一种水稻种植适应观察设备

本发明属于水稻培育装置领域，具体是一种水稻种植适应观察设备。

背景技术：

1、水稻是全球最重要的粮食作物之一，其培育需要注意以下几点：选择适宜的土壤和气候条件，水稻生长需要充足的阳光、温暖的气温和湿润的土壤；种植适合该地区生长的品种，不同品种在耐旱、抗病虫害等方面具有差异；控制水田水位，保证水稻在幼苗期和稻穗成熟期有足够的水分供应；施肥管理要科学，特别是在不同生长阶段的营养需求上做好针对性施肥；注意病虫害防治，及时采取措施预防和治疗病虫害；做好稻谷收割、晒干、储存等后续工作。由此，现有技术中为了便于对水稻进行培育试验得知水稻的适宜培育环境，制作了各种试验设备。

2、例如，中国专利文献cn206866276u公开了一种适用于水稻群体水培试验的培育装置，属于植物培养技术领域。其包括缓冲桶和培育池，所述缓冲桶和培育池之间通过设置的循环管路相连接，所述培育池的池内壁上固定设有搁板，所述搁板上搁置培育板。

3、上述方案仅能对水稻的培育过程进行简单模拟，对水稻培育的试验仍然存在诸多局限，例如难以实现水稻生长的各个时期在不同的环境条件进行模拟，导致试验项目和种类有限，且无法采取对照试验，从而不能取得更加全面有效的试验结果，难以为实际的水稻培育提供有利的参考数据。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种水稻种植适应观察设备，解决现有技术中，水稻培育试验项目和种类受限，难以进行多样性的试验，以及无法采取对照试验的问题。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种水稻种植适应观察设备，包括培育箱和调控箱，培育箱内部被分割为若干培育腔，调控箱与培育箱数量对应，培育腔内均设置有喷头和用于培育水稻的培育板，培育腔侧壁均设置有通气电磁阀，培育箱外设置有空气压缩装置，空气压缩装置连接有涡流管且空气压缩设备的输出端与涡流管的进气口连通；

3、涡流管的热气端连通有第一管道，第一管道上连通有与培育腔数量对应的第一三通电磁阀，第一三通电磁阀的一个出口端均与相邻的调控箱连通，最后端的第一三通电磁阀的另一个出口端与外界连通，其余第一三通电磁阀的另一出口端均与相邻第一三通电磁阀入口端连通；

4、涡流管的冷气端连通有第二管道，第二管道上连通有与培育腔数量对应的第二三通电磁阀，第二三通电磁阀的一个出口端均与相邻的调控箱连通，最后端的第二三通电磁阀的另一个出口端与外界连通，其余第二三通电磁阀的另一出口端均与相邻第二三通电磁阀入口端连通；

5、调控箱内部被分割为空气混合腔、空气输送腔和培养液供给腔，第一三通电磁阀和第二三通电磁阀的一个出口端均与空气混合腔连通，空气混合腔侧壁设置有排气电磁阀，空气混合腔侧壁滑动配合有活塞，活塞内设置有排气单向阀，调控箱侧壁设置有用于伸缩活塞的气动装置，空气输送腔内设置有进气管、连接管和送气管，进气管直径大于送气管，进气管上连通有进气电磁阀，连接管将进气管和送气管连通，连接管呈圆锥形，连接管连通有吸料管，吸料管延伸至培养液供给腔内，培养液供给腔用于供给营养液，送气管与对应培养腔内的喷头连通；

6、还包括控制器，控制器分别与空气压缩装置、气动装置、第一三通电磁阀、第二三通电磁阀、排气电磁阀、进气电磁阀和通气电磁阀信号连接。

7、上述方案的技术原理如下：基于所需培育的水稻种类数量或者所需对比的不同环境数量，设置对应的培育腔数量进行水稻培育，针对于不同的培育腔可给予不同的温度环境和湿度环境；针对于不同的温度环境，通过空气压缩设备向涡流管内通入压缩后的空气，压缩后的空气经过涡流管后分别从涡流管的热气端和冷气端输出热空气和冷空气，由于空气压缩设备输出的空气压强恒定，从而每次输出的热空气和冷空气温度基本相同，而对于需要实现输出不同温度的热空气和冷空气则可通过控制器对空气压缩设备输出空气的压强进行调节；热空气通过第一管道到达最前端的第一三通电磁阀处，若需要对该第一三通电磁阀对应的培育腔内温度进行调节则开启第一三通电磁阀通向调控箱的出口，暂时关闭通向下一第一三通电磁阀的出口，从而向空气混合腔内通入热气，同理向涡流管的冷气端通过第二管道和第二三通电磁阀输入到空气混合腔内，由于空气混合腔能够容纳的空气体积固定，所以根据以下公式：

8、

9、其中，t为混合后空气的温度，t1v1分别表示热空气的温度和体积，t2v2分别表示冷空气的温度和体积，根据上述公式按照一定的体积配比向空气混合腔内输送热空气和冷空气即能够得到所需温度的空气，打开通气空气阀并启动气动装置即向培育腔内输送所需温度的空气，当对一个培育箱完成温度调节后，即可通过改变第一三通电磁阀和第二三通电磁阀启动不同的出口端完成对后续培育箱温度的调节，对于只需要使用热空气或者冷空气的培育腔则将产生的热空气或者冷空气排至下一培育腔或者直接通过最后端的，第一三通电磁阀和第二三通电磁阀排出至外界。

