一种真空栽培系统

摘要

本发明涉及一种真空栽培系统，具体涉及一种在栽培室内保持低于标准大气压的气压环境和一定气体循环流量的真空栽培系统，该系统包括密闭的栽培室；该栽培室的出气口连接一控制气体循环流量的气体流量控制器；机械泵，该机械泵与所述气体流量控制器之间连接有一控制该栽培室内气体流动的气阀；若干控压管，若干控压管内注有用于所述栽培室内部真空度的液体，所述若干控压管通过若干导气管串联连接，且一端连接大气的导气管的高度大于控压管内液体的高度，所述若干控压管连接于所述栽培室的进气口。该系统既能保持栽培室内为恒定的真空度，又能同时实现栽培室内的气体以一定流量不停的循环流动，并可控制栽培室内气流的方向。

权利要求

1.一种真空栽培系统，其特征在于，包括：

密闭的栽培室(6)；该栽培室(6)的出气口(9)连接一控制气体循环流量的气体流量控制器(3)；

机械泵(1)，该机械泵(1)通过控制该栽培室(6)内气体流动的气阀(2)与所述气体流量控制器(3)相连；

若干控压管(7)，该若干控压管(7)一端与所述栽培室(6)的进气口(12)相连，另一端与大气相通，该若干控压管(7)内注有用于调节所述栽培室(6)内部真空度的液体，且与大气相通的一端的高度高于与所装液体的高度。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述若干控压管(7)通过若干导气管(10)串联连接。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述栽培室(6)的进气口与出气口分别位于该栽培室(6)相对的两侧，且所述进气口与出气口分别设于该栽培室(6)的上端和下端，或者所述进气口与出气口分别设于该栽培室(6)的下端和上端。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控压管(7)的顶端设有控制所述控压管(7)的阀门(14)。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控压管(7)内设有标示所述控压管(7)内液体高度的浮球(8)。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述机械泵(1)为抽气泵或真空泵。

7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述栽培室(6)上设有一显示该栽培室(6)内部真空度的真空表(5)。

8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统还包括用于固定所述若干控压管(7)的固定台。

9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述栽培室(6)为带有密封门的温室或为有机玻璃制备的透明容器；所述控压管(7)为有机玻璃管或PVC管。

10.如权利要求1至9中任一项所述的系统，其特征在于，所述栽培室(6)内设有调节和显示该栽培室(6)内部湿度以及温度的调节装置。

说明书

一种真空栽培系统

技术领域

[0001] 本发明涉及植物的栽培领域，具体涉及一种真空栽培系统。

背景技术

[0002] 太空植物栽培与育种有很大改变植物生产力的潜力，且可以减少植物栽培中病虫害的发生，太空环境大多都是不同真空度环境，在目前模拟太空环境植物栽培与育种科学研究中，控制真空度的方法大多是通过电子仪器监测，利用抽气泵或真空泵制造真空度，当达到设定的真空度时，抽气泵或真空泵停止工作，使得真空度得到控制，但是采用上述的方法，出现的问题为所述密闭容器内的真空度可能是一个变化的过程，而且密闭容器中的气体没有形成循环流动，所以真空度很维持在一个恒定的水平，而同时维持容器内恒定的真空度与一定流量的气体循环更难实现。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种同时实现真空度与一定流量的气体循环的控制，且能够降低试验成本和方便操作的一种真空栽培系统。

[0004] 为了达到上述目的，本发明公开了一种真空栽培系统，包括：

[0005] 密闭的栽培室；该栽培室的出气口连接一控制气体循环流量的气体流量控制器；

[0006] 机械泵，该机械泵通过控制该栽培室内气体流动的气阀与所述气体流量控制器相连；

[0007] 若干控压管，该若干控压管一端与所述栽培室的进气口相连，另一端与大气相通，该若干控压管内装有用于调节所述栽培室内部真空度的液体，且与大气相通的一端的高度高于与所装液体的高度。

[0008] 进一步地，所述若干控压管通过若干导气管相互串联连通，其中在所述若干根导气管中，其中一根导气管的一端与所述栽培室进气口的上端或下端连通，另一端与所述控压管的出气口相连通，所述其余导气管的一端与所述控压管的进气口相连通，另一端与所述控压管的出气口相连通。

[0009] 进一步地，所述栽培室的进气口与出气口分别位于该栽培室相对的两侧，且所述进气口与出气口分别设于该栽培室的上端和下端，或者所述进气口与出气口分别设于该栽培室的下端和上端。

