水生植物长势动态观测箱及使用方法与流程

本发明涉及水生植物生长观测技术领域，具体地说是一种水生植物长势动态观测箱及使用方法。

背景技术：

水生植物是重要的功能植物资源，在辽阔水域与湿地具有重要的经济价值和生态功能。由于生长环境特殊且不利于动态观察，所以，目前关于水生植物生长的研究普遍通过采集植株个体与组织样品的方式进行观察与测量，该方法对水生植物的植株有损伤且不利于进行长期动态观察，且由于水生植物抗逆境和抗干扰能力较弱，采集植株个体或者组织样品的方式不仅会造成水生植物的资源浪费，甚至会对一些珍稀濒危水生植物资源造成严重破坏。本发明提供了一种水生植物长势动态观测箱，能够在水生植物培养过程中对其长势情况进行原位观测与可持续、无损害的动态观察。为水生植物的生长状况与动态变化观察提供了便捷、高效的强大工具。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种水生植物长势动态观测箱及使用方法，用于方便对水生植物的生长过程进行观测。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：水生植物长势动态观测箱，其特征是，它包括箱体、隔离架、过渡器、阀门、出水管、量筒、支撑臂和夹持单元，在所述箱体的内腔中固定有十字形的隔离架，隔离架将箱体的内腔分成四个相互独立的培养腔，在箱体的侧壁上设有四个出水管，四个出水管与四个培养腔一一对应并连通，在出水管上设有管阀；

在隔离架的顶部固定有过渡器，在过渡器的内腔中固定有十字形的均分器，均分器将过渡器的内腔分成四个水腔，在过渡器的底部固定有四根下管，下管与水腔一一对应并连通，在下管上设有阀门；

在箱体的四个角上分别可拆卸的安装有量筒，在量筒的外壁上设有刻度线，在量筒侧壁上设有凹槽，在凹槽中铰接安装有支撑臂，在支撑臂与量筒之间设有夹持水生植物茎的夹持单元。

进一步地，在所述隔离架的顶部设有四个插槽，在插槽中放置有底板。

进一步地，所述过渡器为圆柱形结构，在隔离架的顶部设有容纳过渡器的安装槽；自过渡器的上表面竖直向上延伸有上管，上管的轴线穿过均分器的中心。

进一步地，在下管的内腔中固定有自上而下依次设置的固定塞、上固定环和下固定环，在上、下固定环之间设有活动板，在活动板上固定有中空的推杆，在推杆的顶部固定有介于上固定环与固定塞之间的活动塞，活动塞插入固定塞内腔中时实现下管的封闭；在推杆的侧壁上设有若干侧孔，在活动板与上固定环之间设有弹簧，在弹簧的作用下活动塞与固定塞分离，所述固定塞、活动塞、推杆、上固定环、下固定环、活动板和弹簧构成了阀门。

进一步地，在隔离器的四个角上分别固定有导轨，在导轨内上下滑动安装有浮子，在浮子顶部固定有始终与推杆共线设置的顶杆。

进一步地，浮子为框架结构，在浮子内设有气囊。

进一步地，在推杆的底部固定有滑板，滑板与下管内壁滑动连接，在滑板上设有圆孔。

进一步地，支撑臂的第一端与凹槽中的耳板铰接，在支撑臂的第二端固定有圆弧形的固定夹杆，支撑臂为中空结构，在支撑臂的第二端还铰接安装有共轴设置的转轮和第一线轮，在转轮上固定有圆弧形的活动夹杆，在转轮与支撑臂之间设有扭簧，在扭簧的作用下固定夹杆和活动夹杆配合作用夹持水生植物的茎；在凹槽中还固定有固定管，在固定管的内腔中转动安装有上下设置的第二线轮和过渡线轮，在第一线轮、过渡线轮和第二线轮之间设有拉线，第二线轮与蜗轮共轴设置，在固定管上转动安装有与蜗轮啮合的蜗杆，蜗杆、蜗轮、第一线轮、第二线轮、过渡线轮、转轮、拉线、活动夹杆和固定夹杆构成了夹持单元。

进一步地，在箱体的角上设有螺柱，量筒与螺柱螺纹连接。

水生植物长势动态观测箱的使用方法，其特征是，它包括以下步骤：

(1)将支撑臂从凹槽中取出并使得支撑臂处于水平面内，此时支撑臂位于箱体的对角线上，然后通过活动夹杆和固定夹杆将水生植物的茎夹持固定；

(2)将过渡器的上管与水泵或水箱连接，通过水泵或水箱向箱体内添加水，浮子不断的上移直至顶杆将活动塞推入固定塞中后，过渡器关闭，水添加完毕；

(3)在插槽中放置底板，当观察水生植物的茎时，底板的设置可以起到衬托的作用，作为背景可以清晰的观察到水生植物茎的形态；待水生植物培养观察完毕后，打开出水管上的管阀，将培养腔中的水放出即可；

