培养箱,其特征在于:所述水温调节器(206)的位置靠近所述第二斜台底面(2021)的高端。
CN202411153768.2A 2024-08-21 2024-08-21 一种模拟消落带植物生长的培养箱 Pending CN118749342A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202411153768.2A CN118749342A (zh) 2024-08-21 2024-08-21 一种模拟消落带植物生长的培养箱

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202411153768.2A CN118749342A (zh) 2024-08-21 2024-08-21 一种模拟消落带植物生长的培养箱

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN118749342A true CN118749342A (zh) 2024-10-11

Family

ID=92937906

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202411153768.2A Pending CN118749342A (zh) 2024-08-21 2024-08-21 一种模拟消落带植物生长的培养箱

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN118749342A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN204259549U (zh) * 2014-11-22 2015-04-15 毛吉贤 室内滴灌农作物灌溉装置
CN214709136U (zh) * 2021-06-08 2021-11-16 张延祥 一种农业技术用植物生长观察箱
CN115812484A (zh) * 2022-12-21 2023-03-21 西藏大学 一种生态位模型气候模型的调控系统
CN116138072A (zh) * 2022-12-28 2023-05-23 长江水利委员会长江科学院 基于模块化更换的水库消落带植被培育实验装置及使用方法
CN116686594A (zh) * 2023-05-24 2023-09-05 北京瑞剑长盛科技有限公司 一种植物生长环境模拟系统及其控制方法
WO2023174331A1 (zh) * 2022-03-17 2023-09-21 中电建华东勘测设计研究院(郑州)有限公司 一种水库消落带

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN204259549U (zh) * 2014-11-22 2015-04-15 毛吉贤 室内滴灌农作物灌溉装置
CN214709136U (zh) * 2021-06-08 2021-11-16 张延祥 一种农业技术用植物生长观察箱
WO2023174331A1 (zh) * 2022-03-17 2023-09-21 中电建华东勘测设计研究院(郑州)有限公司 一种水库消落带
CN115812484A (zh) * 2022-12-21 2023-03-21 西藏大学 一种生态位模型气候模型的调控系统
CN116138072A (zh) * 2022-12-28 2023-05-23 长江水利委员会长江科学院 基于模块化更换的水库消落带植被培育实验装置及使用方法
CN116686594A (zh) * 2023-05-24 2023-09-05 北京瑞剑长盛科技有限公司 一种植物生长环境模拟系统及其控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10806131B2 (en) Aquaponics system, and fish and shellfish rearing and plant cultivation method using the aquaponics system
JP3266619B2 (ja) バイオマス生産装置
KR101480061B1 (ko) 양액 리사이클링 제어방법
KR101727231B1 (ko) 재배 환경과 양액 공급 자동 제어형 식물 재배기
KR101657489B1 (ko) 공기를 이용한 순환형 미세조류 고밀도 배양장치
AU700562B2 (en) Apparatus for growing organisms by moist air
KR100884938B1 (ko) 미생물 복합 배양장치
CN210202806U (zh) 一种模式作物多层种植装置
KR20090037231A (ko) 산소 용해장치
CN118749342A (zh) 一种模拟消落带植物生长的培养箱
KR20220115252A (ko) 담액식 수경재배용 양액 시스템
CN116138072A (zh) 基于模块化更换的水库消落带植被培育实验装置及使用方法
KR20160096818A (ko) 공기 교환식 미세조류 고밀도 배양장치
KR200430178Y1 (ko) 산소용해장치
JP3215559U (ja) 養殖水槽
JP3957721B2 (ja) 魚類の養殖装置並びにその方法
JP2000334488A (ja) 水質浄化装置及び方法
JPH0746140Y2 (ja) かん水栽培方法において使用する水位調整タンク
JPH01112928A (ja) 水耕栽培装置
KR20180037668A (ko) 수직 농업을 위한 회전 수경재배 장치
Drapcho Modeling of algal productivity and diel oxygen profiles in the partitioned aquaculture system
KR102442896B1 (ko) 담수 교반 장치
KR200179670Y1 (ko) 양액의 농도/산도측정장치가 구비된 양액자동 공급장치
JP2001321158A (ja) 糸状珪藻類の生産方法
JP2001275504A (ja) 山葵栽培装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20241011

RJ01 Rejection of invention patent application after publication