[发明专利]一种测定植物呼吸作用的实验装置及其方法

权利要求书

1.一种测定植物呼吸作用的实验装置及其方法，其特征在于包括气体给排单元（20）、由PLC控制器（23）控制的水冷可控温可控压可控湿度式呼吸室单元（21）及可实时控制的CO₂吸收测定单元（22）。 

2.根据权利要求1所述的一种测定植物呼吸作用的实验装置及其方法，其特征是气体给排单元（20），由用气管或导线连接装有去除了CO₂气体的空气载气气瓶（12）、进气泵（11）、进气电磁阀门（18）、压强传感器（10）、排气口（7）、排气阀门（8）、气泵（28），干燥管（29）、干燥管（31）、第一气阀（17）、第二气阀（26）、第三气阀（27）、第四气阀（33）和第五气阀（34）组成；压力传感器（10）通过PLC控制器（23）连接进气泵（11）和进气电磁阀门（18），PLC控制器（23）通过反馈信号来调节并保持植物呼吸室（3）内部压强恒定不变；气泵（28）主动抽气将呼吸作用产生的气体送入CO₂收集瓶（15）中被Ba(OH)₂溶液和少量正丁醇混合溶液（14）吸收，其余气体通过出气口进入植物呼吸室（3）中循环，保证植物呼吸产生的CO₂完全被Ba(OH)₂溶液和少量正丁醇混合溶液（14）吸收，同时维持植物呼吸室（3）内部气体的良好流动性；干燥管（29）是固定除湿部件，其作用是去除植物在密闭环境中进行呼吸作用产生的水汽，干燥管（31）是选择性除湿部件，其作用是去除气体通过Ba(OH)2溶液和少量正丁醇混合溶液（14）后产生的水汽，干燥管（31）选择性使用能够有效控制植物呼吸室（3）内部的湿度；第四气阀（33）与U型管（32）连接，用于检测实验装置是否漏气时使用，检漏完成后立即关闭第四气阀（33）；第五气阀（34）通过硅胶塞（25）一端接入CO₂收集瓶（15）上部，一端与外部环境连通，在试验期间第五气阀（34）始终处于关闭状态，仅在实验完成用草酸滴定时，打开第五气阀（34），有利于滴定反应产生气体的排放。 

3.根据权利要求1所述的一种测定植物呼吸作用的实验装置及其方法，其特征是由PLC控制器（23）控制的水冷可控温可控压可控湿度式呼吸室（21），由恒温水循环器（1）、植物呼吸室（3）、PLC控制器（23）和水冷板（2）组成；恒温水循环器（1）的进出水孔分别连接水冷板（2）的进出水孔，恒温水循环器（1）通过PLC控制器（23）连接植物呼吸室（3）内部的温度传感器（5），通过信号反馈PLC控制器（23）来调节植物呼吸室（3）底部水冷板（2）的温度，恒温水循环器（1）设定温度与植物呼吸室（3）所需温度差为1～10℃；植物呼吸室（3）整体表面是不透光材质制成，内部可以放置待测植物样品（16）；植物呼吸室（3）上方配有不透明密闭盖（24），密闭盖（24）顶部使用硅胶塞（19）进行密封，硅胶塞（19）连接进气管为待测植物样品提供呼吸所需的气体，密闭盖（24）内壁有光源设备LED灯条（4），LED灯条（4）由红、蓝和远红光LED灯组成，各色LED灯开关独立控制并安装有调光器，可根据不同植物品种或不同光色下植物的不同需求来调节光谱和光强，它不仅能在实验人员需要观察植物呼吸室（3）内部时提供光源，还可以满足不同实验人员在实验过程中对植物光源的需求；植物呼吸室（3）内壁安装有温度传感器（5）、监控摄像头（6）、风扇（9）、U型管（32）、压力传感器（10）和湿度传感器（30）；监控摄像头（6）可实时监控植物呼吸室（3）内部的植物样品和固件设备运行情况；风扇9可以给植物呼吸室通风并混匀内部气体；湿度传感器（30）通过PLC控制器（23）与第二气阀（26）和第三气阀（27）连接， 当植物呼吸室（3）内部湿度高于设定值，PLC控制器（23）自动控制打开第二气阀（26），同时关闭第三气阀（27），此时气体流动经过干燥管（31）可有效降低植物呼吸室（3）内部湿度逐渐达到设定值；当植物呼吸室（3）内部湿度低于设定值时，PLC控制器（23）自动控制打开第三气阀（27），同时关闭第二气阀（26），此时气流不经过干燥管（31）从而有效增加植物呼吸室（3）内部湿度逐渐达到设定值；U型管（32）内部装有适量的水，其作用是检查植物呼吸作用实验装置是否漏气；所述水冷板（2），位于植物呼吸室（3）底部，内部均匀排布不锈钢水管，外部包裹保温棉，水管直径为5～20mm；所述硅胶塞（19），硬度为30～100A；所述硅胶塞（25），硬度为40～90A。