爬蟲飼養(yǎng)箱PRX-250C氣候環(huán)境模擬培養(yǎng)箱 返回列表頁

爬蟲飼養(yǎng)箱PRX-250C氣候環(huán)境模擬培養(yǎng)箱由于溫濕度是影響植物生長(zhǎng)的兩個(gè)重要因素，因此，在對(duì)人工氣候箱的研究中，如何對(duì)箱體中的溫濕度進(jìn)行精準(zhǔn)控制，一直是研發(fā)人員研究的重點(diǎn)，也是保證植物生長(zhǎng)的關(guān)鍵技術(shù)，而只有能夠精準(zhǔn)控制人工氣候箱中的溫濕度，才能夠真正減小這兩項(xiàng)因素對(duì)于實(shí)驗(yàn)的影響，提高種子實(shí)驗(yàn)的精準(zhǔn)度，因此人工氣候箱對(duì)溫濕度控制是有非常嚴(yán)格的要求。
而實(shí)際上，人工氣候箱中，溫度和濕度并不是獨(dú)立的，而是相互影響的，比如當(dāng)溫度低而加熱的時(shí)候，水分蒸發(fā)，氣候箱里面以前制冷或者除濕凝結(jié)的水分會(huì)蒸發(fā)而增加內(nèi)部的濕度；當(dāng)溫度高而制冷的時(shí)候又會(huì)使經(jīng)過制冷器的氣流濕度下降而使整個(gè)箱體的濕度下降；同樣當(dāng)濕度低而加濕的時(shí)候，外部的冷或者熱濕氣又會(huì)改變內(nèi)部的溫度，而濕度高除濕時(shí)又必然會(huì)導(dǎo)致溫度下降。因此，由于它們相互的影響，那么必然會(huì)導(dǎo)致控制滯后的問題，對(duì)于精度的把控上，也會(huì)存在不小的問題。
因此人工氣候箱要想實(shí)現(xiàn)溫濕度的精準(zhǔn)控制，那么就要求解決這種大滯后的問題，目前廣泛采用的方式就是使用單獨(dú)的溫控儀和濕度控制儀來實(shí)現(xiàn)溫濕度控制，但是這種方式采用的是數(shù)字模型，因此存在不小的弊端，自適應(yīng)性比較差，往往會(huì)存在滯后的問題。而近年來隨著技術(shù)的發(fā)展，人工氣候箱有些也開始采用模糊控制的方式來控制箱體氣流的溫濕度，對(duì)于解決當(dāng)前人工氣候箱對(duì)溫濕度控制的要求，可能會(huì)是一個(gè)不錯(cuò)的解決方案。人工氣候箱如果出現(xiàn)了通電后，電壓機(jī)正常工作，但人工氣候箱無法制冷，或者排氣管拆除后，回氣管壓機(jī)可以正常排氣的情況，一般就可以判定為其制冷系統(tǒng)出現(xiàn)故障了。根據(jù)上述特征便可以判定，人工氣候箱制冷系統(tǒng)的故障為系統(tǒng)漏冰種，則在進(jìn)行故障檢修時(shí)，可以使用以下方法：
步驟一：先用氮?dú)獯驂簩?duì)系統(tǒng)進(jìn)行檢漏，以判定泄漏是否發(fā)生在高壓部位。經(jīng)過一系列檢查，Z終確定泄漏部位為壓機(jī)排氣管和右側(cè)冷凝機(jī)連接管之間部分。此時(shí)，先將連接管割除，再對(duì)冷凝器的連接管進(jìn)行焊接，待焊接完成后，便可開始抽真空加冰種，加完后接通人工氣候箱電源，打開開關(guān)觀察其是否制冷。待其制冷四個(gè)小時(shí)后，冷凍室的溫度達(dá)到-13℃，冷藏室的溫度達(dá)到8℃，連續(xù)制冷約十個(gè)小時(shí)后，冷藏時(shí)的溫度降至3℃，冷凍室溫度開始回升，并一直上升，而冷藏室的毛細(xì)管則連續(xù)工作不會(huì)轉(zhuǎn)換。
步驟二：假設(shè)故障原因?yàn)槔鋬鍪业拿?xì)管發(fā)生冰堵，導(dǎo)致制冷系統(tǒng)失靈。則可以使用氮?dú)夥謩e沖洗冷凍室和冷藏室的蒸發(fā)器，
并更換一個(gè)新的同規(guī)格的毛細(xì)管，更換完畢后向系統(tǒng)注入15ml甲醇，再進(jìn)行抽真空。經(jīng)過三個(gè)小時(shí)后，重新加入冰種，再進(jìn)行試機(jī)。如果仍然無法制冷，則馬上停機(jī)，并使用自動(dòng)檢測(cè)功能對(duì)電磁閥進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)檢查冰凍室的毛細(xì)管連接狀態(tài)，判定其是否連接正確。
步驟三：將冷藏室關(guān)閉后，單獨(dú)運(yùn)行冷凍室蒸發(fā)器，如果其能夠正常工作，并在溫度降至-15℃時(shí)仍無回升跡象，則可以排除蒸發(fā)器毛細(xì)管冰堵的可能性。
步驟四：假設(shè)故障原因?yàn)殡姶砰y卡死，轉(zhuǎn)換功能失靈，則更換一個(gè)新電磁閥，再抽真空，加完冰種后重新試機(jī)，如果系統(tǒng)仍然無法正常工作，則可以排除電磁閥卡死的可能性。

