一种多功能uv-b辐射装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种多功能UV?B辐射装置，包括底座、灯臂、紫外线灯源、挡板，所述灯臂的一端固定连接在底座上，所述灯臂的另一端与所述紫外线灯源相连，所述挡板与所述底座相连，所述紫外线灯源上设置有滤光膜；还包括控制器、紫外线传感器，所述紫外线传感器、紫外线灯源分别与所述控制器相连。本实用新型结构简单，能够检测自然背景的UV?B辐射强度并自动调节紫外线灯源的辐射强度。
【专利说明】
一种多功能UV-B辐射装置
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种多功能UV-B辐射装置，尤其涉及一种可根据自然光中UV-B辐射量来自动调节UV-B辐射强度的试验装置。
【背景技术】
[0002]近年来，随着社会工业化发展，大量氯氟烃类气体释放到大气中，氯氟烃类气体破坏了大气臭氧层，臭氧含量减少了 50%。臭氧层的主要功能是吸收太阳福射中的紫外线，尤其对长波紫外线UV-C(小于280nm)的吸收能力特别强，因此，即使臭氧层减少90%，UV-C也到达不了地面;臭氧对短波紫外线UV-A(320-400nm)的吸收能力很弱，但是UV-A所引起的生物学效应微不足道。因此，臭氧层减薄导致的直接后果是太阳福射中UV-B(280-320nm)到达地球地面的福射增强，太阳背景福射中的UV-B虽然在光谱中比例不高，但却具有极大的生物学效应，它已成为引起人们广泛关注的全球变化的问题之一。
[0003]目前，在研究UV-B辐射对植物生长时，通常的实验方法是将供试植物栽植盆中，然后利用紫外灯照射植物，并通过调节紫外灯与植物顶层的高度来调节紫外线辐射强度。此方法存在辐射强度控制不精确、不能真实模拟自然条件下的UV-B辐射、操作不便利等问题。
【实用新型内容】
[0004]有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种多功能UV-B辐射装置，能够根据自然背景的UV-B辐射强度自动调节紫外线灯源的辐射强度。
[0005]本实用新型通过以下技术手段解决上述技术问题:
[0006]一种多功能UV-B辐射装置，包括底座、灯臂、紫外线灯源、挡板，所述灯臂的一端固定连接在底座上，所述灯臂的另一端与所述紫外线灯源相连，所述挡板与所述底座相连，所述紫外线灯源上设置有滤光膜;还包括控制器、紫外线传感器，所述紫外线传感器、紫外线灯源分别与所述控制器相连。
[0007]达到的技术效果是，将供试的植物栽培在栽植盆中，然后将栽植盆放置在紫外线灯源下方;紫外线灯源上设置的滤光膜为醋酸纤维素膜，所述滤光膜可将UV-C辐射滤去，SP所述紫外线灯源提供的是波长在280-320nm的UV-B辐射;紫外线传感器放置在户外的所要模拟地区的地面上，用来检测实时的自然光背景下的UV-B辐射强度，紫外线传感器将信号传输给控制器，控制器根据设定的UV-B辐射强度预设值控制紫外线灯源强度;所述挡板用于阻隔各处理间的植物，以减少各处理间的相互影响。
[0008]进一步，所述灯臂包括连接臂和调节臂，所述连接臂与所述调节臂通过万向轴一相连，所述调节臂与所述紫外线灯源通过万向轴二相连。所述调节臂可沿所述连接臂任意角度旋转，所述紫外线灯源可沿所述调节臂任意角度旋转，用以调节所述紫外线灯源的辐射方向。