10、采用上述方案有以下有益效果：

11、与现有技术相比，本方案可根据具体的培育试验设置多个培育腔完成多组对照试验，通过将冷、热空气混合后通入培育腔的方式进行温度调节，不仅能够完成对单个培育腔独立的温度调节，相较于直接对单个培育腔进行加热或者降温的温度调节方式，空气循环的方式可以促培育腔内空气的流通，调控培育腔内空气质量，更加真实的模拟外界种植环境。

12、此外，在将调控好温度的空气输送至培育腔的过程中，能够将培养液供给腔内的营养液随空气携带至培育腔内为培育的水稻提供营养液，可对不同的培育腔供给不同类型的培养液，也可将培养液更换为水，水随空气一同输送至对应的培育腔内完成对培育腔空气湿度的调节；在营养液随空气加入到培育腔的过程中喷出的营养液由于与空气混合，能够喷洒出雾状的营养液，使营养液均匀的喷洒到培育的水稻上，同样水随空气进入到培育腔内也会呈雾状，能够快速且均匀的实现对培育腔内湿度的调节。

13、另外，通过上述方式完成的温度、湿度等环境的调节，相较于直接进行加热、降温、加湿等环境调节方式更加温和，能够更加真实的模拟外界种植环境，使得试验培育出的水稻结构更具有参考价值。

14、综上所述，本方案能够提供更加丰富的水稻培育试验项目和种类，进行多样性的试验，且培育的过程更加贴合外界真实种植环境，为实际的水稻培育提供有利的参考数据。

15、进一步，培育板上开设有若干个培育槽，培育槽底部开设有通孔，通孔内固定连接有吸水绳，培育腔底部设置有储液槽，吸水绳延伸至储液槽内。

16、有益效果：将培育的水稻单独的放入每个培育槽内，喷洒至培育板上方的营养液或者水对培育槽内的水稻供给营养和水分，受到重力作用多余的营养液或者水通过吸水绳流向储液槽内，当培育槽内营养液或者水不足时，通过吸水绳又可将储液槽内的营养液或者水分吸收至培育槽内为水稻供给营养和水分。

17、进一步，培育腔内侧壁均设置有滑槽，培育板与滑槽滑动配合，滑槽下方的培育腔侧壁固定连接有固定条，固定条上均设置有称重传感器，称重传感器的检测端与培育板底部相抵，称重传感器与控制器信号连接。

18、有益效果：通过称重传感器检测培育板上水稻的重量变化，当水稻的吸水量达到自身重量的一定数值后即能够满足当前时期的生长调节，因此基于对水稻的重量变化进行检测，能够对营养液或者水分的添加量做出调整，便于进行更加精确的试验。

19、进一步，培育板上相邻培育槽之间开设有漏液孔。

20、有益效果：通过漏液孔可将培育板上表面多余的液体滴漏至储液槽内，避免其重量影响对水稻重量变化检测的准确性。

21、进一步，每个培育腔内均设置有若干个喷头，且喷头沿培育腔宽度方向阵列排布于培育腔内侧壁。

22、有益效果：通过多个位置的喷头可实现营养液或者水的均匀喷洒，增大其覆盖范围，使培育的水稻能够均匀接收到营养液或者水；且对于温度调节或者湿度调节的过程更加迅速且均匀。

23、进一步，培育腔顶部均固定连接有植物补光灯，植物补光灯与控制器信号连接。

24、有益效果：通过植物补光灯对培育腔内的灯光进行调节满足不同的光照条件对水稻生长的影响，对于光照不足的试验环境可通过植物补光灯对培育的水稻进行光照补给。

25、进一步，排气单向阀设置有若干个，且圆周均布于活塞内。

26、有益效果：通过若干个排气单向阀共同向空气混合腔内输送热空气或者冷空气，提高空气输送入空气混合腔内的效率，减少空气在管道内停留时间过长造成空气温度变化过大。

27、进一步，空气混合腔可容纳空气体积与对应培育腔可容纳空气体积相同。

28、有益效果：通过可容纳空气体积相同的空气混合腔和培育腔，可实现单次即对培育腔内的空气进行完整循环，提高环境调控时的效率。

29、进一步，调控箱侧面设置有加料管，加料管与营养液供给腔连通，且营养液供给腔位于加料管一侧的侧壁采用透明材料制成。

30、有益效果：通过透明的材料便于观察营养液供给腔内剩余营养液或者水的量。

31、进一步：培育腔内均设置有温湿度传感器，温湿度传感器与控制器信号连接，培育箱侧壁安装有人机交互界面，控制器与人机交互界面信号连接。

32、有益效果：通过温湿度传感器对各个培育腔内温度进行检测，并最终通过人机交互界面进行显示，便于使用者直观了解各个培育腔内的温度和湿度。

33、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。