一种矮株芳香植物应用于园艺疗法的实验装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于科学实验仪器领域，特别涉及一种园艺疗法实验装置。本发明专利技术旨在提供一种矮株芳香植物应用于园艺疗法的实验装置。本发明专利技术主要包括环境控制模块、矮株植物栽培模块、园艺干预及采样模块三部分。本发明专利技术具备植物栽培、环境控制、园艺干预、样品采集等多种功能，可实现植物的原位实验，可有效控制矮株植物的生长环境，实现了植物挥发性有效物质的稳定释放，可根据实验需要进行采样或者人员嗅觉刺激实验，保障了实验结果的真实性和可靠性，亦可广泛应用于室内阳台、工作场所、疗养环境或航天器潜艇等空间有限的场所。器潜艇等空间有限的场所。器潜艇等空间有限的场所。

【技术实现步骤摘要】
一种矮株芳香植物应用于园艺疗法的实验装置


[0001]本专利技术属于科学实验仪器领域，特别涉及一种多功能园艺疗法实验装置，可集矮株植物栽培、可控的栽培环境、基于嗅觉刺激的园艺干预和采样检测等多功能于一体，体积小，操作简单，满足园艺疗法科研、科普、疗养放松等多种使用需求。

技术介绍

[0002]园艺疗法是一种辅助性治疗方法，通过实际接触和运用园艺材料，维护美化植物或盆栽和庭园，接触自然环境而纾解压力与复健心灵。目前园艺疗法运用在疗育和复健等医学方面，例如精神病院、教养机构、老人和儿童中心、医疗院所或社区。
[0003]随着园艺疗法研究的发展，其中植物挥发物对人的影响研究也得到了广泛深入的研究。已有研究表明植物挥发物可以改善人的身心健康。其中，矮株植物对栽培环境要求相对较低，可以广泛种植在室内阳台、工作场所、疗养环境或航天器潜艇等场所中。一些药食两用矮株植物的香气已被证实具有改善情绪或睡眠的潜力，例如迷迭香、薰衣草等。
[0004]但植物挥发物的产生和释放受周边环境影响较大，温湿度等环境因素的变化都可能会影响植物挥发物的释放，进而影响园艺疗法的效果。同时，实验植物挥发物的收集也面临着较大困难，很难保证植物在实际多变的环境中保持同等的挥发物释放状态，有极大可能影响到实验结果。因此需要保证矮株植物处于适宜且稳定的生长环境，以保证植物的正常生长，促进植物挥发物稳定地释放，同时可以进行基于嗅觉刺激的园艺干预和采样收集。
[0005]但目前尚无具备植物栽培、环境控制、园艺干预、采样等多种功能的小型综合装置。因此，需要根据植物栽培特性需求，开发有利于矮株植物生长和香气释放，适用于多种场所的小型园艺疗法综合装置，以最适的环境条件保障矮株芳香植物挥发性有效物质的稳定释放，进而最佳发挥其园艺干预作用。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种可控环境下矮株植物应用于园艺疗法的实验装置，该装置可广泛应用于实验室内针对矮株园艺植物人体身心健康干预作用和机制研究，亦可应用于室内阳台、工作场所、疗养环境或航天器潜艇等空间有限的人类活动场所中，保障具备人体身心健康调节潜力的矮株植物的生长和挥发性有效物质的稳定释放，便于进行基于嗅觉和视觉的园艺疗法研究和人员身心健康的园艺干预。
[0007]为了实现以上栽培种植、环境控制、园艺干预、采样科研等多功能目标，设计专利技术了此种矮株植物应用于园艺疗法的实验装置。
[0008]本专利技术为解决上述技术问题而采取的技术方案是：
[0009]一种矮株芳香植物应用于园艺疗法的实验装置主要包括三部分：
[0010]1、环境控制模块：
[0011]二氧化碳浓度控制由二氧化碳气瓶及流量控制器组成，根据植物生长需求，调节流量控制器达到二氧化碳浓度控制的要求。温度控制由栽培室内温度传感器、加热片、电源
开关组成温控系统。湿度控制由栽培室内湿度传感器、小型空气加湿器、电源开关组成湿度控制系统。光照条件由可拆卸更换的顶部光源灯管及灯管电源开关控制。以上二氧化碳浓度、温度、湿度、光照条件四部分构成了可控的矮株植物栽培环境。
[0012]侧壁设有环境控制监控屏及多个电源开关。环境控制监控屏可以显示温湿度、二氧化碳浓度等参数，设定预期的环境条件，并控制各个环境条件的工作状态。一个小型气泵帮助进行气体流通。使用碳基类和聚苯乙烯类树脂等具有耐腐蚀、强吸附性性能的吸附剂材料对空气中的有机物和杂质进行吸附过滤对空气中的杂质和有机物进行过滤。
[0013]2、矮株植物栽培模块：
