专利名称：一种农田环境臭氧浓度自动调控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于生态与气象环境调控的技术与方法领域，具体 涉及一种农田环境臭氧浓度自动调控装置。
背景技术：
地表臭氧是光化学烟雾的主要成分，对生物有极其严重的危害。 工业化导致近地层大气中臭氧浓度急剧升高，其在近地层大气中浓
度平均每年升高0.3%-2.6%。而在某些地区，臭氧污染尤为剧烈，如 我国长江三角洲地区的6个大气臭氧监测点从1999至2000年，每 天7小时平均臭氧浓度为0.075pL丄—1，其中最大一小时臭氧浓度接 近0.2pL丄"。地表臭氧浓度升高对农业生产影响显著，降低农作物 光合速率，导致农作物生物量显著下降。
地表臭氧增加对农田生态系统的影响已引起了科学家的广泛关 注，并开展了较多的研究工作。研究方法主要是采用臭氧发生器人 为产生臭氧，将臭氧通入农田中的开顶箱，以模拟农田环境中臭氧 浓度增加。但目前的研究方法存在着一定问题臭氧浓度难以连续 自动调控。实验时开顶箱内的臭氧浓度要么很高，超过实验者的要 求浓度，对作物造成很大的伤害，要么浓度很低，没有达到实验者 的要求浓度。实验者对臭氧浓度难以控制，实验结果的可靠性也大 大降低。因此，需要研制新型装置来解决上述农田环境中臭氧浓度 难以控制的问题，为开展臭氧浓度增加对农田生态系统影响的研究 工作提供必需的实验装置。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种农田环境臭氧浓度自 动调控装置，实现农田环境中臭氧浓度的自动调控。一种农田环境臭氧浓度自动调控装置，所述装置包括集气装置、 臭氧浓度监测装置、臭氧发生装置、臭氧浓度记录与调控装置，所 述集气装置包括至少一个开顶箱，开顶箱内设有布气管，布气管上 设有小孔，臭氧浓度监测装置包括至少一个臭氧浓度探测器，臭氧 浓度探测器安装在开顶箱内壁上，布气管与臭氧发生装置通过给气 管连接，臭氧浓度探测器与臭氧发生装置分别和臭氧浓度记录与调 控装置通过数据线连接，由臭氧浓度记录与调控装置控制臭氧发生 量和记录开顶箱内臭氧浓度探测器探测的臭氧浓度。
所述开顶箱由不锈钢空心管作为布气管制成圆形框架，框架顶
部敞开，以进行气体循环，框架顶部斜壁及侧面装有透光率90%的 太阳板；所述给气管为内径2-4cmPVC管。
本实用新型取得的有益效果
1、 不锈钢空心管材料易弯曲，较方便地做成圆形开顶箱框架， 有利于开顶箱内环境的均匀性。
2、 将高透光率的太阳板安装在开顶箱框架上，两者共同组成了 开顶箱，高透光率的太阳板保证了箱内作物生长所必需的光强和光 质，较以往人们常用的普通玻璃、透明聚氯乙烯板、各类聚乙烯薄 膜等具有明显的优点。
3、 通过臭氧浓度记录与调控装置、电磁阀的控制使开顶箱内臭 氧浓度保持在实验者要求的浓度，实现了农田环境中臭氧浓度增加 的自动调控，提高了臭氧浓度增加对农田生态系统影响研究实验结 果的可靠性。
图1为农田环境臭氧浓度自动调控装置示意图 装置主要由开顶箱l、数据线2、给气管3、臭氧浓度探测器4、
电磁阀5、电源开关6、臭氧浓度记录与调控装置7和臭氧发生器8组成。
图2为开顶箱内布气管示意图 其中9为布气管，IO为小孔。
具体实施方式实施例l
图1为农田环境臭氧浓度自动调控装置示意图，该装置用来研 究地表臭氧浓度增加对冬小麦生长的影响。所述装置包括集气装置、
