一种空间植物培养装置的利记博彩app

本实用新型涉及一种空间植物培养装置，属于空间植物培养技术领域。

背景技术：

航天员在长期的空间飞行任务中，为了保证航天员的生活和工作质量，研究空间受控生态生命保障系统是必不可少的，空间植物栽培技术是空间受控生态生命保障系统的一项关键技术。空间植物培养为研究空间植物学提供了最基本途径，对揭示空间生命科学的现象与规律、实现空间农作物等新品种培育、探究宇宙生命的起源与演化，揭示重力在生命起源中的作用等重大生命课题具有重要的推动作用。

空间植物培养装置目的是建立一个基于载人航天器的环境可控的空间植物实验平台的地面模拟系统，为进一步开展空间飞行试验做好准备，推动空间生命科学基础理论的研究，奠定航天育种产业的理论基础，促进空间生物技术的创新及应用，并为空间生物相关产业提供技术服务。但现有空间植物培养装置无法很好的实现微重力条件下水分回收，也不能将对植物生长过程中释放的抑制植物生长乙烯气体去除。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种空间植物培养装置；所述培养装置够实现微重力条件下水分回收，并对植物生长过程中释放的抑制植物生长乙烯气体利用光催化法进行去除。

本实用新型的目的由以下技术方案实现：

一种空间植物培养装置，所述培养装置主要包括植物生长室、植物培养皿、根系供水模块，温度控制模块，湿度控制模块、光照模块、照相模块及控制器；

其中，所述植物生长室为矩形结构，其左右侧壁上分别设有隔板，所述隔板与侧壁之间形成通风风道，并在所述隔板的上部加工有出风口，在左边隔板的下部设有第一换气风机，右边隔板的下部设有第四换气风机；在植物生长室的左侧壁及与其相对应的隔板上设有光催化涂层，在后壁上设有催化光源，右侧壁上设有通风口；

所述根系供水模块包括水箱、多孔管以及附着在所述多孔管表面的长纤维；

所述温度控制模块主要为板翅式半导体自动控温器；

所述湿度控制模块包括第二换气风机、第三换气风机、翅片式半导体热交换器和冷却箱；

所述光照模块和照相模块均设置在所述植物生长室的顶部；所述半导体自动控温器设置在所述植物生长室的右侧壁上；所述植物培养皿设置在所述植物生长室的底部；所述湿度控制模块的冷却箱通过所述植物生长室上右侧壁上的通风口与所述植物生长室连通，并与所述植物生长室共同形成封闭结构，第三换气风机设置在所述植物生长室上右的侧壁上，并位于所述通风口的上方，第二换气风机设置在右隔板的下部，并位于所述第四风机的下方；所述根系供水模块多孔管的一端与所述植物培养皿连通，另一端通过管道与所述水箱连通，并在所述管道上设有水泵，且所述湿度控制模块的翅片式半导体热交换器的翅片与所述根系供水模块多孔管一端上的长纤维接触；所述控制器分别与所述根系供水模块，半导体自动控温器，湿度控制模块、光照模块和照相模块通过电连接，控制所述植物生长室中的温度、湿度、光照强度、红蓝光比例、气体成分及植物根部含水量。

进一步的，所述温度控制模块还包括设置在所述植物生长室中隔板上的温度传感器，所述温度传感器检测所述植物生长室中的温度，并将所述温度数据传递给控制器，所述控制器接受到数据后根据预设程序适应性的调整所述板翅式半导体自动控温器的电流大小。

进一步的，所述湿度控制模块还包括设置在所述植物生长室后壁上的湿度传感器，所述湿度传感器检测所述植物生长室中的湿度，并将所述湿度数据传递给控制器，所述控制器接受到数据后根据预设程序适应性的调整所述第二换气风机和第三换气风机的开度，以及翅片式半导体热交换器的电流大小。

进一步的，所述根系供水模块还包括设置在所述植物培养皿中的含水量传感器，所述含水量传感器检测植物培养皿培养基的含水量，并将所述含水量数据传递给控制器，所述控制器接受到数据后根据预设程序适应性的调整所述水泵的开度。

进一步的，所述光照模块还包括设置在所述植物生长室后壁上的光照传感器，所述光照传感器检测植物生长室中的光照强度和红蓝光的比值，并将检测到的数据传递给控制器，所述控制器接收到数据后根据预设程序适应性的调整光源的的强度和红蓝光的比例。

