叶片温差仪制造技术

一种叶片温差仪，其特征是装有温度传感器的叶室（１），通过电缆线（２）与测控系统（３）连接而成；叶室（１）由上框架（４）和下框架（５），通过弹簧夹（６）形成夹式叶室，叶室（１）为无底无盖四周有通气孔（７）叶室腔，在下框架内有橡胶带（１０）固定在两侧框架壁上，在橡胶带上面竖立三个叶片温度传感器（８），下面悬吊一个环境空气温度传感器（９），四个传感器的相应电路制在一个条形变送电路板上，装在叶室柄（１２），在叶室柄末端有插口，通过接插件和电缆线（２）与测控系统连接；测控系统（３）前面板的右上角处是２×１６字符的液晶显示器（１３），前面板的左侧为电源开关（１４）和ＥＮＴ回车（１５）、ＥＳＣ退出（１６）、ＤＥＬ删除（１７）的不同功能键。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
叶片温差仪
本技术属快速测定仪。
技术介绍
在正常生长条件下，植物叶片通过蒸腾作用，将根系从土壤中吸收的水分散失到大气中去，从而保持正常的体温。当土壤水分严重亏缺或高温干旱时，叶片的蒸腾作用受到抑制，使叶温升高。因此，通过测定叶温与环境温度之间的差值，可以间接了解土壤水分胁迫程度以及评价植株或品种的抗旱能力。植物叶片温差的测定，国内外没有专门的仪器和产品开发。目前，通常使用红外测温仪测定叶片温度，用普通水银温度计或半导体温度计等测定环境温度，通过叶片温度和环境温度计算出叶温差。原有的测量方法存在的主要问题是：1、由于叶片和环境温度测定时所用的仪器原理不同，测定过程环境条件难以保证相对一致，计算出的叶温差值，人为因素造成误差大。2、由于叶温和环境温度测定是不同的两种仪器，不能在同一显示器显示出两种温度值，更不能实时的直接测定温度差值。3、由于叶温和环境温度是分别测定，没有专门测控系统，不能进行大量数据的同步采集、存储及与计算机通讯，实际使用操作不便，测定速度慢，效率低。
技术实现思路
本技术是关于一种测定植物叶片温度、环境温度和二者之间差值(叶片温差)的实时测定的专利技术。该技术精度高(0.2℃)、速度快(5S/次)、标准化测量，误差小。能实现叶温与环境温度同屏显示和叶温差直读，并可进行数据的自动采集、存储与计算机通讯以及进一步数据与图形处理和结果的逻辑判断。在实际使用中操作简便易行，仪器为小型多功能。广泛应用于各种植物的叶温差值测定及其水分状况和品种特性判别。本技术的目的是这样实现的：将4个PN结半导体温度传感器及其变送器装置在一个夹式叶室及其手柄中。其中3个温度传感器等距离固定在下叶室的上部弹簧胶带上。测定时，3个感应部位与叶片相接触；另外1个温度传感器位于下叶室的下部，与3个叶片温度传感器之间相差5cm，感应探头的直径为0.1-0.5cm，分辨率为0.1℃，测定时不与叶片接触，感应被测叶片所处的环境(空气)温度，并通过与测控系统连接，实现叶温与环境温度同原理、同步测定及同屏显示，并可以通过“叶温差＝环境温度-叶温”的公式运行实现叶温差实时直读。本叶片温差仪是用专门测控系统进行叶温与环境温度叶温差的实时监测，专用测控系统主要由多路开关、模数转换器、中央处理器CPU、扩展RAM数据存储器及EPROM固化专用程序存储器以及相应的液晶显示器、键盘和通讯电路，形成了专用于叶片温差测定的单片机开发系统。从而实现光标引导下的测定操-->作，使叶片温差测定标准化及大量数据的快速采集、存储、分析和计算机联机通讯，并将通讯数据用于计算机数据和图形分析及逻辑判断。本叶片温差仪选用的温度传感器是PN结温度传感器，具有精度高(0.2℃)、反应速度快(＜5S)、线性和重复性较其它传感器(如热敏电阻)高。在电路设计中采用优化设计，具有抗干扰能力强、电路简化、体积小、高精度的模数转换(12位A/D)，从而实现精度高、反应快、小型轻便、操作简单的叶片温差测定。