[发明专利]一种基于液氮降温控制的便携式霜冻试验箱

说明书

一种基于液氮降温控制的便携式霜冻试验箱，包括试验箱体上盖、进气风扇、置器架、循环风扇、制冷箱、蓄电池、自动调节控制板、试验箱体，置器架设置在试验箱体内上层位置，置器架上安装有温度探头，试验箱体对角位置安装有上下两层循环风扇，试验箱体上盖设置有进气风扇，试验箱体壁上设有排气孔，制冷箱安置在试验箱体底部；试验箱体外设有自动调节控制板，其上插接有U盘，自动调节控制板通过电缆与移动置器架上的温度探头、循环风扇和进气风扇电连接，枝条样本通过样本入口固定于置器架上。该设备可根据用户预置霜冻温度变化曲线，通过获取控制时间和目标温度，实现跟踪预置温度控制过程，完成用户自定义霜冻观测过程控制及数据记录。

技术领域

本发明属于气象灾害防灾减灾技术领域，特别涉及一种野外果树非离体样本霜冻基于液氮降温控制的便携式霜冻试验箱。

背景技术

霜冻是我国农业生产中面临的最主要低温灾害，其本质为低温(一般-8℃~0℃)，致使植物叶片、茎干、花朵、果实等细胞结构破坏，失去生物活性或死亡。霜冻是制约经济林果生产的主要农业气象灾害，无论是小麦、玉米等大宗粮食作物，还是杏、桃、梨、苹果、葡萄等特色经济林果，都会受到霜冻的威胁。

研究霜冻灾害对经济林果影响的规律是促进生产的第一步。探究不同农林作物的种类、不同生长期霜冻指标，可为霜冻预报、监测预警、霜冻灾害风险评估和灾害防御提供科学决策依据。目前，霜冻监测和研究普遍使用常规自动气象站作为数据收集的主要手段，霜冻自动化试验设备困乏成为制约霜冻灾害指标研究的重要瓶颈。

现阶段产品霜冻试验箱属于固定场地使用产品，现在市场相关产品保有量和使用范围较小，目前主要集中在医疗、试验室环境模拟、生物培育及食品保鲜等领域。其主要制冷原理以电力为能量来源，使用压缩制冷剂的方法进行热量转移。该类试验箱存在以下缺点：①体积和重量大，野外搬运和移动困难；②需要市电供电，耗能较大，在野外不能提供市电条件下，无法进行正常试验。

根据知网专利“野外霜冻试验箱”检索结果，国外现阶段没有相似产品发布，国内具有初步研究应用并申请专利的有如下三项：

专利申请号为：CN200420000137.9的中国发明专利，公开了“移动式温度控制箱”，该装置设计为上下结构，采用传统电机压缩制冷剂方式，组合式结构移动较为方便，但由于野外电力条件受限，制约该设备的广泛使用。

专利申请号为：CN201510768288.1的中国发明专利，公开了“野外霜冻试验箱”，该装置具有液氮制冷、体积小、重量轻、采用野外蓄电池供电等特点，从机制和结构上实现了液氮制冷和温度调节控制功能。但该设备主要靠人工调节，操作流程繁琐，控制精度依赖于人工熟练程度，没有实现自动温度控制。

专利申请号为：CN201610683310.7的中国发明专利，公开了“一种野外霜冻模拟控制试验箱”。该装置使用了液氮制冷和热水加热方法实现降温和升温控制，并使用了野外蓄电池供电，外挂简便温度记录仪，初步具备了预设固定温度（0℃，-1℃，-2℃）恒温控制。但该装置依然依靠人工观察温度记录仪测量值，进行调节控制，没有建立闭环温度控制系统，观测控制精度依赖人工经验。

以上三种产品均没有实现商业化，通过市场购置该设备缺少供应渠道。

发明内容

本发明的目的是针对现有野外霜冻试验装置存在的不足之处，提供一种基于液氮降温控制的便携式霜冻试验箱。

本发明采用的技术方案如下：