| 主权项 |
一种基于高压电场的作物养分吸收诱导装置，其特征在于：包括试验箱主体 (1)、一对平行极板 (11)、补光装置(10)、补光调节装置、通风装置(19)、温湿度传感器(15)、光照传感器(16)、高压发生器(12)及其高压控制器(13)、极板间距调节装置、放电棒(21)和控制器(22)；所述的试验箱主体(1)是一个六面体试验箱，支架(5)采用角钢搭接而成，在所述角钢上开有长孔，便于补光调节装置的调节；试验箱顶部和底部为高压绝缘板；试验箱主体(1)前面安装有镜面玻璃移门，便于作物样品的取放；试验箱主体(1)的其余三侧面均安装有镜面玻璃，用以对补光装置发出的光进行反射，以增强作物的光照强度；试验箱主体(1)前面安装的镜面玻璃移门和试验箱主体(1)后面镜面玻璃离试验箱主体(1)的顶部均有约30 cm距离，以用于安装通风装置(19)，便于作物生长所需的空气流通；所述的平行极板 (11)由两块大小相同的圆角矩形状导电性能良好的厚度为3 mm的薄金属板做成的上极板和下级板组成，所述上极板固定在极板间距调节装置上，所述下极板固定在底部的高压绝缘板上，上极板和下极板互相平行；所述的补光装置(10)连接到补光调节装置上，由一组植物生长灯组成和一组相应继电器组成；每个植物生长灯连接有一个继电器，在控制器(22)的控制下可根据作物实测光照强度和目标光照强度单独控制灯的开关，从而控制电场内植物的光照强度；所述的补光调节装置由分别加工有均匀分布长孔的金属角钢拉杆A (8)、拉杆B (9)、拉杆C (17)和拉杆D (18)组成；拉杆A (8)和拉杆C (17)平行，拉杆B(9)和拉杆D (18)平行，拉杆A (8)和拉杆C (17)固定到支架 (5)上，拉杆B(9)和拉杆D (18)分别固定于拉杆A (8)和拉杆C (17)上，通过调节拉杆C (17)和拉杆A (8)在支架 (5)高度方向上位置即可实现补光装置(10)竖直方向位置的调节；通过调节拉杆B(9)和拉杆D(18)在拉杆A (8)和拉杆C (17)水平方向的位置，即可实现补光装置(10)的植物生长灯与位于两平行极板(11)间作物的距离；通过补光调节装置可实现补光装置(10)在水平和竖直两个方向位置的调节，竖直方向调节一方面以适应作物生长高度的变化，另一方面调节该方向上补光装置(10)离电场内作物的距离，水平方向的调节可实现补光装置(10)与离电场内作物的距离，从而实现对作物光照强度的调节；所述的极板间距调节装置由螺母(2)、螺杆A(20)、金属板(3)、螺杆B(14)、螺母(7)和高压绝缘棒(6)组成；螺杆A(20)一端带有调节手柄，另一端依次穿过焊接在金属板(3)的螺母(2)和高压绝缘板(4)与高压绝缘棒(6)一端的内螺纹连接；高压绝缘棒(6)两端加工有长度为5cm的内螺纹孔，两所述内螺纹孔中间为实心绝缘棒，高压绝缘棒(6)一端与螺杆B(14) 一端连接，另一端与螺杆A(20)连接；螺杆B(14)另一端与焊接于平行极板(11)中心位置的螺母(7)连接；金属板(3)固定在顶部的高压绝缘板(4)上；通过对螺母(2)和螺杆A(20)组成的螺母螺杆机构进行调节即可实现平行极板(11)间距的调节，一方面可适应两平行极板(11)间作物生长需要，随着作物株高增加，极板间距需要相应调整，另一方面可改变两平行极板(11)间电场强度大小；所述的通风装置(19)由排风扇和保护网组成；排风扇位于试验箱主体(1)前面安装的镜面玻璃移门顶部和试验箱主体(1)顶部之间，并固定在支架(5)上，位于排风扇外侧的保护网也通过支架(5)固定；通风装置(19)为试验箱主体(1)放置的植物通风以使作物正常呼吸，同时对试验箱主体(1)内作物温度进行降温调节；所述的高压发生器(12)和高压控制器(13)分别为：BGG脉宽调制型直流高压发生器及其配套控制器，高压发生器(12)用于在平行极板(11)间产生高压，其正、负极分别连接到平行极板(11)的上极板和下极板上；高压控制器(13)用于调节高压发生器(12)的输出电压；所述的温湿度传感器(15)采用的是瑞士盛世瑞恩公司的SHT11数字温湿度传感器，安装于试验箱主体(1)内支架(5)靠近作物的位置，通过单总线与控制器主机板(22)的通用I/O接口E (34)连接，以监测植物所处电场中环境温度；所述的放电棒(21)为一导电性好的金属棒，一端插入到高压绝缘棒，另一端和地线连接；所述的控制器由控制器主机板(22)、通风装置驱动电路 (41)、补光装置驱动电路 (42)、人机接口(43)、光照强度检测装置(44)、温湿度检测装置(45)和电源(37)组成；通风装置驱动电路 (41)、补光装置驱动电路 (42)、人机接口(43)、光照强度检测装置(44)、温湿度检测装置(45)和电源(37)分别与控制器主机板(22)相连接；所述通风装置驱动电路 (41)由通风装置(19)、继电器组A( 24)、线驱动器B( 27)和通用I/O接口A (30)组成；所述补光装置驱动电路 (42)由通用I/O接口B (31)、线驱动器C (28)、继电器组 B (25)和补光装置(10)组成；控制器AT89S52芯片集成通用I/O接口；I/O接口A (30)依次连接线驱动器B (27)、继电器组A (24)和通风装置(19)，根据温湿度传感器(15)采集到现场实测温湿度；I/O接口A(30)中与继电器组A (24)相连的引脚端通过输出不同电平即可控制对应排风扇启停，进而控制试验箱主体(1)内的温度；通用I/O接口B (31)依次连接线驱动器C (28)、继电器组 B (25)和补光装置(10)，根据光照传感器(16)采集到现场实测光照强度，I/O接口B (31)中与继电器组 B (25)相连的引脚端通过输出不同电平即可控制对应补光装置(10)中植物生长灯的开关，进而控制试验箱主体(1)内植物所需的光照强度；键盘及多位开关(23)依次通过线驱动器A (26)、电平转换器(29)连接到通用I/O接口C (32)，以进行设置温度、湿度、光照强度等目标参数和控制参数的输入和修改；光照传感器(16)与通用I/O接口D (33)以I<sup>2</sup>C总线形式连接；温湿度传感器(15)以单总线方式连接到通用I/O接口E (34)；LCD接口(36)通过外部扩展总线(35)连接到控制器主板(22)，以显示检测数据。 |