[0010] 进一步地，所述控压管的顶端设有控制所述控压管的阀门。

[0011] 进一步地，所述控压管内设有标示所述控压管内液体高度的浮球。

[0012] 进一步地，所述机械泵为抽气泵或真空泵。

[0013] 进一步地，所述栽培室上设有一显示该栽培室内部真空度的真空表。

[0014] 进一步地，该系统还包括用于固定所述若干控压管的固定台。

[0015] 进一步地，所述栽培室为带有密封门的温室或为有机玻璃制备的透明容器；所述控压管为有机玻璃管或PVC管。

[0016] 进一步地，所述栽培室内设有调节和显示该栽培室内部湿度以及温度的调节装置。

[0017] 与现有技术相比，本发明具有以下优点：

[0018] 首先，本发明采用抽气泵或真空泵与控压管将栽培室内的气体抽出，真空度逐渐增大，当真空度达到一定的值时，气体通过控压管进入密闭容器，设定控压管内液体高度和控压管的串联数目就可以控制密闭栽培室内不同的真空度，且使得栽培室内的气体能以一定气体的循环流动，进而可以通过改变串联控压管的数目与控压管内液体高度来调节密闭温室或密闭栽培容器内的真空度。

[0019] 其次，在栽培室和机械泵之间连有气阀与气体流量控制器来决定与调节栽培室内气体是否循环流动及循环流量，从而实现栽培室内的真空度精确控制的同时调节气体循环流量，并可控制栽培室内气流的方向。

[0020] 再者，由于在该系统内还配置有温湿度控制装置，可使所述栽培室内的被栽培作物生长在一定真空度、气流均匀、温湿度适宜的环境中，减少病菌与病虫害发生与改善作物生产潜力与品质。

[0021] 另外，本发明的系统结构简单，且能够降低模拟真空植物栽培试验的成本，可以用于真空度、气流和气体同时调节的植物栽培试验与生产，以及植物模拟航空育种等方面。

[0022] 附图说明

[0023] 图1是本发明真空栽培系统一种实施例的结构示意图；

[0024] 图2是本发明真空栽培系统另一种实施例结构示意图。

[0025] 附图标记说明：

[0026] 1、机械泵 2、气阀 3、气体流量控制器[0027] 4、出气导气管 5、真空表 6、栽培室

[0028] 7、控压管 8、浮球 9、栽培室出气口

[0029] 10、进气导气管 11、控压管的出气口 12、栽培室进气口[0030] 13、控压管的进气口 14、阀门

[0031] 具体实施方式

[0032] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

[0033] 参照图1和图2所示，本发明真空栽培系统实施例的结构示意图；其中，图1为栽培室6内部的气流方向为向上的结构示意图，图2为栽培室6内部的气流方向为向下的结构示意图；该真空栽培系统主要包括：密闭的栽培室6、机械泵1、气阀2、气体流量控制器3、三个控压管7、四个导气管10、两个出气导气管4、阀门14。

[0034] 本实施例中的栽培室6为带有密封门的温室或为有机玻璃制备的透明容器即密闭栽培室；该栽培室6的出气口通过出气导气管4连接一控制气体循环流量的气体流量控制器3；即栽培室6内部的气体循环流量或气体流速通过气体流量控制器3调节实现。其中，在栽培室6上设有一显示该栽培室6内部真空度的真空表5，以及在栽培室6内部安装有调节和显示该栽培室6内部湿度以及温度的调节装置(图中未示出)。

[0035] 需要说明的是，在图1中该栽培室6的进气口12设在栽培室6的一侧的下端，而相对应的栽培室6的出气口9则设在栽培室6相对的一侧的上端，对应气流方向为从下到上；相反，在图2中进气口12和出气口9则分别设在栽培室6的相对应的上端和下端，对应的气流方向是从上到下；本实施例中采用上述设计可以在气体通过栽培室6时，更好控制和调节栽培室内部的气体和真空度，以及可以更换栽培室6内部的气体。

[0036] 如图1和图2所示的机械泵1，在本实施例中使用的机械泵1为抽气泵或真空泵；该机械泵1与所述气体流量控制器3之间连接有一控制该栽培室6内气体流动的气阀2，即该气阀2起到限制栽培室6内部气体循环的作用。