[0009]进一步，还包括第一电机和第二电机，所述第一电机与所述万向轴一连接，所述第二电机与所述万向轴二连接，所述第一电机和第二电机分别与所述控制器相连。通过在控制器上输入所要模拟地区的经玮度值，然后控制器控制第二电机驱动万向轴二旋转，进而控制紫外线灯源的照射方向，使紫外线灯源所处方位与所要模拟地区太阳的方位一致即太阳方位角一致;控制器控制第一电机驱动万向轴一旋转，进而控制调节臂的移动，使调节臂的移动模拟太阳东升西落的运动规律。
[0010]进一步，所述挡板通过升降机构与所述底座连接，所述挡板的底部设置有滑轨，所述升降机构的顶部设置有滑块，所述滑块安装在所述滑轨内。所述挡板可以根据栽植盆的高度进行调节，所述挡板可沿升降机构前后移动，以达到挡板可以根据实验情况有效阻挡各处理的目的。
[0011]进一步，所述灯臂上连接有用于模拟树林下光照环境的遮阴板，所述遮阴板位于所述紫外线灯源的正下方，所述遮阴板与所述底座相互平行，所述遮阴板上设置有孔，所述孔的排列方式为不规则排列。诸多实验需要研究UV-B辐射对树林下灌木和草本的影响，所述遮阴板是用于模拟树林下光照环境的，所述紫外线光源照射到遮阴板上，其中有一部分紫外线透过遮阴板上的孔照射到植物上，就好像太阳辐射照射到林冠层上，一部分辐射透过林冠的孔隙照射到林冠下的灌木或草本上。
[0012]进一步，所述遮阴板与所述灯臂通过曲柄滑块连接，所述曲柄滑块上连接有第三电机，所述第三电机与所述控制器相连。控制器控制第三电机驱动曲柄滑块运动，进而带动所述遮阴板微小幅度的运动，用以模拟林冠层随风摆动。
[0013 ] 进一步，还包括温湿度传感器、喷雾器和加热器，所述温湿度传感器、喷雾器、加热器分别与所述控制器相连，所述温湿度传感器、喷雾器、加热器分别设置在所述底座上。温湿度传感器可检测植物所处环境的温度和湿度，通过控制器设定实验设计中环境温度和湿度预设值，当温度、湿度低于或高于预设值时，控制器控制喷雾器、加热器开闭来进行调节；这样在做UV-B单因素对植物的影响方面的实验时，可以有效的控制各处理间环境条件的均致性，避免环境条件不一致对实验的影响，同时，在做环境条件、UV-B辐射复合因子对植物的影响实验时，可以精确控制环境条件的梯度设置。
[0014]进一步，还包括土壤温湿度传感器、土壤pH传感器、土壤EC传感器、输水管、输肥管，所述输水管和输肥管上分别设置有电磁阀一和电磁阀二，所述土壤温湿度传感器、土壤PH传感器、土壤EC传感器、电磁阀一、电磁阀二分别与所述控制器相连，所述土壤温湿度传感器、土壤pH传感器、土壤EC传感器能够放置在土壤中，所述输水管、输肥管能够插入到土壤中。土壤温湿度传感器、土壤pH传感器、土壤EC传感器分别用来检测土壤温度、含水量、pH值、土壤营养状况，通过控制器设定实验设计各指标的预设值，当各指标低于或高于预设值时，控制器控制输水管、输肥管的开闭来进行调节土壤的水分、养分状况;这样在做UV-B单因素对植物的影响方面的实验时，可以有效的控制各处理间土壤条件的均致性，避免环境条件不一致对实验的影响，同时，在做土壤状况、UV-B辐射复合因子对植物的影响实验时，可以精确控制土壤温湿度、土壤PH、土壤营养状况、UV-B辐射复合因子的梯度设置。
[0015]本实用新型的有益效果:(I)能够根据自然背景的UV-B辐射强度自动调节紫外线灯源的辐射强度；(2)紫外线灯源的方位可以调节，紫外线灯源所处方位可调节至与所要模拟研究区域的太阳高度角一致；(3)紫外线灯源可以移动，紫外线灯源可模拟太阳东升西落的运动规律进行移动；(4)能够模拟林下环境，便于研究UV-B辐射对林下灌木及草本的影响；(5)能够控制UVB辐射条件的同时控制环境温湿度、土壤温湿度、土壤pH、土壤营养状况等多重因子，便于研究UV-B辐射等复合因子对植物生长的影响。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型的结构不意图；
