专利名称：一种用于模拟可调磁场的多功能气室的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种以低碳节能为设计理念的用于精准小气候下磁生物学效应监测及模拟的试验设备，具体地说是一种用于模拟可调磁场的多功能气室。
背景技术：
生物磁学是研究和应用物质的磁性和磁场与生物学特性之间相互联系和相互影响的一门新兴边缘学科，它已经越来越受到人们的关注，目前已在农业、医学、环保、食品以及生物工程等领域得到广泛应用；而以大气CO2浓度升高为主要特征的全球气候变化问题也日益成为人类可持续发展最严峻的挑战之一。对“磁场一精准小气候”互作生物学效应中的关键科学问题，开展基础性、战略性、前瞻性研究，可全面提升我国磁生物学及全球气候变化研究的竞争力。多功能气室被认为是一种比较好的模拟不同磁场及精准小气候的环境试验装置，国内外对“磁场——精准小气候”互作的人工控制环境下的生物学研究当前尚无报道。迫切需要开发一套设计合理、精确易控、多功能试验参数设计的试验装置。
发明内容
本发明的目的在于填补高性能的“磁场一精准小气候”互作生物学效应研究装置的缺乏，提供一套设计合理、精确易控、低碳高效的“磁场——精准小气候”互作生物学效应研究的用于模拟可调磁场的多功能气室。本发明的目的是通过以下技术方案解决的
一种用于模拟可调磁场的多功能气室，包括底座、框体和顶盖，底座内设有通过输气管与外界气源相连的气体喷头和换气扇，其特征在于所述框体和顶盖的外壁分别采用透明的钢化玻璃和有机玻璃制成，在框体内设有将底座和框体空间隔开的网状隔层，网状隔层上放置有可调磁场，可调磁场的上侧设有固定设置的光照控制系统，可调磁场的周侧设有固定在框体外壁内侧的温湿控制系统和悬空设置的数据采集系统，所述的底座外设有配电系统。所述的网状隔层上放置有光照控制系统。所述的温湿控制系统和数据采集系统位于框体的试验空间的中部。所述框体的上部设有分割试验空间和框体收口空间的横梁,横梁的中部上侧设有固定设置的中空套管，中空套管的顶端与强力弹簧的一端相连，强力弹簧的另一端固定在贯穿中空套管的中柱上，中柱和其上部设置的稳定支架支撑起顶盖的外壁，“伞式”顶盖罩设在框体收口的上侧。所述中空套管的管体上设有纵向排列的插孔，插销穿过插孔定位中柱的位置以实现顶盖的升降。所述框体收口的上端设有边缘采用密封条包裹。 所述顶盖的顶部设有电动式可收放遮光幕布。
所述的顶盖的顶端设有接地的避雷针。所述框体上部的框体收口的顶端与顶盖的下沿之间设有隔离网。所述的可调磁场放置在位于网状隔层中部的可调节角度的磁场底座上。本发明相比现有技术有如下优点
本发明的多功能气室内设置的强度、方向可调磁场极大提高了试验的灵活性和开源性，满足了模拟“温度-湿度-光照-气体”多参数精准小气候下不同磁场的试验环境，温湿控制系统结合换气扇可有效保证温湿度控制的精准度和气体释放的均匀度，整体外壁材料为高韧性、高透光率的有机玻璃和钢化玻璃有利于各个方向的采光，提高光能的利用率，同时光照控制系统和电动式可收放遮光幕布的协调使用可灵活的在控制光照时间和有效利用光能之间寻求平衡，等高度设置在试验空间中部的数据采集系统不仅降低了工作量，提高了试验的准确性，同时减少了人进出气室因素对试验的影响，大大提高了试验结果的准确性。本发明的“伞式”可升降顶盖设计，可有效调节整个多功能气室内的气体流动效率和升、降温效率，顶盖顶端设置的避雷针保障了雷暴天气实验装置的安全性；同时框体和顶盖的结构简易，易于搭建，用料较少，易于在野外快速搭建简易装置，适用于“磁场——精准小气候”互作生物学效应的研究。
附图1是本发明的整体结构示意 附图2是本发明的多功能气室框体俯视 附图3是本发明的“伞式”顶盖升降结构示意图。其中1 一底座；2—框体；3—顶盖；4一输气管；5—气体喷头；6—换气扇；7 —网状隔层；8—可调磁场；9一光照控制系统；10—温湿控制系统；11一数据采集系统；12—配电系统；13—框体收口 ；14一横梁；15—中空套管；16—强力弹簧；17—中柱；18—稳定支架；19一插孔；20—插销；21—密封条；22—避雷针；23—隔尚网；24—磁场底座。
