基于氧电极的棉种呼吸强度检测装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于氧电极的棉种呼吸强度检测装置，包括屏蔽壳、底座、控制计算机、运动控制装置、检测槽、测试液离子触发器以及升降架，检测槽通过托架安装在底座顶面中部，由步进电机、立柱以及丝杠、滑轨构成的升降架为两组，两组升降架的上端水平悬臂上分别安装着对比电极以及氧电极，氧电极为由铂铱氧电极合金为材质构成的、尖端直径10μm且包覆有绝缘层的氧电极，屏蔽壳顶面中部竖向安装着一根电控液压伸缩杆，伸缩杆下部分别设置着夹持手柄以及体式显微镜，测试液离子触发器与检测槽相连，所述升降架的步进电机、电控液压伸缩杆均与运动控制装置相连，氧电极、测试液离子触发器以及运动控制装置均与所述的控制计算机相连。
【专利说明】
基于氧电极的棉种呼吸强度检测装置
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种基于氧电极的棉种呼吸强度检测装置。
【背景技术】
[0002]随着新疆农业产业结构调整，棉花种植面积迅速扩大，其中南疆地区长绒棉的种植面积增长最快，给农民带来巨大的经济效益，但目前棉种的品质鉴定成为一个亟待解决的问题，现有的棉种分级仪器精度不高，分级效果不好;棉种分级还采用传统的人工挑选，以及根据棉种的物理特性所研制出机械筛的方式分级，这两种方法都没有达到解放劳动力的效果，所分级的效果不明显，而且效率低，影响精准作业的发展。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种基于氧电极的棉种呼吸强度检测装置，该装置采用氧电极微测技术对棉种的呼吸强度进行检测，并进行归一化处理，确定棉种的呼吸规律，为精确确定棉种的品质提供依据，具有尚精度，实用性强的特点。
[0004]本实用新型的目的是这样实现的，一种基于氧电极的棉种呼吸强度检测装置，包括屏蔽壳、底座、控制计算机、运动控制装置、检测槽、测试液离子触发器以及升降架，检测槽通过托架安装在底座顶面中部，由步进电机、立柱以及丝杠、滑轨构成的升降架为两组，两组升降架的上端水平悬臂上分别安装着对比电极以及氧电极，氧电极为由铂铱氧电极合金为材质构成的、尖端直径ΙΟμπι且包覆有绝缘层的氧电极，屏蔽壳顶面中部竖向安装着一根电控液压伸缩杆，伸缩杆下部分别设置着夹持手柄以及体式显微镜，测试液离子触发器与检测槽相连，所述升降架的步进电机、电控液压伸缩杆均与运动控制装置相连，氧电极、测试液离子触发器以及运动控制装置均与所述的控制计算机相连。
[0005]工作时，在检测槽内注入测试液，设备启动，将单粒棉种用电控液压伸缩杆下端的夹持手柄进行夹持，由计算机控制向下运动，棉种下部伸入检测槽内的测试液中，在计算机的控制下，从计算机键盘输入测试液离子浓度与设置以及氧电极探针与棉种下端的距离值，计算机发出控制信号，控制离子触发器工作，触发测试液，使测试液内离子浓度达到预设值，运动控制装置启动，调节升降装置，上下移动，使氧电极探针尖端距离棉种下端距离达到50μπι，氧电极开始检测测试液内氧气流速，所测得的数据送回计算机，经处理后，在显示屏上显示出棉种的呼吸强度;屏蔽壳防止外部电信号等的干扰。本实用新型采用氧电极探针检测，计算机编程实现棉种呼吸强度的处理，精度高，工作可靠，稳定性强。
[0006]本实用新型工作时，所用测试液为0.1 mmol氯化|丐和0.1 mmol氯化钾混合溶液，pH值为7.2、10 mmol缓冲液(HEPES，4-羟乙基哌嗪乙磺酸)、校正液(2瓶，成分与测试液相同，pH值分别为6.2和8.2)、滴定管(50、100、200 mL)等。氧电极的校正:给氧电极施加-700 mV的电压，然后放入3个已知浓度氧气的测试液中，分别是O、21%和100%，获得3个电流值，电流和氧气浓度成正比，得到校正斜率(S)。测定电流差:把校正好的氧电极下端送至距离种子下端表面50 μπι左右，获得电流II，然后以已知距离Dx=300 Mi进行2点测量，获得电流I2，I1、I2均指氧电极内电流，Il和12的差是两点间的电流差Δ I ( Δ 1=12-11)，每隔5?6 s获得一个数据，持续测量一定时间，获得电流差随着时间变化的曲线。