[0017]图2是本实用新型实施例二的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]以下将结合附图对本实用新型进行详细说明:
[0019]实施例一
[0020]如图1所示:
[0021 ] 一种多功能UV-B辐射装置，包括底座1、灯臂2、紫外线灯源3、挡板4，所述灯臂2的一端固定连接在底座I上，所述灯臂2的另一端与所述紫外线灯源3相连，所述挡板4与所述底座I相连，所述紫外线灯源3上设置有滤光膜;还包括控制器、紫外线传感器，所述紫外线传感器、紫外线灯源3分别与所述控制器相连。
[0022]所述灯臂2包括连接臂21和调节臂22，所述连接臂21与所述调节臂22通过万向轴一 5相连，所述调节臂22与所述紫外线灯源3通过万向轴二 6相连，还包括第一电机和第二电机，所述第一电机与所述万向轴一 5连接，所述第二电机与万向轴二 6连接，所述第一电机和第二电机分别与所述控制器相连。
[0023]所述挡板4通过升降机构与所述底座I连接，所述挡板4的底部设置有滑轨，所述升降机构的顶部设置有滑块，所述滑块安装在所述滑轨内。
[0024]实施例二
[0025]如图1所示:
[0026]—种多功能UV-B辐射装置，包括底座1、灯臂2、紫外线灯源3、挡板4，所述灯臂2的一端固定连接在底座I上，所述灯臂2的另一端与所述紫外线灯源3相连，所述挡板4与所述底座I相连，所述紫外线灯源3上设置有滤光膜;还包括控制器、紫外线传感器，所述紫外线传感器、紫外线灯源3分别与所述控制器相连。
[0027]所述灯臂2包括连接臂21和调节臂22，所述连接臂21与所述调节臂22通过万向轴一 5相连，所述调节臂22与所述紫外线灯源3通过万向轴二 6相连，还包括第一电机和第二电机，所述第一电机与所述万向轴一 5连接，所述第二电机与万向轴二 6连接，所述第一电机和第二电机分别与所述控制器相连。
[0028]所述挡板4通过升降机构与所述底座I连接，所述挡板4的底部设置有滑轨，所述升降机构的顶部设置有滑块，所述滑块安装在所述滑轨内。
[0029]还包括温湿度传感器、喷雾器和加热器，所述温湿度传感器、喷雾器、加热器分别与所述控制器相连，所述温湿度传感器、喷雾器、加热器分别设置在所述底座I上。
[0030 ]还包括土壤温湿度传感器、土壤pH传感器、土壤EC传感器、输水管、输肥管，所述输水管和输肥管上分别设置有电磁阀一和电磁阀二，所述土壤温湿度传感器、土壤PH传感器、土壤EC传感器、电磁阀一、电磁阀二分别与所述控制器相连，所述土壤温湿度传感器、土壤pH传感器、土壤EC传感器能够放置在土壤中，所述输水管、输肥管能够插入到土壤中。
[0031 ] 实施例三
[0032]如图1-2所示:
[0033]—种多功能UV-B辐射装置，包括底座1、灯臂2、紫外线灯源3、挡板4，所述灯臂2的一端固定连接在底座I上，所述灯臂2的另一端与所述紫外线灯源3相连，所述挡板4与所述底座I相连，所述紫外线灯源3上设置有滤光膜;还包括控制器、紫外线传感器，所述紫外线传感器、紫外线灯源3分别与所述控制器相连。
[0034]所述灯臂2包括连接臂21和调节臂22，所述连接臂21与所述调节臂22通过万向轴一 5相连，所述调节臂22与所述紫外线灯源3通过万向轴二 6相连，还包括第一电机和第二电机，所述第一电机与所述万向轴一 5连接，所述第二电机与万向轴二 6连接，所述第一电机和第二电机分别与所述控制器相连。
