一种测量分析植物茎流的离心机转子的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种测量分析植物茎流的离心机转子，包括转子体、转子盖板组件和提手；所述转子体包括用于与离心机驱动结合的锥孔部和盘状部，盘状部上设有用于安装比色皿及植物茎段的沟槽，沟槽的两端设有排水孔；所述转子盖板组件包括与所述盘状部配合将沟槽遮盖的盖板，盖板上设有用于向比色皿注水的管子、与管子连通的进水孔和用于观察沟槽内比色皿的观测孔；所述提手设在盖板上，提手上设有与盖板上的进水孔连通的进水口。使用本实用新型离心机转子，用离心机法测量脆弱曲线，是获得植物抗旱性指标（P50）最快和最有效的方法。
【专利说明】一种测量分析植物茎流的离心机转子
【技术领域】
[0001]本实用新型属于离心机转子，具体涉及一种测量分析植物茎流的离心机转子。
【背景技术】
[0002]植物抗旱性研究设备用于测量植物木质部导水率和栓塞，测量植物木质部导管抗空穴能力(P5tl),分析植物生理和植物水分的关系，用来评估植物抗干旱能力，评估植物抗霜冻抵抗能力等等。目前应用的植物抗旱性研究设备有茎流测量系统，它利用能量平衡传感器测量植物茎流；植物导水率高压测试仪，它利用增压技术驱动水流通过植物根茎样本，根据水流压力和流速的关系等指标确定样本的水阻/导水率。离心机方法是测量植物抗旱性(P50)最快和最有效的方法，因此有必要研制测量分析植物茎流的离心机转子。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是提供一种测量效果好、速度快的测量分析植物茎流的离心机转子。
[0004]实现本实用新型目的采用的技术方案是:
[0005]测量分析植物茎流的离心机转子，包括转子体、转子盖板组件和提手；所述转子体包括用于与离心机驱动结合的锥孔部和盘状部，盘状部上设有用于安装比色皿及植物茎段的沟槽，沟槽的两端设有排水孔；所述转子盖板组件包括与所述盘状部配合将沟槽遮盖的盖板，盖板上设有用于向比色皿注水的管子、与管子连通的进水孔和用于观察沟槽内比色皿的观测孔；所述提手设在盖板上，提手上设有与盖板上的进水孔连通的进水口。
[0006]本实用新型还包括两个比色皿，两个比色皿上分别设有与其底部具有不同距离的小孔。
[0007]所述沟槽两端的排水孔沿盘状部径向设置。
[0008]所述提手上的进水口为漏斗形进水口。
[0009]所述比色皿的内径为Icm,其中一个比色皿上的小孔距离其底部14mm,另一个比色皿上的小孔距离其底部10mm。
[0010]本实用新型的有益效果:
[0011]使用本实用新型离心机转子，用离心机法测量脆弱曲线，是获得植物抗旱性指标(P5C))最快和最有效的方法。
[0012]下面结合附图对本实用新型做进一步说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型的主视图。
【具体实施方式】
[0014]见图1，测量分析植物茎流的离心机转子，包括转子体1、转子盖板组件、提手4和两个比色皿5、9 ;所述转子体I包括用于与离心机驱动结合的锥孔部10和盘状部13，盘状部13上设有用于安装比色皿5、9及植物茎段8的沟槽12，沟槽12的两端沿盘状部径向设有排水孔D、E ;所述转子盖板组件包括与所述盘状部13配合将沟槽12遮盖的盖板2,盖板2上设有用于向比色皿5、9注水的金属管3、与金属管3连通的进水孔A和用于观察沟槽12内比色皿5、9的观测孔B、C ;所述提手4设在盖板上，提手4上设有与盖板2上的进水孔A连通的漏斗形进水口 11 ;所述比色皿5、9的内径为1cm，两个比色皿5、9上分别设有与其底部具有不同距离的小孔a '、b'，其中一个比色皿5上的小孔a '距离其底部14 mm，另一个比色皿9上的小孔b '距离其底部10 mm。
[0015]工作原理:测量分析植物茎流的离心机转子是一种通过离心作用测量植物茎段导水率(Kh)的转子。在离心机方法中，植物茎段8被安放在离心机旋转轴的中央，植物茎段8两端浸没在水中。当植物茎段8以一定的角速度(ω)旋转时，离心力使得木质部中的水承受一定的负压，转轴处负压绝对值Ttl的表达式为
[0016]T0 =0.5 P CO2R2