[0014]种植槽侧边底部设有灌溉口，底部灌溉有利于植物根部向下生长。种植槽上有两块方形带半圆的隔板，用于分离植物地上部分和下部土壤。隔板使用具有无味、耐腐蚀和良好的抗老化能力的材料，不会释放影响栽培室内空气组成的挥发性有机物。两块玻璃板接触的部位和中间圆形区域设有密封圈，密封圈的材质选用具有无味、柔软、有弹性、耐腐蚀和良好的抗老化能力的材料。密封圈使用柔软且有弹性的材料，固定植物茎部时不会对植物造成损伤。中间圆形区域用于植物向上生长，密封圈用于固定植物茎部并隔离植物地上部分和土壤，密封圈的孔径依据植物生长变化灵活调整。
[0015]3、园艺干预及采样模块：
[0016]设有两个出气口，一个出气口连接呼吸管路及呼吸面罩，可进行嗅觉刺激；另一个出气口连接有气体采样泵和多孔聚合物吸附管，随时可进行装置内气体采样。
[0017]优选地，装置底部大小为长45cm，宽30cm，底部设有万向轮，方便移动。
[0018]优选地，装置的植物栽培模块高度可通过更换不同尺寸的外罩调节模块高度，主要调整依据为植物生长状态、光源离植物顶部合适距离。
[0019]优选地，装置气路使用多个单向阀以实现气体的正确方向流动。
[0020]优选地，装置气路主要连接管具有不释放有机物、耐热、耐用等特点，避免管路释放气体干扰植物对人体的干预效果。
[0021]优选地，本装置多个部分可以根据植物生长变化和需求进行拆解更换。光源部分可以根据不同植物种类、生长阶段对光的需求，更换为对应波段范围的光源。种植槽上的带孔隔板可以根据植物生物量的变化，选择不同中心孔径大小的孔板进行地上与土壤的隔离。空气过滤管和采样管可以根据使用时间和实验需求进行更换。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0023]1.本实验装置具备植物栽培、环境控制、园艺干预、采样科研等多功能于一体，各部件可拆卸重组，满足不同植物生长状态和植物干预目标的需求，连接简便，携带方便，维持植物正常生长状态，保障园艺植物挥发性有效物质的稳定释放，摒除了外界环境因素的干扰，保障了园艺植物给予人体的视觉和嗅觉刺激的纯粹性，实现了园艺植物人体干预效果的真实性和相关气体样品的可靠性。
[0024]2.本专利技术可广泛应用于实验室内针对矮株园艺植物人体身心健康干预作用和机制研究，亦可应用于室内阳台、工作场所、疗养环境或航天器潜艇等空间有限的人类活动场所中，保障具备人体身心健康调节潜力的矮株植物的生长和挥发性有效物质的稳定释放，便于进行基于嗅觉和视觉的园艺疗法研究和人员身心健康的园艺干预。
附图说明
[0025]图1是本实验装置侧视示意图；
[0026]图2是本实验装置正视示意图；
[0027]图3是本实验装置左视示意图；
[0028]图4是不同尺寸的孔径隔板示意图；
[0029]图5是使用该专利技术进行嗅觉介导的矮株植物园艺干预研究的心率变化结果；
[0030]图6是使用该专利技术进行嗅觉介导的矮株植物园艺干预研究的紧张情绪变化结果；
[0031]其中：
[0032]1‑
呼吸面罩及面罩连接管2
‑
种植的矮株植物3
‑
多孔聚合物采样管
[0033]4‑
大气采样泵5
‑
带孔隔板6
‑
植物种植槽
[0034]7‑
种植槽灌溉口8
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矮株芳香植物应用于园艺疗法的实验装置，其特征在于，主要包括环境控制模块、矮株植物栽培模块、园艺干预及采样模块三部分；环境控制模块，其特征在于，由光源灯管9、CO2气瓶及流量控制器10、单向阀11、小型气泵13、加热片14、小型空气加湿器16、空气过滤管17、温湿度传感器18、各部分电源开关集合19和实时环境条件监控屏20构成；CO2气瓶及流量控制器10后依次连接小型气泵13、小型加湿器16、加热片14、空气过滤管17，特定温湿度的洁净空气经过气体进气口15进入植物栽培模块；温湿度传感器18和实时环境条件监控屏20的作用为实时显示测定的温湿度、氧气浓度、二氧化碳浓度等环境参数，并根据实验需要改变气体的温度和湿度设置，控制加热片和加湿器的工作状态，实现环境温湿度的控制，利用CO2标准气瓶作为气源，用温湿度控制器调控环境因素，加上流量控制器、单向阀和传感器的辅助作用，可以有效控制装置内环境；矮株植物栽培模块，其特征在于，由矮株植物2、带孔隔板5、静音风扇12、植物种植槽6、种植槽灌溉口7组成，带孔隔板5可将植物地上部分与土壤分开，形成上部密封空间，带孔隔板5依据不同种类植物的特点，设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘慧，崔静娴，刘光辉，姚智恺，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：