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人工气候箱的现状综述


182 机电技术 2012 年 12 月 人工气候箱的研究现状综述 吴金华 陈仕国 (福建农林大学,福建 福州 350108) 摘 要: 首先简明阐述了人工气候箱的定义?分类及重要性;然后详细介绍了人工气候箱在国内外的发展现状;并提 出了当前人工气候箱存在的一些问题及相应的解决方案;最后对人工气候箱的发展进行了展望。 关键词:人工气候箱;发展现状;存在问题;解决途径 中图分类号:S24 文献标识码:A 文章编号:1672-4801(2012)06-182-04 众所周知自然气候是难以控制的 , 而所有生 物又是在自然环境中不断演绎与发展 , 无时无刻 不受自然气候的影响。过去,人们进行研究只能直 接在自然界中进行 , 这样研究受到自然界的影响 极大,费时费力,极不容易。 一是研究中干扰因素太 多。在自然界中气候因素相互影响着,在研究过程 中人们无法实现在其他条件恒定 , 只有一个气候 条件改变的情况中来观察该气候条件对动植物的 影响;二是研究周期长。某些植物为一年生或多年 生,某些动物生长发育周期为一年或多年,要在自 然界直接进行研究,了解它们的生活规律,人们必 须等上几年才能收集到所需的较完整的数据 ; 三 是研究受地域的影响。比如北方人要研究南方动 植物,要亲自到南方实地去进行研究;四是研究受 季节的影响。因为动植物只能在合适环境中才能 正常行为 , 所以只能在夏天研究夏天生长的动植 物,在冬天则研究冬天正常活动的动植物。因此研 究者一直想要找到一种不受时间和空间限制 , 随 时随地可以研究 , 且研究周期短的封闭环境来进 行实验。人工气候箱便是在这样的需求中应运而 生和不断发展起来的 , 它把无法控制的大自然环 境搬进了实验室。 2 5 3 1 6 4 图 1 人工气候箱实体结构 1.实验箱体;2.制冷器;3.加热器;4.加湿器;5.光照灯组;6.控制器 湿度和光强传感器,用以检测温度?湿度和光强,然 后将所测数据送到控制器进行数据处理 , 根据处 理结果来控制制冷器?加热器?加湿器或光照灯组 等的工作状态 , 从而达到精确控制实验箱体的温 度?湿度和光强等参数,最终实现人工模拟自然界 可能出现的气候环境。 随着生产水平的发展 , 目前市场上存在各种 类型的人工气候箱,表 1 是人工气候箱的部分分类 情况。 表1 分 类 按容积大 小分 按光源分 按控制参 数分 按供试对 象分 按智能化 程度分 人工气候箱部分分类 名 称 1000 L 以下的小型人工气候箱?1000~5000 L 的大 型人工气候箱?5000 L 或 5000 L 以上的人工气候室 采用自然光源的人工气候箱?基于传统人工光源的 人工气候箱?基于新型人工光源的人工气候箱 低温人工气候箱?高温人工气候箱?光照培养箱?恒 温恒湿培养箱等 微生物培养箱?植物培养箱?防水材料人工气候老化 箱等 非智能型人工气候箱?智能型人工气候箱 1 人工气候箱简介 人工气候箱是一种在人工条件下 , 实验者以 生物或工农业产品为供试对象 , 通过对气候的三 要素 — 温度 ? 湿度 ? 光照进行有目的的组合 , 模拟 出自然界可能出现的各种气候类型来研究气候因 素与研究对象的特性之间的关系 , 最后得到规律 性的结果来指导生产与研究的精密仪器。人工气 候箱的实体如图 1 所示。其结构主要包括实验箱 体?制冷系统?加热系统?加湿系统?光照系统及控 制器等。 工作原理大致为在实验箱体内安装温度? 各种类型的人工气候箱在农业 ? 畜牧业 ? 工 业?考古等各方面都发挥了重

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