具体实施例方式下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。如图1-3所示一种用于模拟可调磁场的多功能气室，该气室由3部分组成，自下至上为底座1、框体2和“伞式”的顶盖3，气室的整体横截面为圆形，底座I的纵截面为长方形，框体2包括上部纵截面为等腰梯形的框体收口 13和下部纵截面为长方形的试验空间，“伞式”的顶盖3的纵截面为等腰三角形；地基为灰土持力层，底座I堆砌成中空圆柱体结构，高度为地面以上不少于O. 5米，底座I的侧壁上等距离安装不少于四个的换气扇6，换气扇6可稳定气室内各部位的温湿度偏差,底座I内还设有通过输气管4与外界气源相连的气体喷头5，可选气体经由输气管4通过气体喷头5均匀喷出气体进入底座I内，气体经换气扇6充分混匀后进入框体2的试验空间内，底座I的外侧设有砖制的“Z”形阶梯与地面相连，阶梯的内侧与底座I的外侧构成的空间为配电系统12的安装处；框体2的外壁有高采光率的钢化玻璃制成，框体2的外壁上设有玻璃拉门，玻璃拉门在轨道上滑动以开关框体1，在框体2内设有将底座I和框体2空间隔开的网状隔层7，网状隔层7上放置有可调磁场8，该可调磁场8选用中国科学院电工研究所电磁生物工程研究组研制的强度可调的模拟地球磁场装置，可调磁场8放置在位于网状隔层7中部的可调节角度的磁场底座
24上，可调磁场8的磁场方向通过调整磁场底座24的角度来实现，在可调磁场8的上侧设有固定设置的光照控制系统9，光照控制系统9由不少于三组的高亮度冷光灯和亮度、时间控制系统组成，光照控制系统9还可放置在网状隔层7上，可调磁场8的周侧设有固定在框体I外壁内侧的温湿控制系统10和悬空设置的数据采集系统11，温湿控制系统10和数据采集系统11位于框体2的试验空间的中部，不少于三组温湿控制系统10可根据设置调整框体2试验空间内的温度和湿度,数据采集系统11可实时监测并存储框体2试验空间中的环境参数，气体喷头5、光照控制系统9、温湿控制系统10和数据采集系统11构成了温度、光照、气体可调的多功能气室；在框体2的上部设有分割试验空间和框体收口 13空间的横梁14，顶盖3罩设在框体收口 13的上侧，框体收口 13的上端边缘采用密封条21包裹且框体收口 13的顶端与顶盖3的下沿之间设有隔离网23，顶盖3包括中柱17、稳定支架18和透明有机玻璃制成的外壁，中柱17和其上部设置的稳定支架18支撑起顶盖3的外壁，在横梁14的中部上侧设有固定设置的中空套管15，中空套管15的顶端与强力弹簧16的一端相连，强力弹簧16的另一端固定在贯穿中空套管15的中柱17上，该强力弹簧16常规状态下处于压缩状态，静息状态下强力弹簧16向上支撑起“伞式”顶盖3，使得顶盖3和框体收口 13之间产生缝隙以利于内部气体流通保持稳定气体浓度，另外在中空套管15的管体上设有纵向排列的插孔19，插销20穿过插孔19定位中柱17的位置以改变中柱17的高度实现顶盖3的升降，“伞式”顶盖I的顶部为电动式可收放遮光幕布，在顶盖3的顶端还设有接地的避雷针22以保护该气室在雷暴条件下的正常使用。在上述结构中，所有电缆均贴近气室的内侧壁走线，从底座I经由地下与多功能气室外部的漏电保护器连接；且气室的所有连接结构由螺丝加固，外壁玻璃缝隙相接处均使用密封条处理。本发明的多功能气室在使用时，当需要对可调磁场8的磁场强度进行调节时，使用配套的电流电压调节系统对可调磁场8进行调节，同时使用磁强计将探头置于可调磁场8的有效磁场中心进行标定，达到试验需要的磁场强度即固定电流和电压，然后开展该磁场强度下的相关试验，此时气室为磁场强度可调的多功能气室；当需要对可调磁场8的磁场方向进行调节时，根据实验的需要调整磁场底座24的角度将可调磁场8的磁场方向调节至需要的方向，同时使用磁强计将探头置于可调磁场8的有效磁场中心进行标定，达到试验需要的磁场强度即固定可转动磁场底座24的角度，然后开展该磁场方向下的相关实验，此时气室为磁场方向可调的多功能气室。通过磁强计计算、校准和调整磁场底座24的角度来调整试验所需磁场的强度和方向，结合多功能气室中的温度、湿度、光照强度、光周期等多因子，开展全方位、多环境因子处理下的精准小气候控制试验。本发明的多功能气室内设置的强度、方向可调磁场8极大提高了试验的灵活性和开源性，满足了模拟“温度-湿度-光照-气体”多参数精准小气候下不同磁场的试验环境，温湿控制系统10结合换气扇6可有效保证温湿度控制的精准度和气体释放的均匀度，整体外壁材料为高韧性、高透光率的有机玻璃和钢化玻璃有利于各个方向的采光，提高光能的利用率，同时光照控制系统9和电动式可收放遮光幕布的协调使用可灵活的在控制光照时间和有效利用光能之间寻求平衡，等高度设置在试验空间中部的数据采集系统11不仅降低了工作量，提高了试验的准确性，同时减少了人进出气室因素对试验的影响，大大提高了试验结果的准确性。