專利名稱：一種農(nóng)田環(huán)境臭氧濃度自動調(diào)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于生態(tài)與氣象環(huán)境調(diào)控的技術(shù)與方法領(lǐng)域，具體 涉及一種農(nóng)田環(huán)境臭氧濃度自動調(diào)控裝置。
背景技術(shù)：
地表臭氧是光化學(xué)煙霧的主要成分，對生物有極其嚴(yán)重的危害。 工業(yè)化導(dǎo)致近地層大氣中臭氧濃度急劇升高，其在近地層大氣中濃
度平均每年升高0.3%-2.6%。而在某些地區(qū)，臭氧污染尤為劇烈，如 我國長江三角洲地區(qū)的6個大氣臭氧監(jiān)測點從1999至2000年，每 天7小時平均臭氧濃度為0.075pL丄—1，其中最大一小時臭氧濃度接 近0.2pL丄"。地表臭氧濃度升高對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)影響顯著，降低農(nóng)作物 光合速率，導(dǎo)致農(nóng)作物生物量顯著下降。
地表臭氧增加對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的影響已引起了科學(xué)家的廣泛關(guān) 注，并開展了較多的研究工作。研究方法主要是采用臭氧發(fā)生器人 為產(chǎn)生臭氧，將臭氧通入農(nóng)田中的開頂箱，以模擬農(nóng)田環(huán)境中臭氧 濃度增加。但目前的研究方法存在著一定問題臭氧濃度難以連續(xù) 自動調(diào)控。實驗時開頂箱內(nèi)的臭氧濃度要么很高，超過實驗者的要 求濃度，對作物造成很大的傷害，要么濃度很低，沒有達(dá)到實驗者 的要求濃度。實驗者對臭氧濃度難以控制，實驗結(jié)果的可靠性也大 大降低。因此，需要研制新型裝置來解決上述農(nóng)田環(huán)境中臭氧濃度 難以控制的問題，為開展臭氧濃度增加對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)影響的研究 工作提供必需的實驗裝置。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種農(nóng)田環(huán)境臭氧濃度自 動調(diào)控裝置，實現(xiàn)農(nóng)田環(huán)境中臭氧濃度的自動調(diào)控。一種農(nóng)田環(huán)境臭氧濃度自動調(diào)控裝置，所述裝置包括集氣裝置、 臭氧濃度監(jiān)測裝置、臭氧發(fā)生裝置、臭氧濃度記錄與調(diào)控裝置，所 述集氣裝置包括至少一個開頂箱，開頂箱內(nèi)設(shè)有布?xì)夤?，布?xì)夤苌?設(shè)有小孔，臭氧濃度監(jiān)測裝置包括至少一個臭氧濃度探測器，臭氧 濃度探測器安裝在開頂箱內(nèi)壁上，布?xì)夤芘c臭氧發(fā)生裝置通過給氣 管連接，臭氧濃度探測器與臭氧發(fā)生裝置分別和臭氧濃度記錄與調(diào) 控裝置通過數(shù)據(jù)線連接，由臭氧濃度記錄與調(diào)控裝置控制臭氧發(fā)生 量和記錄開頂箱內(nèi)臭氧濃度探測器探測的臭氧濃度。
所述開頂箱由不銹鋼空心管作為布?xì)夤苤瞥蓤A形框架，框架頂
部敞開，以進(jìn)行氣體循環(huán)，框架頂部斜壁及側(cè)面裝有透光率90%的 太陽板；所述給氣管為內(nèi)徑2-4cmPVC管。
本實用新型取得的有益效果