[0035]所述挡板4通过升降机构与所述底座I连接，所述挡板4的底部设置有滑轨，所述升降机构的顶部设置有滑块，所述滑块安装在所述滑轨内。
[0036]所述灯臂2上连接有用于模拟树林下光照环境的遮阴板7，所述遮阴板7位于所述紫外线灯源3的正下方，所述遮阴板7与所述底座I相互平行，所述遮阴板7上设置有孔，所述孔的排列方式为不规则排列。
[0037]所述遮阴板7与所述灯臂2通过曲柄滑块连接，所述曲柄滑块上连接有第三电机，所述第三电机与所述控制器相连。
[0038]以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种多功能UV-B辐射装置，其特征在于:包括底座(I)、灯臂(2)、紫外线灯源(3)、挡板(4)，所述灯臂(2)的一端固定连接在底座(I)上，所述灯臂(2)的另一端与所述紫外线灯源(3)相连，所述挡板(4)与所述底座(I)相连，所述紫外线灯源(3)上设置有滤光膜，还包括控制器、紫外线传感器，所述紫外线传感器、紫外线灯源(3)分别与所述控制器相连。2.根据权利要求1所述的一种多功能UV-B辐射装置，其特征在于:所述灯臂(2)包括连接臂(21)和调节臂(22)，所述连接臂(21)与所述调节臂(22)通过万向轴一 (5)相连，所述调节臂(22)与所述紫外线灯源(3)通过万向轴二 (6)相连。3.根据权利要求2所述的一种多功能UV-B辐射装置，其特征在于:还包括第一电机和第二电机，所述第一电机与所述万向轴一 (5)连接，所述第二电机与所述万向轴二 (6)连接，所述第一电机和第二电机分别与所述控制器相连。4.根据权利要求1所述的一种多功能UV-B辐射装置，其特征在于:所述挡板(4)通过升降机构与所述底座(I)相连，所述挡板(4)的底部设置有滑轨，所述升降机构的顶部设置有滑块，所述滑块安装在所述滑轨内。5.根据权利要求1所述的一种多功能UV-B辐射装置，其特征在于:所述灯臂(2)上连接有用于模拟树林下光照环境的遮阴板(7)，所述遮阴板(7)位于所述紫外线灯源(3)的正下方，所述遮阴板(7)与所述底座(I)相互平行，所述遮阴板(7)上设置有孔，所述孔的排列方式为不规则排列。6.根据权利要求5所述的一种多功能UV-B辐射装置，其特征在于:所述遮阴板(7)与所述灯臂(2)通过曲柄滑块连接，所述曲柄滑块上连接有第三电机，所述第三电机与所述控制器相连。7.根据权利要求1所述的一种多功能UV-B辐射装置，其特征在于:还包括温湿度传感器、喷雾器和加热器，所述温湿度传感器、喷雾器、加热器分别与所述控制器相连，所述温湿度传感器、喷雾器、加热器分别设置在所述底座(I)上。8.根据权利要求1所述的一种多功能UV-B辐射装置，其特征在于:还包括土壤温湿度传感器、土壤pH传感器、土壤EC传感器、输水管、输肥管，所述输水管和输肥管上分别设置有电磁阀一和电磁阀二，所述土壤温湿度传感器、土壤pH传感器、土壤EC传感器、电磁阀一、电磁阀二分别与所述控制器相连，所述土壤温湿度传感器、土壤PH传感器、土壤EC传感器能够放置在土壤中，所述输水管、输肥管能够插入到土壤中。
【文档编号】G05D27/02GK205623370SQ201620467637
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月20日
【发明人】李倩, 毛祝新, 王宇超, 毛少利, 李为民
【申请人】陕西省西安植物园