臭氧浓度监测装置、臭氧发生装置8、臭氧浓度记录与调控装置7， 在实验中集气装置包括三个开顶箱l，开顶箱l内设有布气管9，布 气管9上设有小孔10，小孔10分布在布气管9的左右壁和上壁，直 径小于0.5cm，间隔4-5cm，臭氧浓度监测装置包括三个臭氧浓度探 测器4，三个臭氧浓度探测器4分别安装在三个开顶箱1内壁上，布 气管9与臭氧发生装置8通过内径2cmPVC管连接，臭氧浓度探测 器4与臭氧发生装置8分别和臭氧浓度记录与调控装置7通过数据 线2连接，由臭氧浓度记录与调控装置7控制臭氧发生量和记录开 顶箱1内臭氧浓度探测器4探测的臭氧浓度。
图2为开顶箱内布气管示意图，开顶箱l由不锈钢空心管作为 布气管9制成圆形框架，框架顶部敞开，以进行气体循环，框架顶 部斜壁及侧面装有透光率90%的太阳板。
实验中臭氧浓度增加设计为3个水平低浓度20nl/L,中浓度 40nl/L，高浓度60nl/L。打开电源开关6，启动装置，在臭氧浓度记 录与调控装置7上将三个开顶箱1的臭氧浓度分别设为20nl/L、 40nl/L和60nl/L。臭氧发生装置8开始工作，臭氧分别通入到三个 开顶箱1中。每个开顶箱1内的臭氧浓度探测器4探测臭氧浓度， 信号通过数据线2传输至臭氧浓度记录与调控装置7。当开顶箱1 内臭氧浓度达到预设值时，臭氧浓度记录与调控装置7通过电磁阀5 切断臭氧的供应；开顶箱1内臭氧浓度降低后，臭氧浓度记录与调 控装置7又通过电磁阀5向开顶箱1供应臭氧，保证开顶箱1内臭 氧浓度分别维持在20nl/L、 40nl/L和60nl/L。
实施例2
图1为农田环境臭氧浓度自动调控装置示意图，该装置用来研 究地表臭氧浓度增加对冬小麦生长的影响。所述装置包括集气装置、 臭氧浓度监测装置、臭氧发生装置8、臭氧浓度记录与调控装置7，在实验中集气装置包括四个开顶箱l，开顶箱l内设有布气管9，布 气管9上设有小孔10,小孔10分布在布气管9的左右壁和上壁，直 径小于0.5cm，间隔4-5cm，臭氧浓度监测装置包括四个臭氧浓度探 测器4，四个臭氧浓度探测器4分别安装在四个开顶箱1内壁上，布 气管9与臭氧发生装置8通过内径4cmPVC管连接，臭氧浓度探测 器4与臭氧发生装置8分别和臭氧浓度记录与调控装置7通过数据 线2连接，由臭氧浓度记录与调控装置7控制臭氧发生量和记录开 顶箱l内臭氧浓度探测器4探测的臭氧浓度。
图2为开顶箱内布气管示意图，开顶箱1由不锈钢空心管作为 布气管9制成圆形框架，框架顶部敞开，以进行气体循环，框架顶 部斜壁及侧面装有透光率90%的太阳板。
实验中臭氧浓度增加设计为4个水平O(不输臭氧，输入空气)、 低浓度15nl/L，中浓度30nl/L，高浓度60nl/L。打开电源开关6，启 动装置，在臭氧浓度记录与调控装置7上将四个开顶箱1的臭氧浓 度分别设为0、 15nl/L、 30nl/L和60nl/L。臭氧发生装置8开始工作， 臭氧分别通入到四个开顶箱1中。每个开顶箱1内的臭氧浓度探测 器4探测臭氧浓度，信号通过数据线2传输至臭氧浓度记录与调控 装置7。当开顶箱1内臭氧浓度达到预设值时，臭氧浓度记录与调控 装置7通过电磁阀5切断臭氧的供应；开顶箱1内臭氧浓度降低后， 臭氧浓度记录与调控装置7又通过电磁阀5向开顶箱1供应臭氧， 保证开顶箱l内臭氧浓度分别维持在O、 15nl/L、 30nl/L和60nl/L。
实施例3
