[发明专利]一种LED植物生长灯具的光配方综合检测方法与系统

权利要求书

1.一种LED植物生长灯具的光配方综合检测系统的光配方综合检测方法；所述LED植物生长灯具的光配方综合检测系统，在集装箱壳体（1）内分隔为检测室（7）、栽培室（5）和设备间（4）；在检测室（7）内布置光照均匀度检测装置（2）、PC机（6）和光谱测量仪（8）；在栽培室（5）内安装光照立体栽培架（3）；所述设备间（4）为栽培室（5）配套的自动化环境控制和信号采集设备；其特征在于，所述光配方综合检测方法是从三个方面进行检测：分光光谱测量、光照均匀度检测、植物栽培效果测试；光照均匀度检测装置（2）用于检测LED植物生长灯在特定安装方法下的光照强度、光照均匀度、光照能效指标；植物栽培效果测试是使用LED灯具在光照立体栽培架（3）上进行栽培试验，自动控制光照周期和温湿度的植物生长环境参数，通过植物栽培试验评价LED植物生长灯具的植物栽培能效指标；包括如下步骤：

步骤1.光谱测量，采用光谱测量仪（8）检测LED植物生长灯具的发光效率指标及其分光光谱特性；将LED植物生长灯具放在积分球中，以产生绝对光谱功率分布文件，这是计算光量子通量，光量子效率和光敏色素光稳态所必需的条件；同时，还能测量出灯具的输入电压、功率、功率因数和电流的总谐波失真度，这些数据是计算运营成本的重要数据；光谱测量仪用于测量LED植物生长灯具的功率、功率因子、发光效率、及分光光谱分布；生成LED植物生长灯具的光电性能测试报告；

步骤2.光照均匀度检测，将LED植物生长灯具固定在高处，光照均匀度检测装置（2）中的光强传感器放在灯具下方，在植物的冠层表面的二维平面内或是三维平面内移动上述光强传感器进行扫描；该光强传感器由三轴步进电机带动，步进电机最小移动距离为2mm，最终形成光强分布图，在此基础上计算光强平均值、光照均匀度0-1、光量子通量密度的平均值±标准偏差指标,最终得到LED植物生长灯具的分光光谱分布特性曲线以及形成的光照均匀度报告；

步骤3.植物栽培能效测试，在密闭式植物生长室内，通过设备间的自动化环境控制和信号采集设备为栽培室提供设定的温度、相对湿度、光照周期、CO₂浓度、气流周期、营养液供给和灌溉周期。

2.根据权利要求1所述LED植物生长灯具的光配方综合检测系统的光配方综合检测方法；其特征在于，根据光强平均值、光照均匀度来决定日累积光照量，以此促进农作物株高、鲜重、干重增长；利用生长周期来衡量开花时间及花期控制；以及生长期间的鲜重增加量或干重增加量的能量转化效率来衡量。

3.根据权利要求1所述LED植物生长灯具的光配方综合检测系统的光配方综合检测方法；其特征在于，所述评价LED植物生长灯具的植物栽培能效指标包括如下四个指标：

1）光量子产率，定义为一周或一个栽培周期的单位时间内植物可利用部分鲜重增长量与植物接收光量子数的比值，单位为g mol^-1；

2）能量产率，定义为一周或一个栽培周期的单位时间内植物可利用部分鲜重增长量与光源消耗电能的比值，单位为g kWh^-1；植物鲜重增长量表征园艺设施的产出能力，用于定量衡量设施生产的商品性；植物干重增长量表征植物对光能的固定能力，可以定量衡量有效物质积累程度；

3）光能利用效率，定义为一周或一个栽培周期的单位时间的植物可利用部分化学能增长量与植物接受光能总量的比值；

4）电能利用效率，定义为一周或一个栽培周期的单位时间的植物可利用部分化学能增长量与光源消耗电能总量的比值。