[其他]電子植物水勢(shì)測(cè)定儀

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 87206643
• 申請(qǐng)日: 1987-04-18
• 公開（公告）號(hào): CN87206643U
• 公開（公告）日: 1988-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蒲錦春;廖次遠(yuǎn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院蘭州沙漠研究所
• 主分類號(hào): G01N33/00
• 分類號(hào): G01N33/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實(shí)用新型儀器是一種用于測(cè)定植物水勢(shì)的儀器。

植物水勢(shì)的測(cè)定對(duì)指導(dǎo)農(nóng)作物，牧草和林木的合理用水及抗旱育種工作有著重要的意義，用它可研究植物的水分關(guān)系和植物與環(huán)境的關(guān)系，因此垓儀器用于植物生理學(xué)，生態(tài)學(xué)，農(nóng)學(xué)，林學(xué)和牧草等方面的研究。

應(yīng)用氣液平衡技術(shù)即壓力室法來測(cè)定植物水勢(shì)是目前國內(nèi)外普遍采用的方法，其原理是：在平衡條件下（植物中沒有水流情況）葉肉細(xì)胞中水勢(shì)和木質(zhì)部的相等，但從植株上剪下一片葉子或枝條時(shí)，木質(zhì)部汁液的壓力勢(shì)將負(fù)值增加到零值，水分在木質(zhì)部細(xì)胞的徑滲透作用下，進(jìn)入葉肉細(xì)胞，引起木質(zhì)部汁液的液面從葉柄或枝條的切端后退，行成一彎月面，當(dāng)從外部向葉片或枝條施加足夠的壓力時(shí)，水分將從葉肉細(xì)胞中退出，使彎月面返回到切端面，在這種情況下，從壓力計(jì)讀到的壓力室內(nèi)的壓力與切割前木質(zhì)部的壓力在數(shù)值上應(yīng)相等，因此，在壓力室測(cè)得的平衡壓力就是植株葉片或枝條的水勢(shì)，只是數(shù)值的符號(hào)相反。

從上述原理出發(fā)，國內(nèi)已有研制的植物水分測(cè)定儀，例如蘭州大學(xué)植物生理研究室研制的ZLZ－－4型植物水分狀況測(cè)定儀，但是，目前已有的水勢(shì)測(cè)定儀系用指針式壓力表頭測(cè)定壓力，水勢(shì)大小的測(cè)定是通過肉眼觀察處于壓力室內(nèi)的試樣端面是否呈現(xiàn)濕潤或水珠來確定壓力，然后查表計(jì)算得來的，顯然這種測(cè)定方法具有人為的誤差，難以達(dá)到精確測(cè)量的目的。

本實(shí)用新型儀器旨在克服已有技術(shù)中采用指針式壓力表測(cè)壓，用肉眼觀測(cè)測(cè)量過程，然后查表計(jì)算植物水勢(shì)的缺陷，提供一種應(yīng)用電子線路來完成測(cè)量過程，測(cè)量方便，讀數(shù)直觀，精度高的電子植物水勢(shì)測(cè)定儀。

垓儀器由高壓氣瓶，高壓氣閥，連接管線，壓力控制閥，壓力室，壓力室蓋，排氣閥和電子測(cè)量線路構(gòu)成，壓力室是放置被測(cè)試樣的，高壓氣瓶為給壓力室加壓，高壓氣閥接連管道，壓力控制閥和壓力室蓋都是為給壓力室供壓以及調(diào)節(jié)控制加壓量而設(shè)計(jì)的，垓儀器的測(cè)量電路部分和壓力傳感器，測(cè)量電橋，A／D轉(zhuǎn)換器，數(shù)字顯示電路是為完成壓力室壓力的自動(dòng)測(cè)量，顯示而設(shè)計(jì)的，監(jiān)測(cè)電極，控制電路和音響提示電路是為確定植物水勢(shì)并為完成測(cè)量過程的自動(dòng)監(jiān)測(cè)和控制而設(shè)計(jì)的。

圖（1）是垓水勢(shì)測(cè)定儀的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖（2）是垓水勢(shì)測(cè)定儀的電子測(cè)量電路。

本實(shí)用新型儀器實(shí)施例申的結(jié)構(gòu)是由圖（1）中的高壓氣瓶1，高壓氣閥2，連接管道3，壓力控制閥4，壓力室5，壓力室蓋6，排氣閥7，壓力傳感器8，監(jiān)測(cè)電極9，導(dǎo)線10，測(cè)量電路11組成；其測(cè)量電路由圖（2）中的監(jiān)測(cè)電極1，控制電路2，音響提示電路3，供橋電源4，壓力傳感器5，A／D轉(zhuǎn)換器6，數(shù)字顯示電路7，以及直流9V積層電池構(gòu)成。

測(cè)量時(shí)先將被測(cè)試樣放入壓力室內(nèi)，打開高壓氣瓶閥，經(jīng)壓力控制閥給壓力室加壓，壓力傳感器將壓力轉(zhuǎn)換成電信號(hào)送往測(cè)量電橋，再經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路將壓力室內(nèi)的壓力值轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字值，在數(shù)字顯示器上顯示。當(dāng)壓力達(dá)到某一值時(shí)，植物試樣即有汁液滲出，其汁液形成的水珠與裝在水勢(shì)儀蓋板上的監(jiān)測(cè)電極接觸時(shí)，控制電路有一信號(hào)輸出，垓信號(hào)一是觸發(fā)音響提示器，表示測(cè)量過程已完成，再是控制數(shù)字顯示器進(jìn)入鎖存狀態(tài)，以備記錄。垓鎖存狀態(tài)在0－20秒內(nèi)可任意調(diào)節(jié)，待記錄完畢，按下復(fù)位開關(guān)，電路進(jìn)入初始狀態(tài)，可進(jìn)行下一次測(cè)量，也可手控用肉眼觀察，當(dāng)試樣切面呈現(xiàn)濕潤或有水珠時(shí)，按下手控鍵使數(shù)字顯示器進(jìn)入鎖存狀態(tài)。

本實(shí)用新型儀器的另一種設(shè)計(jì)還考慮到了自動(dòng)打印，貯存功能，即當(dāng)監(jiān)測(cè)電極與水株接觸有控制信號(hào)輸出時(shí)，這一信號(hào)可同時(shí)送打印機(jī)和計(jì)算機(jī)作為輸入指令。但考慮到儀器便于野外使用，本實(shí)用新型儀器沒有設(shè)計(jì)打印和貯存功能。

本實(shí)用新型儀器提供的電子植物水勢(shì)測(cè)定儀是直讀式的，它通過電路的特殊調(diào)試，將壓力值（kg／cm＊cm）轉(zhuǎn)換成了水勢(shì)值（MPa），克服了已有技術(shù)中查表計(jì)算的繁瑣手續(xù)。

本實(shí)用新型儀器提供的測(cè)量范圍是0－60MPa，若更換精度較高的壓力傳感器，量程還可擴(kuò)展，以滿足不同自然環(huán)境植物水勢(shì)量的要求，測(cè)量精度是：當(dāng)水勢(shì)高于5.00MPa時(shí)，誤差小于0.05MPa；當(dāng)水勢(shì)低于5.00MPa時(shí)，誤差小于0.10MPa。由于電路采用了CMOS器件，耗電很小，因此儀器由SV積層電池供電，這樣使儀器的體積僅為：295＊135＊120mm，重量為13Kg，便于攜帶，野外使用極為方便。