[0017]式中P是水的密度，R为到旋转轴的距离。从理论上来说，T0随着R的增大而降低，据此可以推测在离心力作用下茎段内的张力分布状态。转轴处所受压力最大(最大负压)，沿着轴向两端逐渐降低，到浸没在水中的植物茎段8末端处压力降为负(正压)。
[0018]本实用新型使用时，在转子体I盘状部13的侧边设置光源6与沟槽12的排水孔D、E对应，在转子体I的盘状部13上方设置显微镜7对准盘状部13上的观察孔B、C。将一根长约27cm，直径为5?7 mm的植物茎段8放入转子体I盘状部13上的沟槽12内。植物茎段8的两端分别插入两个比色皿5、9中，其中置于茎段8基部的比色皿5的小孔a '距其底部14 mm，置于植物茎段8顶部的比色皿9的小孔b'距其底部只有10 mm。在植物茎段8旋转过程中，光源6能够将比色皿5、9中水位(凹液面)的像呈现到显微镜7的物镜上(或者自动照相系统上)。于是，在深色的背景下，我们就能通过显微镜7看到两条明亮的凹液面所呈的白线。通过在物镜上安装小标尺就可以测量两个凹液面之间的距离。当水从植物茎段8基部流向顶部时，顶部比色皿9里的水位不变，因为水总是从10 mm处的小孔b ’流出。所以，在显微镜7下看，较高的凹液面似乎是朝向固定的基部凹液面运动的。
[0019]在植物茎段8旋转过程中，通过盖板组件上金属管3来向比色皿5中注水。因为基部比色皿5上的小孔a丨距皿底较高(14mm)，如果向该比色皿5中注水，就能够在茎段基部和顶部之间形成压力差Λ P:
[0020]Δ P=0.25 P ω2 [R2- (R-r)2]
[0021]式中R为转轴中心到顶部比色皿的距离，r为两个比色皿的水位差。
[0022]通过显微镜7观察，将植物茎段8基部凹液面的移动距离记为Λ x,通过设置的程序记录凹液面移动Λ X所需的时间Λ t.那么水流从植物茎段8基部运动到顶部的质量流量F (kgs—1)的表达式为:
[0023]F=KT3 P (Ac-As) Δ χ/ Δ t
[0024]式中Ac为比色皿的横截面积(即Icm2 )，As为茎段基部的横截面积。
[0025]茎段导水率Kh为:
[0026]Kh =FL/ Δ P
[0027]式中F为质量流量(kg s—1)，L为茎段长度(m)，Λ P为植物茎段8两端的压强差(MPa )。
[0028]通过获得离心机内的温度、转子的角速度ω等数据，计算机即可计算出T和Λ P。由于处于压力状态下的水流是亚稳态的，当压力T越大，气泡进入木质部导管或管胞的可能性越大，一旦气泡进入，就会导致木质部导管形成空穴，阻碍水流通过。因为植物茎段8拥有数以千计的木质部导管，而且不同的木质部导管被诱导空穴所需T不同，如果在逐渐增大T的同时，通过使用测量分析植物茎流的离心机转子和离心机系统，不断测量Kh，就可以得到由导水率损失PLC与T关系表示的脆弱曲线。人们习惯将引起50%导水率(Kh )损失时的压力(P5tl )用来表征植物的抗空穴能力，该指标亦被用于表征植物的抗旱性。测量分析植物茎流的离心机转子的开发是解决离心机方法测量植物抗旱性(P5tl )的关键。
【权利要求】
1.一种测量分析植物茎流的离心机转子，其特征是包括转子体、转子盖板组件和提手；所述转子体包括用于与离心机驱动结合的锥孔部和盘状部，盘状部上设有用于安装比色皿及植物茎段的沟槽，沟槽的两端设有排水孔；所述转子盖板组件包括与所述盘状部配合将沟槽遮盖的盖板，盖板上设有用于向比色皿注水的管子、与管子连通的进水孔和用于观察沟槽内比色皿的观测孔；所述提手设在盖板上，提手上设有与盖板上的进水孔连通的进水□。
2.根据权利要求1所述的测量分析植物茎流的离心机转子，其特征是还包括两个比色皿，两个比色皿上分别设有与其底部具有不同距离的小孔。
3.根据权利要求2所述的测量分析植物茎流的离心机转子，其特征是所述沟槽两端的排水孔沿盘状部径向设置。
4.根据权利要求3所述的测量分析植物茎流的离心机转子，其特征是所述提手上的进水口为漏斗形进水口。
5.根据权利要求4所述的测量分析植物茎流的离心机转子，其特征是所述比色皿的内径为Icm,其中一个比色皿上的小孔距离其底部14mm,另一个比色皿上的小孔距离其底部IOmm0
【文档编号】G01N33/00GK203772841SQ201420187315
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年4月18日 优先权日:2014年4月18日
【发明者】文寄槐, 武育荣, 杜光源 申请人:湖南湘仪实验室仪器开发有限公司