光合速率检测装置、方法、存储介质和电子设备与流程

本公开涉及气体检测，具体地，涉及一种光合速率检测装置、方法、存储介质和电子设备。

背景技术：

1、光合作用是地球上最重要的化学反应之一，光合作用所转化的能量是地球生命赖以生存的基础。在农业及林业等领域中，通常是通过检测植物的光合速率（光合速率是指光合作用固定二氧化碳或产生氧的速度）来研究植物的光合作用的。相关技术中，主要是采用基于闭路式检测方法的光合速率检测装置（如光合作用检测仪）来检测植物的光合速率。然而，当前的基于闭路式检测方法的光合速率检测装置检测光合速率的准确度较低。

技术实现思路

1、本公开的目的是提供一种光合速率检测装置、方法、存储介质和电子设备，用于解决当前光合速率检测装置检测光合速率的准确度较低的问题。

2、根据本公开实施例的第一方面，提供一种光合速率检测装置，所述光合速率检测装置包括气泵、流速计、叶室、气体检测单元、流量控制组件、co2气源和控制单元；所述叶室的内部容纳有待测植物；

3、所述气泵通过所述流速计与所述叶室连通，所述叶室通过所述气体检测单元与所述气泵连通，所述co2气源通过所述流量控制组件与所述气泵连通；所述气泵、所述流速计、所述流量控制组件和所述气体检测单元分别与所述控制单元连接；

4、所述控制单元，用于在所述气泵泵气时，依次获取多个检测周期中每个所述检测周期对应的气体浓度变化量，以及所述流速计在每个所述检测周期检测到的气体流速；每个所述检测周期对应的气体浓度变化量为所述气体检测单元在该检测周期的起始时刻检测到的第一气体浓度与所述气体检测单元在该检测周期的终止时刻检测到的第二气体浓度之差；

5、所述控制单元，还用于根据每个所述检测周期对应的气体浓度变化量和该检测周期的气体流速，确定该检测周期对应的待测植物的co2消耗量；

6、所述控制单元，还用于针对每个所述检测周期，根据该检测周期的上一检测周期对应的co2消耗量，通过所述流量控制组件控制所述co2气源向所述气泵输入co2；

7、所述控制单元，还用于针对每个所述检测周期，根据该检测周期的上一检测周期对应的co2消耗量和该检测周期对应的co2消耗量，确定该检测周期对应的待测植物的光合速率。

8、可选地，所述控制单元还用于：

9、获取所述待测植物的检测时间段，以及所述待测植物的植物类型；

10、根据所述检测时间段的检测时长和所述植物类型，利用第一预设对应关系，确定周期时长；所述第一预设对应关系为所述检测时长、所述植物类型与所述周期时长之间的对应关系；

11、根据所述周期时长，将所述检测时间段划分为多个所述检测周期。

12、可选地，所述流量控制组件，用于针对每个所述检测周期，在该检测周期的起始时刻后的预设时长内，控制所述co2气源向所述气泵输入与该检测周期的上一检测周期对应的co2消耗量等量的co2。

13、可选地，所述控制单元用于：

14、针对每个所述检测周期，将该检测周期对应的co2消耗量与该检测周期的上一检测周期对应的co2消耗量之和，作为该检测周期对应的目标消耗量；

15、根据每个所述检测周期对应的目标消耗量和所述待测植物的总叶片面积，确定每个所述检测周期对应的光合速率。

16、可选地，所述光合速率检测装置还包括第一环境检测组件和第二环境检测组件；所述第一环境检测组件设置在所述叶室的内部，所述第二环境检测组件设置在所述叶室的外部；所述第一环境检测组件和所述第二环境检测组件分别与所述控制单元连接；

17、所述第一环境检测组件，用于检测所述叶室的内部的第一环境参数；

18、所述第二环境检测组件，用于检测所述叶室的外部的第二环境参数；

19、所述第一环境参数包括第一光照强度、第一温湿度和第一气压，所述第二环境参数包括第二光照强度、第二温湿度和第二气压。

20、可选地，所述控制单元，还用于将所述第一光照强度和所述第二光照强度的差值作为目标光照强度，将所述第一温湿度和所述第二温湿度的差值作为目标温湿度，并将所述第一气压和所述第二气压的差值作为目标气压；

21、所述控制单元，还用于根据所述目标光照强度、所述目标温湿度和所述目标气压，利用第二预设对应关系，确定校正参数，并根据所述校正参数对所述光合速率进行校正，得到校正后的光合速率；所述第二预设对应关系为所述目标光照强度、所述目标温湿度、所述目标气压与所述校正参数之间的对应关系。