本发明的“伞式”可升降顶盖3设计，可有效调节整个多功能气室内的气体流动效率和升、降温效率，顶盖3的顶端设置的避雷针22保障了雷暴天气实验装置的安全性；同时框体2和顶盖3的结构简易，易于搭建，用料较少，易于在野外快速搭建简易装置，适用于“磁场——精准小气候”互作生物学效应的研究。以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内；本发明未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。
权利要求
1.一种用于模拟可调磁场的多功能气室，包括底座(I)、框体(2)和顶盖(3)，底座(I)内设有通过输气管(4)与外界气源相连的气体喷头(5)和换气扇(6)，其特征在于所述框体(2)和顶盖(3)的外壁分别采用透明的钢化玻璃和有机玻璃制成，在框体(2)内设有将底座(1)和框体(2)空间隔开的网状隔层(7)，网状隔层(7)上放置有可调磁场(8)，可调磁场(8)的上侧设有固定设置的光照控制系统(9)，可调磁场(8)的周侧设有固定在框体(I)外壁内侧的温湿控制系统(10)和悬空设置的数据采集系统(11)，所述的底座(I)外设有配电系统(12)。
2.根据权利要求1所述的用于模拟可调磁场的多功能气室，其特征在于所述的网状隔层(7 )上放置有光照控制系统(9 )。
3.根据权利要求1所述的用于模拟可调磁场的多功能气室，其特征在于所述的温湿控制系统(10)和数据采集系统(11)位于框体(2)的试验空间的中部。
4.根据权利要求1所述的用于模拟可调磁场的多功能气室，其特征在于所述框体(2)的上部设有分割试验空间和框体收口(13)空间的横梁(14)，横梁(14)的中部上侧设有固定设置的中空套管(15)，中空套管(15)的顶端与强力弹簧(16)的一端相连，强力弹簧(16)的另一端固定在贯穿中空套管(15)的中柱(17)上，中柱(17)和其上部设置的稳定支架(18)支撑起顶盖(3)的外壁，“伞式”的顶盖(3)设在框体收口(13)的上侧。
5.根据权利要求4所述的用于模拟可调磁场的多功能气室，其特征在于所述中空套管(15)的管体上设有纵向排列的插孔(19)，插销(20)穿过插孔(19)定位中柱(17)的位置以实现顶盖(3)的升降。
6.根据权利要求4所述的用于模拟可调磁场的多功能气室，其特征在于所述框体收口(13)的上端边缘采用密封条(21)包裹。
7.根据权利要求1或4所述的用于模拟可调磁场的多功能气室，其特征在于所述顶盖(3)的顶部设有电动式可收放遮光幕布。
8.根据权利要求1或4所述的用于模拟可调磁场的多功能气室，其特征在于所述的顶盖(3)的顶端设有接地的避雷针(22)。
9.根据权利要求1或4所述的用于模拟可调磁场的多功能气室，其特征在于所述框体(2)上部的框体收口(13)的顶端与顶盖(3)的下檐之间设有隔离网(23)。
10.根据权利要求1所述的用于模拟可调磁场的多功能气室，其特征在于所述的可调磁场(8)放置在位于网状隔层(7)中部的可调节角度的磁场底座(24)上。
全文摘要
本发明公开了一种用于模拟可调磁场的多功能气室，包括底座(1)、框体(2)和顶盖(3)，所述框体(2)和顶盖(3)的外壁分别采用透明的钢化玻璃和有机玻璃制成，在框体(2)内设有将底座(1)和框体(2)空间隔开的网状隔层(7)，网状隔层(7)上放置有可调磁场(8)，可调磁场(8)的上侧设有固定设置的光照控制系统(9)，可调磁场(8)的周侧设有固定在框体(1)外壁内侧的温湿控制系统(10)和悬空设置的数据采集系统(11)，底座(1)外设有配电系统(12)。本发明的气室提高了试验的灵活性和开源性，满足了模拟“温度-湿度-光照-气体”多参数精准小气候下不同磁场的试验环境，精确易控且低碳高效。
文档编号G01N33/48GK103063825SQ20131000338
公开日2013年4月24日 申请日期2013年1月6日 优先权日2013年1月6日
发明者陈法军, 潘卫东, 万贵钧, 党志浩, 赵宗潮, 江守林 申请人:南京农业大学