教学用植物培养箱的制作方法

本实用新型涉及植物培养设备技术领域，具体涉及一种教学用植物培养箱。

背景技术：

在中小学科学教育中，关于植物种子萌发和生长相关的实验可以使学生了解植物是有生命的，感受植物生长过程的奇妙，形成爱护、珍惜植物的的意识。然而植物种子萌发和生长相关的实验开展不但受到气温等环境因素的限制，如，只能在一年的某一阶段进行，而且有些实验需要不同的环境条件，比如温度、光照和水等；现有的培养装置仅能为培养植物提供培养空间及光照条件，但不能对培养植物的生长温度进行控制，学生为了进行这些实验需要寻找一些生活电器来实现这些条件，比如温度对种子萌发的影响，需要冰箱来实验低温条件，这些种种的限制因素让植物种子萌发和生长相关的实验不能在实验室或教室的一处进行，可能会让学生失去实验的兴趣。

因此，需要对现有技术进行改进。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种结构简单，适用于生物教学实验的教学用植物培养箱。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种教学用植物培养箱，包括电控组件和设有通风孔的箱体；

所述箱体的侧壁上设有箱门，箱门与箱体活动连接；

所述箱体内腔中设有搁置板、搁置板支架和中央灯罩；

所述中央灯罩呈圆筒状，竖直安装在箱体内腔中心处；所述搁置板支架套装在中央灯罩外表面，搁置板放置在搁置板支架上表面；

所述电控组件包括光照灯，光照灯安装在中央灯罩内腔中。

作为本实用新型教学用植物培养箱的改进：

所述电控组件还包括温度感应器、电控箱、电加热装置、制冷装置和抽风机；

所述电控箱内设有调光开关，以及均与电源相连的温控器和时控开关；

所述温度感应器与电源相连；

所述光照灯、调光开关和时控开关依次相连；

所述温度感应器、电加热装置和制冷装置均与温控器相连；所述抽风机分别与电加热装置和制冷装置相连；

所述温度感应器、电加热装置、制冷装置和抽风机均安装在箱体内腔中；所述电控箱安装在箱门上；

所述电加热装置和制冷装置的进风管均密封的贯穿箱体与外界环境相连通，电加热装置和制冷装置的出风管均与抽风机的进风管相连通；所述抽风机的出风管位于箱体内腔中。

作为本实用新型教学用植物培养箱的进一步改进：

所述电控组件还包括光照感应器，所述电控箱上还设有显示屏；

所述光照感应器分别与电源和显示屏相连；

所述温度感应器与显示屏相连。

作为本实用新型教学用植物培养箱的进一步改进：

所述箱体内腔底部设有隔板，隔板位于箱门下方；隔板将箱体内腔上下分割成培养腔和温控腔；

所述电加热装置、制冷装置和抽风机均安装在温控腔中；

所述抽风机的出风管密封的贯穿隔板与培养腔相连通；

所述温度感应器、光照感应器、搁置板、搁置板支架和中央灯罩均安装在培养腔中，中央灯罩竖直固定在隔板上表面。

作为本实用新型教学用植物培养箱的进一步改进：

所述搁置板支架的数量至少两个，至少两个的搁置板支架从下至上依次套装在中央灯罩的外表面，每个搁置板支架上设有滚珠槽和与滚珠槽相配套的滚珠；

所述搁置板通过滚珠放置在搁置板支架上。

作为本实用新型教学用植物培养箱的进一步改进：

所述搁置板为圆形搁置板；

每个搁置板的中心设有中央灯罩容置孔，中央灯罩位于中央灯罩容置孔中；所述搁置板还设有与中央灯罩容置孔相连通的中央灯罩通道。

作为本实用新型教学用植物培养箱的进一步改进：

所述培养腔的形状为圆柱形；

所述光照灯的数量至少为3个，其中1个光照灯安装在中央灯罩的内腔中，剩余光照灯沿周向均匀安装在培养腔外侧；

所述调光开关与光照灯一一对应的相连；所述调光开关均与时控开关相连。

作为本实用新型教学用植物培养箱的进一步改进：

所述光照灯为led灯；