1、 不銹鋼空心管材料易彎曲，較方便地做成圓形開頂箱框架， 有利于開頂箱內(nèi)環(huán)境的均勻性。
2、 將高透光率的太陽板安裝在開頂箱框架上，兩者共同組成了 開頂箱，高透光率的太陽板保證了箱內(nèi)作物生長所必需的光強和光 質(zhì)，較以往人們常用的普通玻璃、透明聚氯乙烯板、各類聚乙烯薄 膜等具有明顯的優(yōu)點。
3、 通過臭氧濃度記錄與調(diào)控裝置、電磁閥的控制使開頂箱內(nèi)臭 氧濃度保持在實驗者要求的濃度，實現(xiàn)了農(nóng)田環(huán)境中臭氧濃度增加 的自動調(diào)控，提高了臭氧濃度增加對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)影響研究實驗結(jié) 果的可靠性。


圖1為農(nóng)田環(huán)境臭氧濃度自動調(diào)控裝置示意圖 裝置主要由開頂箱l、數(shù)據(jù)線2、給氣管3、臭氧濃度探測器4、
電磁閥5、電源開關(guān)6、臭氧濃度記錄與調(diào)控裝置7和臭氧發(fā)生器8組成。
圖2為開頂箱內(nèi)布?xì)夤苁疽鈭D 其中9為布?xì)夤?，IO為小孔。
具體實施方式實施例l
圖1為農(nóng)田環(huán)境臭氧濃度自動調(diào)控裝置示意圖，該裝置用來研 究地表臭氧濃度增加對冬小麥生長的影響。所述裝置包括集氣裝置、
臭氧濃度監(jiān)測裝置、臭氧發(fā)生裝置8、臭氧濃度記錄與調(diào)控裝置7， 在實驗中集氣裝置包括三個開頂箱l，開頂箱l內(nèi)設(shè)有布?xì)夤?，布 氣管9上設(shè)有小孔10，小孔10分布在布?xì)夤?的左右壁和上壁，直 徑小于0.5cm，間隔4-5cm，臭氧濃度監(jiān)測裝置包括三個臭氧濃度探 測器4，三個臭氧濃度探測器4分別安裝在三個開頂箱1內(nèi)壁上，布 氣管9與臭氧發(fā)生裝置8通過內(nèi)徑2cmPVC管連接，臭氧濃度探測 器4與臭氧發(fā)生裝置8分別和臭氧濃度記錄與調(diào)控裝置7通過數(shù)據(jù) 線2連接，由臭氧濃度記錄與調(diào)控裝置7控制臭氧發(fā)生量和記錄開 頂箱1內(nèi)臭氧濃度探測器4探測的臭氧濃度。
圖2為開頂箱內(nèi)布?xì)夤苁疽鈭D，開頂箱l由不銹鋼空心管作為 布?xì)夤?制成圓形框架，框架頂部敞開，以進(jìn)行氣體循環(huán)，框架頂 部斜壁及側(cè)面裝有透光率90%的太陽板。
實驗中臭氧濃度增加設(shè)計為3個水平低濃度20nl/L,中濃度 40nl/L，高濃度60nl/L。打開電源開關(guān)6，啟動裝置，在臭氧濃度記 錄與調(diào)控裝置7上將三個開頂箱1的臭氧濃度分別設(shè)為20nl/L、 40nl/L和60nl/L。臭氧發(fā)生裝置8開始工作，臭氧分別通入到三個 開頂箱1中。每個開頂箱1內(nèi)的臭氧濃度探測器4探測臭氧濃度， 信號通過數(shù)據(jù)線2傳輸至臭氧濃度記錄與調(diào)控裝置7。當(dāng)開頂箱1 內(nèi)臭氧濃度達(dá)到預(yù)設(shè)值時，臭氧濃度記錄與調(diào)控裝置7通過電磁閥5 切斷臭氧的供應(yīng)；開頂箱1內(nèi)臭氧濃度降低后，臭氧濃度記錄與調(diào) 控裝置7又通過電磁閥5向開頂箱1供應(yīng)臭氧，保證開頂箱1內(nèi)臭 氧濃度分別維持在20nl/L、 40nl/L和60nl/L。
實施例2