计算流速:通过测定的电流差(A I)和斜率(S)计算出两点间的浓度差，浓度差计算公式:Dc= AIXS，式中:Dc表示浓度差，mol/L;S表示矫正斜率。然后代入Fick’s第一扩散定律公式可获得O2的流速:J = -D.Dc/Dx，式中:J表示O2流速，10—12 mol/(cm2.s)，其正负表示02进出种子的流动方向，流速是正值表示种子向外放出02，负值表示棉种吸收O25Dx表示近点与远点间距离，cm;，D是O2的扩散常数，cm2/S。基于上述原理，选取棉种下端50 Mi的距离处为近点进行测量，上下移动距离Dx=300 μπι，可获得近点和远点的电流值，并获得2点的电流差。经过换算软件(Jcal V3.0)转化成流速，即可获得O2流速大小和方向，即棉种的呼吸强度。该装置采用氧电极微测技术对棉种的呼吸强度进行检测，并进行归一化处理，确定棉种的呼吸规律，为精确确定棉种的品质提供依据，具有尚精度，实用性强的特点。
【附图说明】
[0007]下面将结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
[0008]图1为本实用新型的主视结构不意图。
【具体实施方式】
[0009]—种基于氧电极的棉种呼吸强度检测装置，如图1所示，包括屏蔽壳12、底座、控制计算机10、运动控制装置9、检测槽6、测试液离子触发器8以及升降架1、11。检测槽6通过托架安装在底座顶面中部，由步进电机、立柱以及丝杠、滑轨构成的升降架1、11为两组，两组升降架1、11的上端水平悬臂上分别安装着氧电极2以及对比电极7，氧电极2为由铂铱氧电极合金为材质构成的、尖端直径ΙΟμπι且包覆有绝缘层的氧电极。屏蔽壳12顶面中部竖向安装着一根电控液压伸缩杆13，伸缩杆13下部分别设置着夹持手柄3以及体式显微镜4，通过体式显微镜4可以方便地观察氧电极2与棉种5之间的间距，从而便于对氧电极2以及棉种5之间的间距进行调整。测试液离子触发器8与检测槽6相连，所述升降架1、11的步进电机、电控液压伸缩杆13均与运动控制装置9相连，氧电极2、测试液离子触发器8以及运动控制装置9均与所述的控制计算机10相连。
[0010]工作时，在检测槽6内注入测试液，设备启动，将单粒棉种5用电控液压伸缩杆下端的夹持手柄3进行夹持，由计算机控制向下运动，棉种5下部伸入检测槽内的测试液中，在计算机的控制下，从计算机键盘输入测试液离子浓度与设置以及氧电极探针与棉种下端的距离值，计算机发出控制信号，控制离子触发器工作，触发测试液，使测试液内离子浓度达到预设值，运动控制装置启动，调节升降架1、11，上下移动，使氧电极2探针尖端距离棉种5下端距离达到50μπι，氧电极2开始检测测试液内氧气流速，所测得的数据送回计算机，经过换算软件(Jcal V3.0)转化成流速，即可获得O2流速大小和方向，即棉种的呼吸强度。
【主权项】
1.一种基于氧电极的棉种呼吸强度检测装置，包括屏蔽壳、底座、控制计算机、运动控制装置、检测槽、测试液离子触发器以及升降架，其特征是:检测槽通过托架安装在底座顶面中部，由步进电机、立柱以及丝杠、滑轨构成的升降架为两组，两组升降架的上端水平悬臂上分别安装着对比电极以及氧电极，氧电极为由铂铱氧电极合金为材质构成的、尖端直径ΙΟμπι且包覆有绝缘层的氧电极，屏蔽壳顶面中部竖向安装着一根电控液压伸缩杆，伸缩杆下部分别设置着夹持手柄以及体式显微镜，测试液离子触发器与检测槽相连，所述升降架的步进电机、电控液压伸缩杆均与运动控制装置相连，氧电极、测试液离子触发器以及运动控制装置均与所述的控制计算机相连。
【文档编号】G01N27/26GK205720088SQ201620663027
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年6月28日
【发明人】张洪洲, 刘媛杰, 李勇, 周丹
【申请人】塔里木大学