(4)当需要比对两种或多种不同品种的水生植物时，可以在不同的培养腔中放置不同的水生植物，以方便对比。

本发明的有益效果是：本发明提供的水生植物长势动态观测箱及使用方法，可以根据需要对多株水生植物进行培养，以方便对比；隔离架及地板的设置，与水生植物的茎形成明显的对比，作为衬托可以很清晰的观察出水生植物的茎的形态；在箱体内设有量筒，可以方便测量水生植物的茎长；铰接设置在量筒上的支撑臂，一方面方便收纳，另一方面支撑臂上夹持单元的设置可以实现对水生植物茎的夹持。整个观测箱，既方便对水生植物的培养，又方便对水生植物茎的观测。

附图说明

图1为本发明的俯视示意图；

图2为箱体的正面示意图；

图3为箱体的俯视示意图；

图4为隔离架的三维示意图；

图5为过渡器的三维示意图；

图6为过渡器的俯视示意图；

图7为图6中的a-a剖视图；

图8为过渡器的透视图；

图9为阀门的示意图；

图10为浮子的示意图；

图11为量筒的正面示意图；

图12为量筒的俯视示意图；

图13为量筒上支撑臂伸出后的示意图；

图14为支撑臂的内部结构示意图；

图15为夹持单元的示意图；

图中：1箱体，11角块，12螺柱，13出水管，14浮子，15顶杆，16导轨，17培养腔；

2隔离架，21安装槽，22插槽，23底板；

3过渡器，31上管，32均分器，33通孔，34下管；

4推杆，40侧孔，41上固定环，42活动板，43下固定环，44弹簧，45滑板，451圆孔，46活动塞，47固定塞，471圆柱孔，472锥形孔；

5量筒，51把手，52刻度线，53凹槽，54耳板；

6支撑臂，61固定夹杆，62活动夹杆，63转轮，64第一线轮，65拉线，66缺口，67开口；

7固定管，71端盖，72避让槽，73过渡线轮，74第二线轮，75蜗杆，76旋钮，77蜗轮。

具体实施方式

如图1至图15所示，本发明的水生植物长势动态观测箱主要包括箱体1、隔离架2、过渡器3、出水管13、阀门、浮子14、量筒5、支撑臂6和夹持单元，下面结合附图对本发明进行详细描述。

如图1至图3所示，箱体1为长方体形的中空结构，箱体的顶部敞口，且箱体为透明件，可以为玻璃材质，也可以为塑料材质。在箱体内腔的四个角上分别设有角块11，在角块上设有圆弧面，在圆弧面的轴线上设有固定在箱体上的螺柱12。在箱体的内侧设有隔离架2，如图4所示，隔离架为十字形结构，在隔离架的顶部设有安装槽21，安装槽的设置用于安装过渡器3。在隔离架的顶部设有四个插槽22，在插槽中插放放置底板23，底板的颜色为黑色、白色或其它与水生植物茎的颜色相比差别较大的颜色，以便于分辨。隔离架的底部与箱体内腔的底部接触，隔离架的侧壁与箱体内壁接触。隔离架将箱体的内腔分成四个相互独立的培养腔17，在箱体侧壁上设有与每一培养腔连通的出水管13，在出水管上设有管阀。

如图3所示，在隔离架的四个夹角上分别固定有导轨16，导轨为扇形的壳体结构，导轨的顶部和底部上下连通。在导轨内设有浮子14，如图10所示，浮子也为扇形的壳体结构，浮子内腔中充满空气。浮子与导轨滑动连接，当向箱体内加入水后，浮子在浮力的作用下漂浮于水面；随着箱体内水的不断增加，浮子不断的上移。在浮子的顶部固定有顶杆15，浮子可以为塑料件。当然，浮子也可以为框架结构，在浮子内侧安装气囊，此时在水的浮力作用下浮子依旧可以沿导轨不断的上移。