圖1為農(nóng)田環(huán)境臭氧濃度自動調(diào)控裝置示意圖，該裝置用來研 究地表臭氧濃度增加對冬小麥生長的影響。所述裝置包括集氣裝置、 臭氧濃度監(jiān)測裝置、臭氧發(fā)生裝置8、臭氧濃度記錄與調(diào)控裝置7，在實驗中集氣裝置包括四個開頂箱l，開頂箱l內(nèi)設(shè)有布?xì)夤?，布 氣管9上設(shè)有小孔10,小孔10分布在布?xì)夤?的左右壁和上壁，直 徑小于0.5cm，間隔4-5cm，臭氧濃度監(jiān)測裝置包括四個臭氧濃度探 測器4，四個臭氧濃度探測器4分別安裝在四個開頂箱1內(nèi)壁上，布 氣管9與臭氧發(fā)生裝置8通過內(nèi)徑4cmPVC管連接，臭氧濃度探測 器4與臭氧發(fā)生裝置8分別和臭氧濃度記錄與調(diào)控裝置7通過數(shù)據(jù) 線2連接，由臭氧濃度記錄與調(diào)控裝置7控制臭氧發(fā)生量和記錄開 頂箱l內(nèi)臭氧濃度探測器4探測的臭氧濃度。
圖2為開頂箱內(nèi)布?xì)夤苁疽鈭D，開頂箱1由不銹鋼空心管作為 布?xì)夤?制成圓形框架，框架頂部敞開，以進(jìn)行氣體循環(huán)，框架頂 部斜壁及側(cè)面裝有透光率90%的太陽板。
實驗中臭氧濃度增加設(shè)計為4個水平O(不輸臭氧，輸入空氣)、 低濃度15nl/L，中濃度30nl/L，高濃度60nl/L。打開電源開關(guān)6，啟 動裝置，在臭氧濃度記錄與調(diào)控裝置7上將四個開頂箱1的臭氧濃 度分別設(shè)為0、 15nl/L、 30nl/L和60nl/L。臭氧發(fā)生裝置8開始工作， 臭氧分別通入到四個開頂箱1中。每個開頂箱1內(nèi)的臭氧濃度探測 器4探測臭氧濃度，信號通過數(shù)據(jù)線2傳輸至臭氧濃度記錄與調(diào)控 裝置7。當(dāng)開頂箱1內(nèi)臭氧濃度達(dá)到預(yù)設(shè)值時，臭氧濃度記錄與調(diào)控 裝置7通過電磁閥5切斷臭氧的供應(yīng)；開頂箱1內(nèi)臭氧濃度降低后， 臭氧濃度記錄與調(diào)控裝置7又通過電磁閥5向開頂箱1供應(yīng)臭氧， 保證開頂箱l內(nèi)臭氧濃度分別維持在O、 15nl/L、 30nl/L和60nl/L。
實施例3
圖1為農(nóng)田環(huán)境臭氧濃度自動調(diào)控裝置示意圖，該裝置用來研 究地表臭氧濃度增加對冬小麥生長的影響。所述裝置包括集氣裝置、 臭氧濃度監(jiān)測裝置、臭氧發(fā)生裝置8、臭氧濃度記錄與調(diào)控裝置7， 在實驗中集氣裝置包括兩個開頂箱l，開頂箱l內(nèi)設(shè)有布?xì)夤?，布 氣管9上設(shè)有小孔10，小孔10分布在布?xì)夤?的左右壁和上壁，直 徑小于0.5cm，間隔4-5cm，臭氧濃度監(jiān)測裝置包括兩個臭氧濃度探 測器4，兩個臭氧濃度探測器4分別安裝在兩個開頂箱1內(nèi)壁上，布 氣管9與臭氧發(fā)生裝置8通過內(nèi)徑3cmPVC管連接，臭氧濃度探測器4與臭氧發(fā)生裝置8分別和臭氧濃度記錄與調(diào)控裝置7通過數(shù)據(jù) 線2連接，由臭氧濃度記錄與調(diào)控裝置7控制臭氧發(fā)生量和記錄開 頂箱1內(nèi)臭氧濃度探測器4探測的臭氧濃度。
圖2為開頂箱內(nèi)布?xì)夤苁疽鈭D，幵頂箱l由不銹鋼空心管作為 布?xì)夤?制成圓形框架，框架頂部敞開，以進(jìn)行氣體循環(huán)，框架頂 部斜壁及側(cè)面裝有透光率90%的太陽板。