所述培养腔的外表面设有反光层。

作为本实用新型教学用植物培养箱的进一步改进：

所述制冷装置为压缩机制冷装置。

作为本实用新型教学用植物培养箱的进一步改进：

所述温度感应器为热电偶；

所述光照感应器为光敏电阻。

与现有技术相比，本实用新型的技术优势在于：

1、本实用新型中培养腔为圆柱形，一个光照灯位于培养腔正中间，剩余光照灯沿周向均匀分布在培养腔外表面，可以使位于培养腔内每棵植物受到同样强度的光照；

2、本实用新型可以分别控制光照灯的开光，从而控制光照方向，满足生物教学中植物向光性生长的实验需求；

3、本实用新型可通过温控器根据实验需要分别控制电加热装置和制冷装置工作，从而满足生物教学中不同温度培养植物的实验需求；

4、本实用新型可通过时控开关和调光开关的配合工作，根据设定的培养参数自动控制光照时长；

5、本实用新型搁置板支架上设置有配套使用的滚珠槽和滚珠，使搁置板可水平旋转，方便培养植物的放取及展示。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

图1为本实用新型教学用植物培养箱打开状态的结构示意图；

图2为图1闭合状态的结构示意图；

图3为图1中搁置板支架5的结构放大示意图；

图4为图3中搁置板4的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行进一步描述，但本实用新型的保护范围并不仅限于此。

实施例1、教学用植物培养箱，如图1-4所示，包括电控组件和箱体101；

箱体101的侧壁上设有箱门102，该箱门102通过合页与箱体101活动连接，本实施例中箱体101内腔的形状呈圆柱体；箱体101内腔底部设有隔板103，隔板103位于箱门102下方；隔板103将箱体101内腔上下分割成培养腔1001和温控腔，即，隔板103、箱门102和位于隔板103上方的箱体101围合形成培养腔1001，隔板103与位于隔板103下方的箱体101围合形成温控腔。培养腔1001和温控腔为直径相同的圆柱体。本实施例中，培养腔1001外表面设有反光层。

箱体101顶部设有通气孔3，培养腔1001通过通气孔3与外部环境相连通；培养腔1001内设有搁置板4、搁置板支架5和圆筒状的中央灯罩2；中央灯罩2垂直固定在隔板103的上表面，中央灯罩2位于培养腔1001的中心处(即，中央灯罩2与培养腔1001的中心轴相重合)；本实施例中中央灯罩2采用透明灯罩。

如图3所示，搁置板支架5的数量至少为两个，每个搁置板支架5上放置有一个搁置板4；本实施例中搁置板支架5的数量为3个，3个搁置板支架5从下至上依次套装在中央灯罩2外表面，且均与中央灯罩2固定相连；每个搁置板支架5上表面设有滚珠槽51和与滚珠槽51相配套的滚珠52；搁置板4通过滚珠52放置在搁置板支架5上，此时搁置板支架5不但能够支撑搁置板4及放置在搁置板4上的培养植物，还能够令搁置板4根据实际需要水平旋转，方便培养植物的放取的同时，满足教学中对不同培养植物进行展示的需要。

如图4所示，搁置板4为圆形搁置板，且搁置板4上设有相连通的中央灯罩通道41和中央灯罩容置孔42；中央灯罩2位于中央灯罩容置孔42中，本实施例中，中央灯罩通道41的宽小于中央灯罩2的外径，中央灯罩容置孔42的直径与中央灯罩2的外径相同，从而使搁置板4在未拆卸中央灯罩2的情况下进行安装或拆卸；工作人员安装搁置板4的具体方式为，将搁置板4通过中央灯罩通道41插在中央灯罩2上，并向搁置板4施力，直至中央灯罩2位于中央灯罩容置孔42中，此时由于中央灯罩通道41的宽小于中央灯罩2的外径，使搁置板4即使在旋转的情况下也不会从中央灯罩2上脱落；拆卸搁置板4的工作原理与安装搁置板的工作原理相同，故不详细描述拆卸搁置板4的工作过程。