进一步的，所述培养装置还包括设置在所述植物生长室后壁上的乙烯传感器和二氧化碳传感器，所述乙烯传感器检测所述植物生长室中乙烯的浓度，并将所述浓度的数据传递给控制器，所述控制器接收到数据后适应性的调整催化光源的开闭及强度；所述二氧化碳传感器检测所述植物生长室中二氧化碳的浓度，并将所述浓度的数据传递给控制器，所述控制器接收到数据后适应性的调整第一换气风机和第四换气风机的开度。

进一步的，所述光照模块的光源为LED灯。

进一步的，左边隔板距植物生长室左侧壁50mm，右边隔板距植物生长室右侧壁50mm。

工作原理：

植物供水：

当植物需要供水时，控制器给水泵下达开启命令，水泵接收到命令后开启，水箱中的水在水泵的作用下流向多孔管，多空管上的长纤维通过毛细作用传输至植物培养皿中的培养基，当培养基质含水量达到预设值时，控制模块下达停止命令，所述水泵接收到命令后关闭，停止供水。

微重力环境下气流流动：

通过第一换气风机和第四换气风机实现气体的强制对流实现生长室和冷却箱之间的空气循环。

乙烯气体含量的控制：

当植物生长室内乙烯气体含量超过预设值时，控制器给催化光源下达开启命令，所述催化光源接收到开启命令后开始工作，植物生长室内内乙烯气体在催化光源及催化剂的作用下，被氧化成CO₂和H₂O，进而实现乙烯的去除。

水分冷凝回收及循环利用：

植物在生长过程中通过蒸腾作用将分水蒸发到植物生长室，含有水蒸气的气体依靠强迫对流，通过第一换气风机进入冷却箱，并与翅片式半导体热交换器的冷翅片进行热量交换，将气体中的水蒸气凝结在制冷翅片上，冷凝水被长纤维吸收，此时，由于植物蒸腾导致多孔管植物培养皿一端上的长纤维端的水浓度下降，与翅片式半导体热交换器的冷翅片接触的长纤维端水浓度较高，进而在纤维两端形成水势差，依靠纤维的毛细作用冷凝水从水浓度高的地方向水浓度低的地方移动，进而实现水的运输，实现植物生长室的水分冷凝回收及循环利用。

有益效果

(1)本实用新型所述培养装置使用换气风机强制生长室内空气流动，通过长纤维进行微重力环境下运输水分及冷凝水回收，并对植物生长过程中释放的抑制植物生长乙烯气体利用光催化法进行去除。

(2)本实用新型所述培养装置在植物生长室的左右两端同时使用第一换气风机和第四换气风机进行强制换气，可有效保证植物生长室内空气流动稳定，且左右隔板的距离设置能有效保证植物生长室内空气流动的速率不超过植物生长的最大风速，进而保证植物生长的有益环境。

(3)本实用新型所述培养装置通过温度传感器、湿度传感器、气体传感器、含水量传感器和光照传感器的设置，实时的将植物生长室中的情况反馈给控制器，能够实现植物生长室中温度、湿度、光照强度、红蓝光比例、气体成分及植物根部含水量的精确控制，进而为空间植物培养数据的分析提供有效参考。

附图说明

图1为本实用新型所述培养装置的结构示意图；

图2为本实用新型所述培养装置气流流动示意图；

图3为本实用新型所述培养装置水循环示意图；

其中，1-植物生长室，2-板翅式半导体自动控温器，3-水箱，4-水泵，5-第四换气风机，6-第三换气风机，7-冷却箱，8-翅片式半导体热交换器，9-第二换气风机，10-多孔管，11-植物培养皿，12-第一换气风机，13-催化光源，14-光催化涂层，15-照相模块，16-光照模块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来详述本实用新型，但不限于此。

实施例1

如图1～3所示，一种空间植物培养装置，所述培养装置主要包括植物生长室1、植物培养皿11、根系供水模块，温度控制模块，湿度控制模块、光照模块16、照相模块15及控制器；

其中，所述植物生长室1为矩形结构，其左右侧壁上分别设有隔板，所述隔板与侧壁之间形成通风风道，并在所述隔板的上部加工有出风口，在左边隔板的下部设有第一换气风机12，右边隔板的下部设有第四换气风机5；在植物生长室1的左侧壁及与其相对应的隔板上设有光催化涂层14，在后壁上设有催化光源13，右侧壁上设有通风口；