如图5至图8所示，过渡器3为圆柱形的中空结构，在过渡器的顶部固定有上管31，上管与过渡器内腔连通，上管用于与水泵连接。在过渡器的内腔中设有十字形的均分器32，均分器的底部与过渡器内腔的底部接触，均分器的侧壁与过渡器的内壁接触。均分器将过渡器的内腔分成四个水腔，上管的轴线经过均分器的中心，这样上管中的水可以均匀的落入水腔中。在过渡器的底部设有四个通孔33，四个通孔与四个水腔一一对应。在过渡器的底部固定有四个下管34，四个下管与四个通孔一一对应且下管的内腔通过通孔与水腔连通。四个下管分别置于四个培养腔中，在下管内设有阀门，如图9所示，在下管的上部固定有固定塞47，在下管的下部设有自上而下依次设置的上固定环41、活动板42和下固定环43，上、下固定环固定在下管的内壁上，在活动板上固定有推杆4，推杆为中空结构且在推杆的侧壁上设有若干侧孔40，在活动板与上固定环之间设有弹簧44，在推杆的顶部固定有锥形的活动塞46，在弹簧的作用下活动塞与固定塞相互分开。固定塞为中空结构，固定塞的内腔包括上下设置的圆柱孔471和锥形孔472，活动塞置于锥形孔中时下管被密封。在推杆的底部固定有滑板45，滑板与下管内壁滑动连接，对推杆的上下移动起到导向的作用。在滑板上设有圆孔451，以便于下管中的水的流出。

随着箱体内水的不断增加，水位逐渐升高，浮子不断上移，顶杆与推杆接触后顶杆推动推杆不断的上移，直至活动塞置于锥形孔中时，下管被密封，过渡器中的水不再经下管进入箱体内。

为实现对水生植物的茎的观察以及茎长的测量，在培养腔内设有量筒5，量筒的底部与螺柱螺纹连接。将量筒安装在螺柱上后，量筒的外壁与角块上的圆弧面接触。如图11所示，在量筒的顶部固定有把手51，以便于操纵量筒。在量筒的外壁上设有刻度线52，以便于测量水生植物的茎长。如图12所示，在量筒的侧壁上设有凹槽53，凹槽还贯穿量筒的顶部，在凹槽内固定有一对耳板54，在两耳板之间铰接安装有支撑臂6。

如图14所示，支撑臂6为中空结构的杆件，支撑臂的第一端与耳板铰接，在支撑臂的第二端固定有圆弧形的固定夹杆61，在支撑臂的第二端还设有圆弧形的活动夹杆62，活动夹杆与固定夹杆配合作用实现对水生植物茎的夹持。为方便安装，活动夹杆固定在转轮63的外壁上，转轮通过铰接轴与支撑臂铰接连接，在转轮与支撑臂之间设有扭簧，在扭簧的作用下活动夹杆与固定夹杆围成夹持水生植物茎的夹持腔。转轮与第一线轮64共轴设置，在支撑臂的第二端设有缺口66，活动夹杆的安装端是位于支撑臂内部的，缺口的设置可以为活动夹杆的摆动提供空间。在支撑臂的第一端设有开口67，在第一线轮的外壁上系有拉线65，在凹槽内还固定有竖向放置的固定管7，如图15所示，在固定管的内腔中转动安装有上下设置的第二线轮74和过渡线轮73，拉线的一端系在第一线轮上，拉线的另一端系在第二线轮的外壁上且拉线在第二线轮上缠绕几圈，拉线还与过渡线轮接触。第二线轮与蜗轮77共轴设置，在固定管的顶部固定有端盖71，在端盖上转动安装有蜗杆75，蜗杆与蜗轮啮合。在蜗杆的蜗杆轴上固定有旋钮76，旋钮置于固定管的外部。转动旋钮可以驱动蜗杆的转动，进而带动蜗轮、第二线轮的转动，第二线轮转动时拉线不断的缠绕在第二线轮上，进而克服扭簧作用使得活动夹杆与固定夹杆围成的夹持腔张开，此时可以方便将水生植物的茎从夹持腔中移出，或者方便将水生植物的茎移动至夹持腔内。在固定管下部的侧壁上设有避让槽72，避让槽的设置可以为第一线轮与过渡轮之间拉线的移动提供空间。活动夹杆、固定夹杆、第一线轮、转轮、第二线轮、过渡线轮、拉线、固定管、蜗杆和蜗轮构成了夹持水生植物茎的夹持单元。

如图13所示，水生植物长势动态观测箱的使用方法，包括以下步骤：(1)将支撑臂从凹槽中取出并使得支撑臂处于水平面内，此时支撑臂位于箱体的对角线上，然后通过活动夹杆和固定夹杆将水生植物的茎夹持固定；

(2)将过渡器的上管与水泵或水箱连接，通过水泵或水箱向箱体内添加水，浮子不断的上移直至顶杆将活动塞推入固定塞中后，过渡器关闭，水添加完毕；

(3)在插槽中放置底板，当观察水生植物的茎时，底板的设置可以起到衬托的作用，作为背景可以清晰的观察到水生植物茎的形态；待水生植物培养观察完毕后，打开出水管上的管阀，将培养腔中的水放出即可；

(4)当需要比对两种或多种不同品种的水生植物时，可以在不同的培养腔中放置不同的水生植物，以方便对比。