[发明专利]超声波育种的声参量检测装置

说明书

技术领域

本发明属于超声波育种的设备或装置技术领域，具体涉及一种超声波育种的声参量检测装置。

技术背景

农业声生物学是物理农业学的一个重要分支，它是研究声这一因素是如何作用于农业生物体的。由于声波是一种能量，可以被植物种子吸收，增强细胞活力，加速细胞分裂，进而使植物生长加快。尤其是频率高于20kHz的超声，由于其声波的波长短，能量大，对某些生物体的作用效果大，因此超声育种成为农业声生物学的主要研究对象。

超声育种是把各种植物种子放入聚焦的声场中，在不同超声频率、超声功率、超声时间（包括超声作用时间、间歇时间、超声次数）等参数作用下，超声波产生的振动对种子有强烈的刺激作用，从而产生出许多有益的物理效应。

植物种子生产的周期长，受自然气候条件的限制，储存条件要求严格，而超声这一因素应用到植物育种中，可以提高种子的发芽率，缩短发芽周期。

目前现有在超声波育种的研究领域所存在的不足之处主要是只知道超声的频率、时间、功率对植物种子有一定的激励作用，但是并不能确定超声作用在植物种子表面时的最佳激励条件，即植物种子在超声培育下的最佳声参量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺点，提供一种设计合理、操作方便、检测结果准确的超声波育种的声参量检测装置。

解决上述技术问题所采用的技术方案是：在底座上设置有固定架，固定架的右侧设置有纵向齿条，安装板上设置有横向齿条、左端设置有滚动轮、右端设置有纵向步进电机、中部设置有换能器支架，纵向步进电机输出轴上的主动齿轮与纵向齿条啮合，换能器支架上设置有滑块和竖向步进电机，滑块上设置有竖向齿条和超声换能器，竖向步进电机输出轴上的主动齿轮与竖向齿条啮合，换能器支架上设置有横向步进电机，横向步进电机输出轴上的主动齿轮与横向齿条啮合，底座上设置内壁上装有声隔离层的水槽，水槽内设置有位于超声换能器下方盛放植物种子的种子固定网，水槽内侧壁上设置有水平超声探头、底部设置有垂直超声探头，底座右侧设置有信号发生器、功率放大器、阻抗匹配器，信号发生器通过导线与功率放大器相连，功率放大器通过导线与阻抗匹配器相连，阻抗匹配器通过导线与超声换能器相连，底座的左侧设置有计算机、超声信号分析器、三维步进控制器，超声信号分析器通过导线与水平超声探头和垂直超声探头相连，超声信号分析器通过数据线与计算机的输入端口相连，计算机的输出端口通过导线与三维步进控制器相连接，三维步进控制器通过导线与横向步进电机、纵向步进电机、竖向步进电机相连。

本发明的超声换能器为宽频超声换能器，宽频超声换能器的频率为30～80KHz。

本发明的水平超声探头位于种子固定网的水平位置，垂直超声探头位于种子固定网的正下方。

本发明的超声信号分析器由接收电路、前置放大电路、滤波器、放大器连接构成，接收电路的输出端接前置放大电路，前置放大电路的输出端接滤波器，滤波器的输出端接放大器。

本发明的前置放大电路为：三极管T3的基极接二极管D4的负极以及通过电阻R9接地并通过电阻R8接电容C7的一端和5V电源负极、集电极接电容C5的一端并通过电阻R10接电容C4的一端和5V电源正极、发射极接电容C6的一端并通过电阻R11接电容C7的一端和5V电源正极，电容C4和电容C7的另一端接地，电容C6的另一端通过电阻R12接地，电容C5的另一端接三极管T4的基极并通过电阻R13接地，三极管T4的集电极接5V电源正极、发射极通过电阻R14接-5V电源正极以及二极管D6的正极。

本发明采用宽频换能器产生不同频率的超声波激励植物种子，通过水平超声探头和垂直超声探头接收植物种子附近产生的散射和透射声信号转换成电信号输出到超声信号分析器进行分析，通过计算机检测出超声辐射种子的各种声参数，对其中声信号变化显著的参数进行分析计算，为提高植物种子发芽率、缩短发芽周期提供了科学依据。本发明具有设计合理、操作方便、检测结果准确等优点。

附图说明

图1是本发明实施例1的主视图结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是图1中超声信号分析器19的电气原理方框图。

图4是图1中超声信号分析器19的电子线路原理图。

具体实施方式

下面现结合附图和实施例对本发明的进一步下详细说明，但是本发明不限于下述实施。

实施例1