[0037] 如图1和图2所示的三个控压管7，所述控压管7采用有机玻璃或PVC材料制备，所述控压管7可以依次串联连接，或者是该控压管7通过导气管10依次串联连接，其连接方式如图1或图2所示，并且在每一个控压管7内设有调节所述栽培室6内部真空度的液体和标示所述液体高度的浮球8(如图中所示的h1、h2、h3)，并相应的设置有能往控压管7内加入液体的阀门14(该阀门14还可以打开或关闭所述控压管7，对应控制每一个控压管7内部的气体)，在该控压管7通过导气管10连接栽培室6的进气口12。

[0038] 也就是说，控压管7的进气口11和控压管7的出气口13均由导气管10串联连接，且该控压管7的进气口13和出气口11分别设于控压管7的上端和下端；其中，在起始端的导气管10一端连接大气，另一端连接控压管7的进气口13，并且所述一端连接大气的导气管的高度大于控压管7内液体的高度(该处是指在h1、h2、h3中的最大的一个高度值)，用于防止该系统停止运行时，控压管7内的液体通过导气管10流出控压管7外；在最末端的导气管一端连接控压管7的出气口11，相应的另一端连接栽培室6的进气口12；所述控压管通过固定台(铁架台)进行固定，使每一个控压管7的底部尽量在同一个水平面，且在本实施例中所述出气导气管4与导气管10均为具有一定硬度的硅胶软管或PVC管。

[0039] 由于抽气泵或真空泵的工作，使得密闭温室或密闭栽培容器中气体逐渐通过出气导气管4被抽出，密闭温室或密闭栽培容器中的空气体积减少，真空度增加，造成整个系统气压不平衡；即原温室或密闭栽培容器中的平衡被打破，控压管7内的气体会从导气管10进入密闭温室或密闭栽培容器中，促使密闭温室或密闭栽培容器的气压达到平衡，控压管7内由于损失掉部分气体，压强变小，外界气体会从连接大气的导气管10进来补充，使控压管7的压强也恢复到初值，从而又使该真空栽培系统的气压与外界大气重新达到平衡，且该系统气体循环流量可以通过气体流量控制器3的调节来控制。

[0040] 需要说明的是，在试验的全过程中，控压管7中液面的高度h始终保持不变，通过调节不同的h值就能控制密闭温室或密闭栽培容器中的不同真空度，例如一米水柱可以实现控制的真空度约为-0.01Mpa，液体的高度h是可以根据试验的需要进行设定(在图1和图2中，控压管7对应的总液面高度为h＝Δh1+Δh2+Δh3，能控制的真空度为-0.01ρhMpa，ρ为控压管内液体密度)。即在本实施例的系统中可以通过改变控压管7串联数目和控压管7内液面高度就可以控制密闭温室或密闭栽培容器中的不同真空度。

[0041] 在进行试验前要保证各仪器的正确连接和整个真空栽培系统的气密性良好。具体的操作过程如下描述：

[0042] 第一步：将控压管7顶端的阀门14打开，从阀门14往控压管7中加入待控压的液体，使得液面高度(浮球8的位置)达到所设定真空度所需的液面高度，关闭阀门14，与外界大气相连的导气管10要用胶带等固定起来。

[0043] 第二步：将待处理植物样品种植于密闭栽培室内，调节气体流量控制器3到预定的气体流量值，运行抽气泵或真空泵，如需保证气体一直循环，则抽气泵或真空泵一直需要运行，如不需气体循环，则在密闭栽培室内真空度达到设定值后关闭抽气泵或真空泵，再关闭气阀2即可。

[0044] 第三步：试验处理完毕时，打开与密闭温室或密闭栽培容器连接的控压管7顶端阀门14即可使密闭温室或密闭栽培容器内气压与外界气压一致。

[0045] 当然，在试验中如果待设定的气流速度较大，则应适当增大控压管7的直径，避免进气速度过大，将控压管7内液体带入密闭温室或密闭栽培容器之中；另外，还可以通过增加控压管7的串联数目来降低每根控压管7的高度。

[0046] 本实施例可以实现在密闭栽培室中的真空度维持在恒定水平下又使气体能做不同方向与流量的循环，并能够实现在不同真空度及气体循环流量处理植物栽培试验与生产中有很好的控制效果与实用价值；本实施例还具有结构简单，栽培室内的气压、气流方向调节便利，由于在该系统内还配置有温湿度控制装置，可使所述栽培室内的被栽培作物生长在高压、气流均匀、温湿度适宜的环境中，减少病菌发生与改善作物生产潜力和品质。

[0047] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。