一种潮汐式水培试验装置

本技术涉及水培试验装置领域，具体涉及一种潮汐式水培试验装置。

背景技术：

1、水培试验方法是在无土壤环境中，植物根部可浸于水中或位于空气中直接利用营养液供给植物生长所需养分的栽培和试验技术。水培试验不受土壤各种因子的干扰，易于控制营养水平，具有优越的便利性和可控的特点，因此水培试验方法是当前重要的科学研究方法。采用水培技术进行培育的植物容易因根部缺氧或水质恶化而出现腐烂情况，而通过清理烂根或换水的方式解决水培植物腐烂的方法往往造成试验不能顺利完成或试验设定前后条件变化，导致试验结果误差；且在实际工作中，也因频繁处理烂根增加试验时间和工作强度。

2、目前，在灌溉及育苗实践中，大型潮汐灌溉系统、潮汐式育苗等已有应用实例，其运行常常需要人为操作或配套控制系统，其精细化管理要求高，建设费用较大。对于小型实验装置和研发试验装置，通常需要更为简单的功能设计、简易的结构设计和便利的运行管理方式；同时，对于水培试验方法，通常需要防止水培过程中溶解氧减少导致的根部腐烂和水质恶化，采用潮汐式水位管理方式能更好地改善水培植物根系环境，促进水培植物的根系生长，保证水培试验的顺利进行。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本实用新型旨在水培试验中通过简易的结构设计控制进水量和出水量，形成水位的变化，模拟出试验装置中潮汐水位的周期性变化，实现水培试验装置中的水位变化需求。具体技术方案如下：

2、一种潮汐式水培试验装置：包括水培试验盒体、植物定植篮、循环水泵和浮阀装置。

3、所述水培试验盒体为不透水盒体，设置内外两层，内层盒体为水培试验区，外层盒体为水培溶液储存区；内层盒体底部设置口径不同的2处出水口，出水大口和出水小口，上部设置1处进水口，其中进水口直径大小介于2处出水口直径之间，其口径差值在3倍以上；外层盒体设置1处溢流孔；

4、植物定植篮由设有多个定植空槽的塑料平板和固定杆组成，设置于内层盒体上方，塑料平板内的定植空槽用于固定水培植物体；

5、循环水泵固定于水培试验盒体的外层盒体底部，通过水管连接至内层盒体上部，用于抽取外层盒体内的水培溶液至内层盒体；

6、浮阀装置由浮标、轻质直杆、平衡重力杆、缓冲弹簧、启闭塞和固定弹簧组成；浮标、轻质直杆、平衡重力杆、缓冲弹簧自上而下依次相连，并由缓冲弹簧与下部的启闭塞相连；启闭塞由固定弹簧固定于水培试验盒体的内层盒体的底部。

7、进一步的，所述平衡重力杆为套有金属的竖杆。

8、进一步的，所述启闭塞由固定板和软管活塞组成，所述固定板连接缓冲弹簧和固定弹簧；软管活塞与水培试验盒体的出水大口匹配。

9、进一步的，所述浮标全部浸没后提供的最大浮力值大于平衡重力杆与启闭塞的重量之和且小于平衡重力杆与启闭塞的重量及固定弹簧最大拉力之和。

10、进一步的，外层盒体上部设置有溢流口。

11、本实用新型中，浮标采用空心浮球，能够在水中保持漂浮并提供浮力；平衡重力杆为套有金属的竖杆，主要提供一定的下向沉力，并维持浮标的稳定性；缓冲弹簧为具有一定张力的弹簧，且具有良好的缓冲性能即较小的弯曲刚度；其作用一方面是为浮标、平衡重力杆和启闭塞之间的动态活动提供缓冲作用，一方面是为三者的缓冲过程提中供足够的活动缓冲距离以实现水位的潮汐变化；启闭塞固定板用于连接缓冲弹簧和固定弹簧，并维护启闭塞上下活动的稳定性；软管活塞与水培试验盒体的大出水口（管）相连，用于开通或关闭该出水口（管）。浮阀装置在低水位时，启闭塞被固定弹簧的收缩力和平衡重力杆的重力向下压迫水培试验盒体内层盒体的大出水口（管）并使出水口（管）关闭。在高水位时，浮阀装置的浮标产生一定浮力后将启闭塞抬起并与内层盒体的大出水口（管）相离，使出水口（管）打开放水。

12、本实用新型水培试验装置中通过对水培装置（水培试验盒体内层）的进、出水流量管理和简易的阀门自动控制创造潮汐式水位变化循环过程，满足在研发试验中以较少的人为干预和运行管理操作实现对水培植物的水位变化需求，并防止水培过程中水生植物因溶解氧减少导致的根部腐烂和水质恶化。

技术特征：

1.一种潮汐式水培试验装置，其特征在于：包括水培试验盒体、植物定植篮（9）、循环水泵（15）和浮阀装置；

2.根据权利要求1所述的一种潮汐式水培试验装置，其特征在于：所述平衡重力杆（2）为套有金属的竖杆。

3.根据权利要求1所述的一种潮汐式水培试验装置，其特征在于：所述启闭塞由启闭塞固定杆（4）和软管活塞（6）组成，所述启闭塞固定杆（4）连接缓冲弹簧（3）和固定弹簧（5）；软管活塞（6）与水培试验盒体的出水大口（12）匹配。

4.根据权利要求1所述的一种潮汐式水培试验装置，其特征在于：所述浮标（1）全部浸没后提供的最大浮力值大于平衡重力杆与启闭塞的重量之和且小于平衡重力杆与启闭塞的重量及固定弹簧最大拉力之和。

5.根据权利要求1所述的一种潮汐式水培试验装置，其特征在于：外层盒体（7）上部设置有溢流口（14）。

技术总结本技术涉及水培试验装置领域，具体涉及一种潮汐式水培试验装置，该装置由水培试验盒体、植物定植篮、循环水泵和浮阀装置组成。本技术水培试验装置中通过对水培装置（水培试验盒体内层）的进、出水流量管理和简易的阀门自动控制创造潮汐式水位变化循环过程，满足在研发试验中以较少的人为干预和运行管理操作实现对水培植物的水位变化需求，并防止水培过程中水生植物因溶解氧减少导致的根部腐烂和水质恶化。技术研发人员：梁培瑜,邓觅,朱林,吴施婧,廖文成,吴永明受保护的技术使用者：江西省科学院微生物研究所（江西省流域生态研究所）技术研发日：20240131技术公布日：2024/9/17