22、可选地，所述光合速率检测装置还包括模拟光源；所述模拟光源设置在所述叶室的内部，所述模拟光源与所述控制单元连接，所述模拟光源用于模拟所述叶室的外部的环境光；

23、所述控制单元，还用于根据所述目标光照强度，调整所述模拟光源的发光强度。

24、根据本公开实施例的第二方面，提供一种光合速率检测方法，应用于第一方面中任一项所述的光合速率检测装置，所述方法包括：

25、在气泵泵气时，依次获取多个检测周期中每个所述检测周期对应的气体浓度变化量，以及流速计在每个所述检测周期检测到的气体流速；每个所述检测周期对应的气体浓度变化量为气体检测单元在该检测周期的起始时刻检测到的第一气体浓度与所述气体检测单元在该检测周期的终止时刻检测到的第二气体浓度之差；

26、根据每个所述检测周期对应的气体浓度变化量和该检测周期的气体流速，确定该检测周期对应的待测植物的co2消耗量；

27、针对每个所述检测周期，根据该检测周期的上一检测周期对应的co2消耗量，通过流量控制组件控制co2气源向所述气泵输入co2；

28、针对每个所述检测周期，根据该检测周期的上一检测周期对应的co2消耗量和该检测周期对应的co2消耗量，确定该检测周期对应的待测植物的光合速率。

29、可选地，在所述依次获取多个检测周期中每个所述检测周期对应的气体浓度变化量，以及流速计在每个所述检测周期检测到的气体流速之前，所述方法还包括：

30、获取所述待测植物的检测时间段，以及所述待测植物的植物类型；

31、根据所述检测时间段的检测时长和所述植物类型，利用第一预设对应关系，确定周期时长；所述第一预设对应关系为所述检测时长、所述植物类型与所述周期时长之间的对应关系；

32、根据所述周期时长，将所述检测时间段划分为多个所述检测周期。

33、可选地，所述针对每个所述检测周期，根据该检测周期的上一检测周期对应的co2消耗量，通过流量控制组件控制co2气源向所述气泵输入co2，包括：

34、针对每个所述检测周期，在该检测周期的起始时刻后的预设时长内，控制所述co2气源向所述气泵输入与该检测周期的上一检测周期对应的co2消耗量等量的co2。

35、可选地，所述针对每个所述检测周期，根据该检测周期的上一检测周期对应的co2消耗量和该检测周期对应的co2消耗量，确定该检测周期对应的待测植物的光合速率，包括：

36、针对每个所述检测周期，将该检测周期对应的co2消耗量与该检测周期的上一检测周期对应的co2消耗量之和，作为该检测周期对应的目标消耗量；

37、根据每个所述检测周期对应的目标消耗量和所述待测植物的总叶片面积，确定每个所述检测周期对应的光合速率。

38、可选地，第一环境参数包括第一光照强度、第一温湿度和第一气压，第二环境参数包括第二光照强度、第二温湿度和第二气压；所述第一环境参数为第一环境检测组件对所述叶室的内部进行检测得到的，所述第二环境参数为第二环境检测组件对所述叶室的外部进行检测得到的；所述方法还包括：

39、将所述第一光照强度和所述第二光照强度的差值作为目标光照强度，将所述第一温湿度和所述第二温湿度的差值作为目标温湿度，并将所述第一气压和所述第二气压的差值作为目标气压；

40、根据所述目标光照强度、所述目标温湿度和所述目标气压，利用第二预设对应关系，确定校正参数，并根据所述校正参数对所述光合速率进行校正，得到校正后的光合速率；所述第二预设对应关系为所述目标光照强度、所述目标温湿度、所述目标气压与所述校正参数之间的对应关系。

41、可选地，所述方法还包括：

42、根据所述目标光照强度，调整模拟光源的发光强度。

43、根据本公开实施例的第三方面，提供一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现以上第二方面所述方法的步骤。

44、根据本公开实施例的第四方面，提供一种电子设备，包括：

45、存储器，其上存储有计算机程序；

46、处理器，用于执行所述存储器中的所述计算机程序，以实现以上第二方面所述方法的步骤。

47、通过上述技术方案，本公开实施例提供的光合速率检测装置包括气泵、流速计、叶室、气体检测单元、流量控制组件、co2气源和控制单元，控制单元，用于在气泵泵气时，依次获取每个检测周期对应的气体浓度变化量，以及每个检测周期检测到的气体流速，再根据每个检测周期对应的气体浓度变化量和该检测周期的气体流速，确定该检测周期对应的co2消耗量，并针对每个检测周期，根据该检测周期的上一检测周期对应的co2消耗量，控制co2气源向气泵输入co2，最后针对每个检测周期，根据该检测周期的上一检测周期对应的co2消耗量和该检测周期对应的co2消耗量，确定该检测周期对应的待测植物的光合速率。本公开中的光合速率检测装置能够在确定光合速率的同时，确定每个检测周期对应的co2消耗量，并根据co2消耗量，向气泵输入co2，以补充气路中消耗的co2，从而避免由于气路中co2浓度下降对检测光合速率的影响，进而确保检测光合速率的准确度。

48、本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。