實驗中臭氧濃度增加設(shè)計為2個水平低濃度25nl/L,高濃度 50nl/L。打開電源開關(guān)6，啟動裝置，在臭氧濃度記錄與調(diào)控裝置7 上將兩個開頂箱1的臭氧濃度分別設(shè)為25nl/L和50nl/L。臭氧發(fā)生 裝置8開始工作，臭氧分別通入到兩個開頂箱1中。每個開頂箱1 內(nèi)的臭氧濃度探測器4探測臭氧濃度，信號通過數(shù)據(jù)線2傳輸至臭 氧濃度記錄與調(diào)控裝置7。當(dāng)開頂箱1內(nèi)臭氧濃度達(dá)到預(yù)設(shè)值時，臭 氧濃度記錄與調(diào)控裝置7通過電磁閥5切斷臭氧的供應(yīng)；開頂箱1 內(nèi)臭氧濃度降低后，臭氧濃度記錄與調(diào)控裝置7又通過電磁閥5向 開頂箱1供應(yīng)臭氧，保證開頂箱1內(nèi)臭氧濃度分別維持在25nl/L和 50nl/L。
權(quán)利要求1、一種農(nóng)田環(huán)境臭氧濃度自動調(diào)控裝置，其特征在于所述裝置包括集氣裝置、臭氧濃度監(jiān)測裝置、臭氧發(fā)生裝置(8)、臭氧濃度記錄與調(diào)控裝置(7)，所述集氣裝置包括至少一個開頂箱(1)，開頂箱(1)內(nèi)設(shè)有布?xì)夤?9)，布?xì)夤?9)上設(shè)有小孔(10)，臭氧濃度監(jiān)測裝置包括至少一個臭氧濃度探測器(4)，臭氧濃度探測器(4)安裝在開頂箱(1)內(nèi)壁上，布?xì)夤?9)與臭氧發(fā)生裝置(8)通過給氣管(3)連接，臭氧濃度探測器(4)與臭氧發(fā)生裝置(8)分別和臭氧濃度記錄與調(diào)控裝置(7)通過數(shù)據(jù)線(2)連接，由臭氧濃度記錄與調(diào)控裝置(7)控制臭氧發(fā)生量和記錄開頂箱(1)內(nèi)臭氧濃度探測器(4)探測的臭氧濃度。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的農(nóng)田環(huán)境臭氧濃度自動調(diào)控裝置，其 特征在于所述開頂箱(1)由不銹鋼空心管作為布?xì)夤苤瞥蓤A形框 架，框架頂部敞開，以進(jìn)行氣體循環(huán)，框架頂部斜壁及側(cè)面裝有透 光率90%的太陽板。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的農(nóng)田環(huán)境臭氧濃度自動調(diào)控裝置，其 特征在于所述給氣管(3)為內(nèi)徑2-4cmPVC管。
專利摘要本實用新型公開了一種農(nóng)田環(huán)境臭氧濃度自動調(diào)控裝置，屬生態(tài)環(huán)境與氣象環(huán)境調(diào)控的技術(shù)與方法領(lǐng)域。本實用新型應(yīng)用集氣裝置、臭氧濃度監(jiān)測裝置、臭氧發(fā)生裝置、臭氧濃度記錄與調(diào)控裝置等構(gòu)成農(nóng)田環(huán)境臭氧濃度增加裝置和檢測裝置，使臭氧濃度能夠連續(xù)自動的進(jìn)行調(diào)控，保持在所需的臭氧濃度值。本實用新型構(gòu)建了農(nóng)田環(huán)境中臭氧濃度增加環(huán)境，實現(xiàn)了臭氧濃度的連續(xù)自動調(diào)控。
文檔編號A01G7/00GK201355950SQ20092003680
公開日2009年12月9日 申請日期2009年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月25日
發(fā)明者劉巧輝, 李涵茂, 楊燕萍, 王讓會, 胡正華, 魁 陳, 陳書濤 申請人:南京信息工程大學(xué)