一种以种子发芽率为毒性评价终点的生态安全阈值实验机制造技术

本发明专利技术属于植物无土栽培技术领域，涉及一种无土栽培实验装置，尤其是一种以种子发芽率为毒性评价终点的生态安全阈值实验机，包括一桁架，所述桁架内间隔安装有多个隔板，多个隔板将桁架均匀分隔为发芽箱，每个发芽箱的中部均安装有一旋转台，旋转台上端部安装有托盘，该托盘可与旋转台同轴同速转动，所述托盘内嵌装有多个培养皿，位于各培养皿之间的托盘中部位置安装有一集成式的传感器，该集成式的传感器可用于实时采集相应发芽箱内的温度、湿度、光照强度和二氧化碳浓度的信息；每个发芽箱内还安装光源、热源和氧气补给装置；所述集成式的传感器的信号输出端，以及光源、热源和氧气补给装置的控制端均与外部的中控箱相连接。

【技术实现步骤摘要】
一种以种子发芽率为毒性评价终点的生态安全阈值实验机
本专利技术属于植物无土栽培
，涉及一种无土栽培实验装置，尤其是一种以种子发芽率为毒性评价终点的生态安全阈值实验机。
技术介绍
植物种子发芽首先吸水膨胀，随着种子吸水膨胀直至露白，呼吸作用逐渐加强，需要大量的氧气，但是植物种子长期浸泡在水中会使种子无法进行呼吸，导致种子不能发芽，所以需要反复地向发芽箱中加水和放水，这会增加劳动力成本，且放水和加水的时间不当还会导致无法发芽成功。同时，浸泡种子使用的水长时间静置，水中的细菌滋生快，水的稠度会变大，对种子发芽也会产生不利影响。此外，每一种作物的种子都有发芽所需的最低温度、最适温度以及最高温度，在最低温度以下，种子萌发慢或者不萌发，在最高温度以上，可能会出现烧苗或者幼苗徒长不健壮，只有在最适温度下萌发，种子发芽才最佳。物种敏感性分布法(SpeciesSensitivityDistribution，SSD)需要以多物种的毒性数据作支撑，但是目前获取毒性数据方法大多是以植物生物量或植物根伸长作为毒性评价终点进行毒性实验，植物生物量及植物根伸长实验均需要耗费大量的人力物力，以多物种进行毒性实验时占用空间较大，而且对植物生长过程中的外界环境因素难以精确控制，比如温度、湿度、光照强度以及耗氧量等，进而使得到的毒性数据质量较差。种子发芽过程中除了控制好温度及湿度外，还需要对种子发芽情况进行观察，并对种子的发芽率进行统计，对于现有的种子发芽设备对种子发芽情况及种子发芽率进行统计时，均是通过人工的方式对每个发芽箱进行逐个观察和统计，这样的工作方式不仅工作量多、劳动强度大而且容易出错。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种减少人工参与，可实时采集发芽箱内的温度、湿度、二氧化碳浓度等信息，并进行补偿和调节的以种子发芽率为毒性评价终点的生态安全阈值实验机。本专利技术采取的技术方案是：一种以种子发芽率为毒性评价终点的生态安全阈值实验机，包括一桁架，所述桁架内间隔安装有多个隔板，多个隔板将桁架均匀分隔为发芽箱，所述桁架外部设置有一营养液箱，该营养液箱的出液管与每个发芽箱的侧壁均安装有一接口，接口内安装有雾化管，通过雾化管可向每个发芽箱内喷淋雾化后的营养液，其特征在于：每个发芽箱的中部均安装有一旋转台，旋转台上端部安装有托盘，该托盘可与旋转台同轴同速转动，所述托盘内嵌装有多个培养皿，位于各培养皿之间的托盘中部位置安装有一集成式的传感器，该集成式的传感器可用于实时采集相应发芽箱内的温度、湿度、光照强度和二氧化碳浓度的信息；每个发芽箱内还安装光源、热源和氧气补给装置；所述集成式的传感器的信号输出端，以及光源、热源和氧气补给装置的控制端均与外部的中控箱相连接。而且，所述光源为采用亮度可调的白炽灯，白炽灯安装在每个发芽箱的顶部；所述热源采用一保温灯。而且，所述氧气补给系统包括一导气管，该导气管与一输氧泵的出气端相连接，所述导气管制有多个出气口，每个出气口均布置在相应发芽箱内。而且，每个所述的发芽箱内均安装有一摄像头，每个摄像头的数据输出端均与外部的中控箱相连接。而且，每个所述的发芽箱侧壁内均安装有一排气扇，驱动排气扇的电机控制端和外部的中控箱相连接。本专利技术的优点和积极效果是：本专利技术中，旋转盘配合托盘带动其内部嵌装的培养皿周期性转动，使得每个培养皿内的种子受光均匀，有效避免因种子受光不均匀而产生的实验误差，集成式的传感器用于实时采集发芽箱内的环境信息，包括温度，湿度，光照强度和二氧化碳浓度，并将采集的信息实时反馈至中控箱内，中控箱根据采集的数据信息，对光源、热源和氧气补给装置输出控制命令，使得发芽箱内始终处于适合种子发芽的最优状态。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。具体实施方式下面结合实施例，对本专利技术进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本专利技术的保护范围。一种以种子发芽率为毒性评价终点的生态安全阈值实验机，包括一桁架5，所述桁架内间隔安装有多个隔板，多个隔板将桁架均匀分隔为发芽箱，所述桁架外部设置有一营养液箱10，该营养液箱的出液管与每个发芽箱的侧壁均安装有一接口，接口内安装有雾化管23，每个雾化内均间隔安装有多个雾化喷头。