图1为农田环境臭氧浓度自动调控装置示意图，该装置用来研 究地表臭氧浓度增加对冬小麦生长的影响。所述装置包括集气装置、 臭氧浓度监测装置、臭氧发生装置8、臭氧浓度记录与调控装置7， 在实验中集气装置包括两个开顶箱l，开顶箱l内设有布气管9，布 气管9上设有小孔10，小孔10分布在布气管9的左右壁和上壁，直 径小于0.5cm，间隔4-5cm，臭氧浓度监测装置包括两个臭氧浓度探 测器4，两个臭氧浓度探测器4分别安装在两个开顶箱1内壁上，布 气管9与臭氧发生装置8通过内径3cmPVC管连接，臭氧浓度探测器4与臭氧发生装置8分别和臭氧浓度记录与调控装置7通过数据 线2连接，由臭氧浓度记录与调控装置7控制臭氧发生量和记录开 顶箱1内臭氧浓度探测器4探测的臭氧浓度。
图2为开顶箱内布气管示意图，幵顶箱l由不锈钢空心管作为 布气管9制成圆形框架，框架顶部敞开，以进行气体循环，框架顶 部斜壁及侧面装有透光率90%的太阳板。
实验中臭氧浓度增加设计为2个水平低浓度25nl/L,高浓度 50nl/L。打开电源开关6，启动装置，在臭氧浓度记录与调控装置7 上将两个开顶箱1的臭氧浓度分别设为25nl/L和50nl/L。臭氧发生 装置8开始工作，臭氧分别通入到两个开顶箱1中。每个开顶箱1 内的臭氧浓度探测器4探测臭氧浓度，信号通过数据线2传输至臭 氧浓度记录与调控装置7。当开顶箱1内臭氧浓度达到预设值时，臭 氧浓度记录与调控装置7通过电磁阀5切断臭氧的供应；开顶箱1 内臭氧浓度降低后，臭氧浓度记录与调控装置7又通过电磁阀5向 开顶箱1供应臭氧，保证开顶箱1内臭氧浓度分别维持在25nl/L和 50nl/L。
权利要求1、一种农田环境臭氧浓度自动调控装置，其特征在于所述装置包括集气装置、臭氧浓度监测装置、臭氧发生装置(8)、臭氧浓度记录与调控装置(7)，所述集气装置包括至少一个开顶箱(1)，开顶箱(1)内设有布气管(9)，布气管(9)上设有小孔(10)，臭氧浓度监测装置包括至少一个臭氧浓度探测器(4)，臭氧浓度探测器(4)安装在开顶箱(1)内壁上，布气管(9)与臭氧发生装置(8)通过给气管(3)连接，臭氧浓度探测器(4)与臭氧发生装置(8)分别和臭氧浓度记录与调控装置(7)通过数据线(2)连接，由臭氧浓度记录与调控装置(7)控制臭氧发生量和记录开顶箱(1)内臭氧浓度探测器(4)探测的臭氧浓度。
2、 根据权利要求l所述的农田环境臭氧浓度自动调控装置，其 特征在于所述开顶箱(1)由不锈钢空心管作为布气管制成圆形框 架，框架顶部敞开，以进行气体循环，框架顶部斜壁及侧面装有透 光率90%的太阳板。
3、 根据权利要求l所述的农田环境臭氧浓度自动调控装置，其 特征在于所述给气管(3)为内径2-4cmPVC管。
专利摘要本实用新型公开了一种农田环境臭氧浓度自动调控装置，属生态环境与气象环境调控的技术与方法领域。本实用新型应用集气装置、臭氧浓度监测装置、臭氧发生装置、臭氧浓度记录与调控装置等构成农田环境臭氧浓度增加装置和检测装置，使臭氧浓度能够连续自动的进行调控，保持在所需的臭氧浓度值。本实用新型构建了农田环境中臭氧浓度增加环境，实现了臭氧浓度的连续自动调控。
文档编号A01G7/00GK201355950SQ20092003680
公开日2009年12月9日 申请日期2009年2月25日 优先权日2009年2月25日
发明者刘巧辉, 李涵茂, 杨燕萍, 王让会, 胡正华, 魁 陈, 陈书涛 申请人:南京信息工程大学