本技术的优点和积极效果：1、叶温与环境温度采用同类传感器同步测定，叶片温差值直接计算，同屏显示；2、快速自动4路数据采集、计算与显示，并能与计算机进行数据通讯和后处理；3、温度测量精度高(±0.2℃)、反应快(＜5S＝、仪器小型轻便(0.5kg)、操作简便。附图说明图1.叶片温差仪整体结构示意图；图2.叶室结构示意图；图3.测控系统结构图；图4.PN结温度传感器及变送器电路图；图5.测控系统电路图；图6.测控系统的程序原理图；图7.叶片温差仪测定实例图。图1为该仪器的整体结构示意图。图中(1)是装有温度传感器的叶室，通过图中的电缆线(2)与测控系统(3)联接。图2是叶室结构示意图。叶室有上下框架(4，5)，通过弹簧夹(6)形成夹式叶室，叶室为无底无盖四周有通气孔(7)。在叶室的下框架的上部竖立3个叶片温度传感器(8)，下部悬吊1个环境空气温度传感器(9)，4个传感器固定在窄形橡胶带上(10)。橡胶带(10)固定在两侧框架壁上，每个传感器的相应电路制在一块变送电路板(11)置于叶室柄(12)内。图3是测控系统外形图。前面板的右上角处是2×16字符的液晶显示器(13)，前面板的左侧为电源开关(14)和ENT(回车)(15)、ESC(退出)(16)、DEL(删除)(17)的不同功能键。图4是PN结温度传感器及变送器电路图。PN结半导体温度传感器(18)加入恒定电流(19)，利用PN结正向压降随温度变化规律通过差分放大电路(20)，实现温度与输出电压的线性关系。图5是测控系统电路图。图中A/D模数转换器ADTLC2543(21)将传感器测出的模拟量转换为数字量，并读人单片机89C52(22)，然后单片机将数据再传人数据存储器284(23)，存储在2864的数据可在LCD2×16字符的液晶显示器上显示(24)，并通过MAX232(25)与计算机的RS232通讯口进行数据传输。-->图6是测控系统的程序框图。单片机89c52主程序(26)。按键盘输入进入相应的分枝程序，采集分枝程序(27)，可实现数据的采集与存储。通讯分枝程序(28)，可实现测定仪与计算机的数据交换并处理，删除分枝程序(29)，可实现清空存储器和删除单一数据。具体实施方式图7是叶片温度仪测定实例图。图示应用本仪器可以高精度地测定出玉米苗期农大103，农大1088和中原单32三个高产新组合的叶温差明显地高于父本和母本自交系。这表明叶温差有明显的杂种优势，这种叶温差优势与叶片的水分含量和蒸腾有关。用CAU叶片温差仪测定对玉米三个品种的父本母本及杂交中进行测定，经分析可以看出，三个品种的杂交种均比其父本母本具有叶温差优势，杂交种叶温差明显高于亲本。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种叶片温差仪，其特征是装有温度传感器的叶室(1)，通过电缆线(2)与测控系统(3)连接而成；叶室(1)由上框架(4)和下框架(5)，通过弹簧夹(6)形成夹式叶室，叶室(1)为无底无盖四周有通气孔(7)叶室腔，在下框架内有橡胶带(10)固定在两侧框架壁上，在橡胶带上面竖立三个叶片温度传感器(8)，下面悬吊一个环境空气温度传感器(9)，四个传感器的相应电路制在一个条形变送电路板上，装在叶室柄(12)，在叶室柄末端有插口，通过接插件和电缆线(2)与测控系统连接；测控系统(3)前面板的右上角处是2×16字符的液晶显示器(13)，前面板的左侧为电源开关(14)和ENT回车(15)、ESC退出(16)、DEL删除(17)的不同功能键。2.按权利要求1所述的叶片温差仪，其特征是温度传感器及变...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵明，闫建河，赵春江，王纪华，王美云，王彦君，
申请(专利权)人：中国农业大学作物学院，
类型：实用新型
国别省市：