步驟五：檢查四個(gè)傳感器，觀察其阻值是否為2.5KΩ左右，如果是，則其傳感器正常。但考慮溫度對(duì)傳感器阻值的影響，應(yīng)對(duì)四個(gè)傳感器依次更換試機(jī)，如故障沒有消除，則排除傳感器異常的可能。
步驟六：研究控制部分運(yùn)行情況，檢查電腦板和操作顯示板的工作情況，是否存在程序混亂和系統(tǒng)失靈問題，更換操作顯示板和電腦板，看系統(tǒng)是否恢復(fù)正常。
步驟七：經(jīng)過檢修，如果以上部分均顯示正常，則檢查人工氣候箱內(nèi)連接線是否異常，是否受到電磁干擾導(dǎo)致工作失常。可以先挖開泡沫，觀察連接線的情況，如果發(fā)現(xiàn)冷藏室邊側(cè)的泡沫被水分打濕，導(dǎo)致傳感器與連接線之間受潮，導(dǎo)致線路老化，則可以判定線路老化和保溫失靈導(dǎo)致阻值變動(dòng)，影響了電腦版的正常運(yùn)行，出現(xiàn)系統(tǒng)故障。此時(shí)，更換新的傳感器連接線，重新發(fā)泡，并進(jìn)行試機(jī)，人工氣候箱恢復(fù)正常，故障排除。

人工氣候箱把無法控制的大自然環(huán)境搬進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，實(shí)現(xiàn)人為地通過計(jì)算機(jī)實(shí)施模擬自然環(huán)境中與生物生長(zhǎng)發(fā)育有關(guān)的溫度，濕度和光照三大主要因素，創(chuàng)造局部人工氣候，尋求 各種農(nóng)作物的最佳生長(zhǎng)條件，探索其生長(zhǎng)發(fā)展的規(guī)律，培養(yǎng)新品種，獲取優(yōu)質(zhì)穩(wěn)產(chǎn)，高產(chǎn)的新技術(shù)。在計(jì)算機(jī)輔助農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)中，人工氣候箱是農(nóng)業(yè)科學(xué)研究的有效工具。爬蟲飼養(yǎng)箱PRX-250C氣候環(huán)境模擬培養(yǎng)箱
本文介紹的人工氣候模擬系統(tǒng)由傳感系統(tǒng)、測(cè)控電路和軟件系統(tǒng)構(gòu)成。在研制人工氣候箱的過程中，廣泛的應(yīng)用到了傳感技術(shù)和單片機(jī)技術(shù)。
氣候箱內(nèi)的環(huán)境主要由溫度、濕度、光照三個(gè)參數(shù)來衡量。由各自的傳感器來獲取這三個(gè)參數(shù)，通過傳感器將非電量溫度、濕度和光照轉(zhuǎn)換成連續(xù)變化的模擬量。這樣在系統(tǒng)的信號(hào)采集部分設(shè)計(jì)了三個(gè)探測(cè)環(huán)境參數(shù)的探頭：
1.1 溫度探頭
根據(jù)實(shí)際情況選用了NTH5D153A熱敏電阻，它的性能參數(shù)如下：
標(biāo)稱電阻-15 000歐 B常數(shù)-4 100
溫度系數(shù)--4.6 最大允許功率-0.56W
熱時(shí)間常數(shù)-20秒 使用環(huán)境溫度--30~+125℃
1.2 濕度探頭
采用不用電熱清洗的氧化鋅-五氧化二鉻陶瓷濕敏元件。該濕敏元件的電阻率幾乎不隨溫度改變，老化現(xiàn)象很小，長(zhǎng)期使用后電阻變化只有百分之幾。元件的響應(yīng)速度快，（0~100）%RH時(shí)，約10秒，濕度變化±20%時(shí)，響應(yīng)時(shí)間僅2秒；吸濕和脫濕時(shí)幾乎沒有濕滯現(xiàn)象。
1.3 光照探頭
采用硅光電池，將光照參數(shù)轉(zhuǎn)換成光電流。該元件靈敏度高，穩(wěn)定性好，輸出電流與光亮度成線性關(guān)系。在自然光條件下，其光電流約為0.1~10mA,可經(jīng)前置放大器輸出完成放大和I/U轉(zhuǎn)換。
2 測(cè)控電路
由于所用到的熱敏電阻和濕敏電阻的電阻值相對(duì)溫度變化是對(duì)數(shù)關(guān)系。為了軟件設(shè)計(jì)的方便，應(yīng)用對(duì)數(shù)二極管使其等間隔表示，因此，輸出端都需要與對(duì)數(shù)二極管 相連。然后通過前置放大電路輸出。而硅光電池的輸出本身是線性度好，可直接連接前置放大器。再通過零點(diǎn)調(diào)節(jié)電路和靈敏度調(diào)節(jié)電路送ADC0809進(jìn)行 A/D轉(zhuǎn)換。通過主控芯片8031,測(cè)得的數(shù)據(jù)在這里分兩路輸出：一路送顯示器，采用三片三位半LED顯示，分別顯示當(dāng)前的溫度、濕度、光照參數(shù)。另一路 數(shù)據(jù)通過與存儲(chǔ)器的標(biāo)準(zhǔn)預(yù)設(shè)值比較，如果超過誤差范圍則反饋到控制設(shè)備如加濕器、加熱管等，調(diào)節(jié)環(huán)境參數(shù)以適應(yīng)實(shí)際需要。
電路各模塊的組成如圖1所示。