[实用新型]一种小型植物根系培养及探测装置

权利要求书

1.一种小型植物根系培养及探测装置，用于植物根系培养的观察试验，其特征在于：所述培养及探测装置包括PLC、拍摄装置、光照控制装置和竖向设置的土壤模拟板；所述土壤模拟板内竖向设置填充有土壤的营养层；营养层的一个竖面以生物膜覆盖形成可供植物种子根系生长的培育面；所述培育面与竖向的观察窗紧邻；所述光照控制装置包括三基色LED灯和光照传感器，所述三基色LED灯、光照传感器设于土壤模拟板上方，光照传感器与土壤模拟板所培育的试验植物相邻，所述PLC内贮有植物根系培养观察试验方案所需的光照值，当进行观察试验时，所述PLC根据光照传感器测得的光强数据对三基色LED灯的发光状态进行调整，使试验植物所受光照达到试验所需的光照值；所述拍摄装置通过观察窗对培育面处的根系生长情况进行拍摄记录。

2.根据权利要求1所述的一种小型植物根系培养及探测装置，其特征在于：所述土壤模拟板数量为三块以上；多块土壤模块板设于同个安装面上且连接为一个多边形柱，多边形柱各侧壁的土壤连为一体。

3.根据权利要求2所述的一种小型植物根系培养及探测装置，其特征在于：所述多边形柱中空且多边形柱的柱壁包括土壤模拟板；土壤模拟板处设有用于调节培育面与观察窗间距的调距结构；当进行观察试验时，植物种子播种于多边形柱侧壁的土壤模拟板的营养层顶部；植物根系生长时，所述调距结构对培育面与观察窗间距进行调节使之与植物根茎生长情况相适应。

4.根据权利要求3所述的一种小型植物根系培养及探测装置，其特征在于：所述光照控制装置、多边形柱和拍摄装置均置于同一个试验箱体内；试验箱以水平设置的隔板分为上腔和下腔；所述光照控制装置设于上腔内；所述多边形柱设于下腔处且多边形柱的上端与隔板相接以接收光照；所述下腔处设有朝向多边形柱侧壁的拍摄门；所述拍摄装置在需要进行拍摄时放于拍摄门处朝向多边形柱侧壁拍摄。

5.根据权利要求4所述的一种小型植物根系培养及探测装置，其特征在于：所述试验箱体的底板处设有旋转台；所述多边形柱置于旋转台上；所述试验箱的箱壳可设置为全遮光结构。

6.根据权利要求5所述的一种小型植物根系培养及探测装置，其特征在于：所述下腔处设有一个拍摄门；当对根系生长情况进行拍摄时，所述旋转台旋转使多边形柱的各个侧壁逐个到达拍摄门处。

7.根据权利要求4所述的一种小型植物根系培养及探测装置，其特征在于：所述培养及探测装置的PLC设有可进行光照参数配比的HMI人机界面；所述光照参数包括光照强度、光照时间、RGB光比重；当光照参数设定完成并开启LED灯后，PLC通过光照传感器检测当前环境下的光照强度，并与植物根系培养观察试验方案所需的光照值进行对比，当光照强度不符合需要时，PLC调整LED灯的打开数量，并对LED灯的亮度进行PWM脉宽调节，使试验箱上腔的光环境达到设定的光照强度和光源配比；所述PLC还贮有试验方案所需的光照时间，PLC根据试验方案所需的光照时间控制LED灯的光照时间；在植物根系培养观察试验中，PLC对光环境相关的检测数据和控制数据进行自动保存。

8.根据权利要求7所述的一种小型植物根系培养及探测装置，其特征在于：所述HMI人机界面设有可直接进行RGB比例设置、RGB光照时间设置的交互界面，还设有可进行相应光源比例配置、光照时间及强度参数设置的光强设置界面；所述HMI人机界面设有自动按钮、手动按钮和数据保存按钮，当自动按钮被触发后，光照控制装置启动后按照预设定的参数自动进行相应输出；所述HMI人机界面还设有实时光照强度显示界面以便于对实时光照强度数据进行观察和对比。

9.根据权利要求3所述的一种小型植物根系培养及探测装置，其特征在于：所述多边形柱为长方形柱；培育面与观察窗间距的调节范围为5~10mm，所述调距结构设于长方形柱的四个竖边处，调距结构设有四个调节档位。

10.根据权利要求1所述的一种小型植物根系培养及探测装置，其特征在于：所述观察窗为土壤模拟板的外侧的透明壁板；所述培育面处的生物膜以两层不锈钢网夹持并贴置于营养层的土壤上。