[发明专利]一种测定特定夹持力下的植物生理电容的方法及装置

权利要求书

1.一种测定特定夹持力下的植物生理电容的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，将测定装置与LCR测试仪连接；

步骤二，选取生长在不同环境下带有叶片的待测植物的新鲜枝条，并包住枝条基部；

步骤三，清理新鲜枝条上叶片，并采摘长势较为一致的叶片；

步骤四，将叶片夹在测定装置平行电极板之间，设置测定电压、频率，通过改变铁块的质量来设置所需的特定夹持力，并测定在不同夹持力下的植物生理电容；

步骤五，构建植物叶片的生理电容随夹持力变化模型，获得模型的各个参数；

步骤六，将构建模型的夹持力代入步骤五的模型中，计算出不同夹持力下的生理电容，比对实测值与计算值，找出模型的适用范围；

步骤七，将需要的在适用范围内的被考察的夹持力，代入步骤五的模型中，可计算获得被考察植物叶片在特定夹持力下的生理电容。

2.根据权利要求1所述的一种测定特定夹持力下的植物生理电容的方法，其特征在于：所述测定装置包括支架(1)、泡沫板(2)、电极板(3)、导线(4)、铁块(5)、塑料棒(6)及固定夹(7)，支架(1)为矩形框架结构、且一侧开放，支架(1)上端开有通孔，供塑料棒(6)伸入，支架(1)下端朝内一侧及塑料棒(6)底端分别粘有两个泡沫板(2)，泡沫板(2)内镶嵌电极板(3)，两个电极板(3)各自引出一根导线(4)，塑料棒(6)的泡沫板(2)上可放置不同质量的铁块(5)，塑料棒(6)位于支架内部的一端由固定夹(7)进行固定。

3.根据权利要求2所述的一种测定特定夹持力下的植物生理电容的方法，其特征在于：所述电极板(3)为圆形极板，所述电极板(3)的材质为铜。

4.根据权利要求1所述的一种测定特定夹持力下的植物生理电容的方法，其特征在于：所述步骤四中特定夹持力的设置方法为：通过增加不同质量的铁块，依据重力学公式：F＝(M+m)g计算出夹持力F，式中F为夹持力，单位N；M为铁块质量，m为塑料棒与电极片的质量，kg；g是重力加速度为9.8N/kg。

5.根据权利要求1所述的一种测定特定夹持力下的植物生理电容的方法，其特征在于：所述步骤五中，植物叶片的生理电容C随夹持力F变化方程为；ΔH为系统的内能，U为测试电压，V为植物细胞体积。

6.根据权利要求5所述的一种测定特定夹持力下的植物生理电容的方法，其特征在于：令所述变化方程可变形为C＝y₀+kF；其中y₀和k为模型参数。

7.根据权利要求5所述的一种测定特定夹持力下的植物生理电容的方法，其特征在于：所述变化方程是基于吉布斯自由能方程与电容器的能量公式推导出的，吉布斯自由能方程表达为ΔG＝ΔH+PV，电容器的能量公式表达为W为电容器的能量，等于吉布斯自由能ΔG转化的功，即W＝ΔG，其中P为植物细胞受到的压强。

8.根据权利要求7所述的一种测定特定夹持力下的植物生理电容的方法，其特征在于：所述植物细胞受到的压强P由压强公式求出，其中S为极板作用下的有效面积。

9.一种如权利要求1所述的测定特定夹持力下的植物生理电容的装置，其特征在于：包括支架(1)、泡沫板(2)、电极板(3)、导线(4)、铁块(5)、塑料棒(6)及固定夹(7)，支架(1)为矩形框架结构、且一侧开放，支架(1)上端开有通孔，供塑料棒(6)伸入，支架(1)下端朝内一侧及塑料棒(6)底端分别粘有两个泡沫板(2)，泡沫板(2)内镶嵌电极板(3)，两个电极板(3)各自引出一根导线(4)，塑料棒(6)的泡沫板(2)上可放置不同质量的铁块(5)，塑料棒(6)位于支架内部的一端由固定夹(7)进行固定。

10.根据权利要求9所述的测定特定夹持力下的植物生理电容的装置，其特征在于：所述电极板(3)为圆形极板，所述电极板(3)的材质为铜。