通过雾化喷头可向每个发芽箱内喷淋雾化后的营养液，本专利技术的创新在于，每个发芽箱的中部均安装有一旋转台15，旋转台旁侧安装有用于驱动的减速电机14，旋转台上端部安装有托盘16，该托盘可与旋转台同轴同速转动，所述托盘内嵌装有多个培养皿，位于各培养皿之间的托盘中部位置安装有一集成式的传感21，该集成式的传感器可用于实时采集相应发芽箱内的温度、湿度、光照强度和二氧化碳浓度的信息；每个发芽箱内还安装光源、热源和氧气补给装置；所述集成式的传感器的信号输出端，以及光源、热源和氧气补给装置的控制端均与外部的中控箱19相连接。本实施例中，所述光源为采用亮度可调的白炽灯4，白炽灯安装在每个发芽箱的顶部；所述热源采用一保温灯7。本实施例中，所述氧气补给系统包括一导气管1，该导气管与一输氧泵3的出气端相连接，所述导气管制有多个出气口22，每个出气口均布置在相应发芽箱内。本实施例中，每个所述的发芽箱内均安装有一摄像头20，每个摄像头的数据输出端均与外部的中控箱相连接，每个摄像头的数据输出端和中控箱相连接。由于摄像头位于湿度很大的试验仓内，因此，该摄像头优选采用IP66及以上具有防水性能的摄像头，该摄像头也可采用常规摄像头，但需在摄像头迎水面一侧安装隔水挡板或遮水帘等装置。本实施例中，每个所述的发芽箱侧壁内均安装有一排气扇6，驱动排气扇的电机控制端和外部的中控箱相连接。本实施例中，在桁架顶部安装有一遮雨棚2；在桁架底部安装有一废液箱17，每个所述的发芽箱底部均制出一废液排出口，发芽箱底部制有坡面13，由制有废液排出口一侧向另一侧逐步提升，所述废液排出口通过废液管18与废液箱相连通。本实施例中，所述营养液箱的出液管9内安装有泵机11和流量控制器12，所述出液管的另一侧分为多个支管，每个支管内均安装有单向电磁阀8，各支管的端部均制有出液口，每个出液口均连通安装有一雾化管，雾化管内间隔间隔安装有多个雾化喷头。本实施例中，在营养液箱内安装有液位传感器。本实施例中，集成式传感器包括温湿度传感器，优选采用钱涌ZZ-S-TH-A，PH传感器优选采用陆恒RS485输出，光照强度传感器优选采用BH1750FVI和二氧化碳传感器优选采用MH-Z14A，，所述传感器的信号输出端和中控箱相连通。本实施例中，所述中控箱包括PCB、PLC、继电器、开关、控制面板以及若干接线端子形成一控制装置，PCB的输入端转配有A/D转换器，所述电磁式传感器，集成式的传感器均输出模拟信号，输出的模拟信号经A/D转换器转换后传输至PLC。本专利技术的工作过程是：本专利技术使用时，将内置有种子的培养皿放置于托盘内，之后开启减速电机，带动托盘整体旋转，其转速优选有1r/min，此时，集成式的传感器，实时检测发芽箱内的温度，湿度，二氧化碳浓度和光照强度等信息；当某一数值低于设定值时，该模拟信号输出至PLC，PLC采集该信号后向光源、热源、氧气补给系统或营养液补给系统输出相应控制命令，白炽灯、热源灯、输氧泵和营养液的泵机则分别启动进行补充。摄像头则用于实时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种以种子发芽率为毒性评价终点的生态安全阈值实验机，包括一桁架，所述桁架内间隔安装有多个隔板，多个隔板将桁架均匀分隔为发芽箱，所述桁架外部设置有一营养液箱，该营养液箱的出液管与每个发芽箱的侧壁均安装有一接口，接口内安装有雾化管，通过雾化管可向每个发芽箱内喷淋雾化后的营养液，其特征在于：每个发芽箱的中部均安装有一旋转台，旋转台上端部安装有托盘，该托盘可与旋转台同轴同速转动，所述托盘内嵌装有多个培养皿，位于各培养皿之间的托盘中部位置安装有一集成式的传感器，该集成式的传感器可用于实时采集相应发芽箱内的温度、湿度、光照强度和二氧化碳浓度的信息；每个发芽箱内还安装光源、热源和氧气补给装置；所述集成式的传感器的信号输出端，以及光源、热源和氧气补给装置的控制端均与外部的中控箱相连接。

【技术特征摘要】
1.一种以种子发芽率为毒性评价终点的生态安全阈值实验机，包括一桁架，所述桁架内间隔安装有多个隔板，多个隔板将桁架均匀分隔为发芽箱，所述桁架外部设置有一营养液箱，该营养液箱的出液管与每个发芽箱的侧壁均安装有一接口，接口内安装有雾化管，通过雾化管可向每个发芽箱内喷淋雾化后的营养液，其特征在于：每个发芽箱的中部均安装有一旋转台，旋转台上端部安装有托盘，该托盘可与旋转台同轴同速转动，所述托盘内嵌装有多个培养皿，位于各培养皿之间的托盘中部位置安装有一集成式的传感器，该集成式的传感器可用于实时采集相应发芽箱内的温度、湿度、光照强度和二氧化碳浓度的信息；每个发芽箱内还安装光源、热源和氧气补给装置；所述集成式的传感器的信号输出端，以及光源、热源和氧气补给装置的控制端均与外部的中控箱相连接。2.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦莉，窦韦强，安毅，林大松，霍莉莉，杜兆林，
申请(专利权)人：农业农村部环境保护科研监测所，
类型：发明
国别省市：天津,12