所述根系供水模块包括水箱3、多孔管10以及附着在所述多孔管10表面的长纤维；

所述温度控制模块主要为板翅式半导体自动控温器2；

所述湿度控制模块包括第二换气风机9、第三换气风机6、翅片式半导体热交换器8和冷却箱7；

所述光照模块16和照相模块15均设置在所述植物生长室1的顶部；所述半导体自动控温器设置在所述植物生长室1的右侧壁上；所述植物培养皿11设置在所述植物生长室1的底部；所述湿度控制模块的冷却箱7通过所述植物生长室1上右侧壁上的通风口与所述植物生长室1连通，并与所述植物生长室1共同形成封闭结构，第三换气风机6设置在所述植物生长室1上右的侧壁上，并位于所述通风口的上方，第二换气风机9设置在右隔板的下部，并位于所述第四风机的下方；所述根系供水模块多孔管10的一端与所述植物培养皿11连通，另一端通过管道与所述水箱3连通，并在所述管道上设有水泵4，且所述湿度控制模块的翅片式半导体热交换器8的翅片与所述根系供水模块多孔管10一端上的长纤维接触；所述控制器分别与所述根系供水模块，半导体自动控温器，湿度控制模块、光照模块16和照相模块15通过电连接，控制所述植物生长室1中的温度、湿度、光照强度、红蓝光比例、气体成分及植物根部含水量。

其中，所述温度控制模块还包括设置在所述植物生长室1中隔板上的温度传感器，所述温度传感器检测所述植物生长室1中的温度，并将所述温度数据传递给控制器，所述控制器接受到数据后根据预设程序适应性的调整所述板翅式半导体自动控温器2的电流大小。

所述湿度控制模块还包括设置在所述植物生长室1后壁上的湿度传感器，所述湿度传感器检测所述植物生长室1中的湿度，并将所述湿度数据传递给控制器，所述控制器接受到数据后根据预设程序适应性的调整所述第二换气风机9和第三换气风机6的开度，以及翅片式半导体热交换器8的电流大小。

所述根系供水模块还包括设置在所述植物培养皿11中的含水量传感器，所述含水量传感器检测植物培养皿11培养基的含水量，并将所述含水量数据传递给控制器，所述控制器接受到数据后根据预设程序适应性的调整所述水泵4的开度。

所述光照模块16还包括设置在所述植物生长室1后壁上的光照传感器，所述光照传感器检测植物生长室1中的光照强度和红蓝光的比值，并将检测到的数据传递给控制器，所述控制器接收到数据后根据预设程序适应性的调整光源的的强度和红蓝光的比例。

所述培养装置还包括设置在所述植物生长室1后壁上的乙烯传感器和二氧化碳传感器，所述乙烯传感器检测所述植物生长室1中乙烯的浓度，并将所述浓度的数据传递给控制器，所述控制器接收到数据后适应性的调整催化光源13的开闭及强度；所述二氧化碳传感器检测所述植物生长室1中二氧化碳的浓度，并将所述浓度的数据传递给控制器，所述控制器接收到数据后适应性的调整第一换气风机12和第四换气风机5的开度。

所述光照模块16的光源为LED灯。

左边隔板距植物生长室1左侧壁50mm，右边隔板距植物生长室1右侧壁50mm。

工作原理：

植物供水：

当植物需要供水时，控制器给水泵4下达开启命令，水泵4接收到命令后开启，水箱3中的水在水泵4的作用下流向多孔管10，多空管上的长纤维通过毛细作用传输至植物培养皿11中的培养基，当培养基质含水量达到预设值时，控制模块下达停止命令，所述水泵4接收到命令后关闭，停止供水。

微重力环境下气流流动：

通过第一换气风机12和第四换气风机5实现气体的强制对流实现生长室和冷却箱7之间的空气循环。

乙烯气体含量的控制：

当植物生长室1内乙烯气体含量超过预设值时，控制器给催化光源13下达开启命令，所述催化光源13接收到开启命令后开始工作，植物生长室1内内乙烯气体在催化光源13及催化剂的作用下，被氧化成CO₂和H₂O，进而实现乙烯的去除。

水分冷凝回收及循环利用：

植物在生长过程中通过蒸腾作用将分水蒸发到植物生长室1，含有水蒸气的气体依靠强迫对流，通过第一换气风机12进入冷却箱7，并与翅片式半导体热交换器8的冷翅片进行热量交换，将气体中的水蒸气凝结在制冷翅片上，冷凝水被长纤维吸收，此时，由于植物蒸腾导致多孔管10植物培养皿11一端上的长纤维端的水浓度下降，与翅片式半导体热交换器8的冷翅片接触的长纤维端水浓度较高，进而在纤维两端形成水势差，依靠纤维的毛细作用冷凝水从水浓度高的地方向水浓度低的地方移动，进而实现水的运输，实现植物生长室1的水分冷凝回收及循环利用。

本实用新型包括但不限于以上实施例，凡是在本实用新型精神的原则之下进行的任何等同替换或局部改进，都将视为在本实用新型的保护范围之内。