电控组件包括光照灯1、温度感应器6、光照感应器7、电控箱8、电加热装置9、制冷装置10和抽风机11；本实施例中，制冷装置10采用压缩机制冷装置，电加热装置9、制冷装置10和抽风机11均为现有技术，故不再本说明书中进行详细介绍。光照灯1与培养腔1001外表面的反光层配合工作，从而提高光的利用率。光照灯1的数量至少为3个，中央灯罩2内放置1个光照灯1，剩余光照灯1沿周向均匀安装在培养腔1001外侧，从而使位于培养腔1001内的每棵植物受到同样强度的光照；本实施例中光照灯1采用led灯，且光照灯1的数量为7个，即1个光照灯1放置在中央灯罩2内，剩余6个光照灯1沿周向均匀安装在培养腔1001外侧。

温度感应器6和光照感应器7均安装在培养腔1001中；电控箱8安装在箱门102外壁上；电加热装置9、制冷装置10和抽风机11均安装在温控腔中，其中电加热装置9和制冷装置10的进风管均密封的贯穿箱体101与外界环境相连通，电加热装置9和制冷装置10的出风管均与抽风机11的进风管相连通；抽风机11的出风管密封的贯穿隔板103与培养腔1001相连通。

电控箱8内设有与光照灯1一一对应相连的调光开关82，以及均与电源相连的温控器和时控开关，电控箱8上还设有与电源相连的显示屏81(为了图面的整洁与清晰，故在图2中省略了位于电控箱8内温控器和时控开关)；温控器分别与温度感应器6、电加热装置9和制冷装置10相连，电加热装置9和制冷装置10均与抽风机11相连；温度感应器6和光照感应器7均与电源和显示屏81相连；每个调光开关82通过时控开关与电源相连；时控开关用于设定每日的光照时长，调光开关82分别控制相对应光照灯1的开关及光照强度，从而实现控制光照时长的同时对光照强度和光照方向进行控制。

温控器用于设定生长温度，并根据所设定的生长温度和温度感应器6所检测的实际温度对电加热装置9和制冷装置10进行控制。

温度感应器6为温度传感器(热电偶)，用于检测培养腔1001内的实时温度，并将所检测到的温度信息分别发送至温控器和显示屏81；显示屏81将温度信息实时反馈给用户；温控器接收温度感应器6所发送的温度信息，并将该实时温度与设定的生长温度进行比较；具体比较方式为，实时温度与生长温度相差的绝对值小于回差值(根据实际工作情况设定)时，温控器不动作；实时温度与生长温度相差的绝对值大于回差值时，且实时温度高于生长温度，温控器令制冷装置10接通电源开始制冷工作，此时抽风机11也接通电源开始工作，被制冷的空气进入培养腔1001，培养腔1001内的空气通过通气孔3排出，实时温度降低；实时温度与生长温度相差的绝对值大于回差值时，且实时温度低于生长温度，温控器令电加热装置9接通电源开始制热工作，此时抽风机11也接通电源开始工作，被加热的空气进入培养腔1001，培养腔1001内的空气通过通气孔3排出，实时温度升高。

光照感应器7为光敏传感器(光敏电阻)，用于检测培养腔1001内的实时光照强度，并将所检测到的光照强度信息发送至显示屏81，显示屏81将光照强度信息实时反馈给用户。

本实用新型中：

温控器，例如可选用深圳美航电子科技公司生产的mh1210a型号的制冷加热控制器。

时控开关，微电脑时控开关：例如可采用由浙江朗本电器有限公司生产的kg316t型号的微电脑时控开关。

本实用新型教学用植物培养箱具体工作内容如下：

1、植物向光性生长实验(控制光照方向)：

工作人员将至少两个培养植物放置在培养腔1001中同一搁置板4上，关闭箱门102，并通过电控箱8中的温控器、时控开关和调光开关82设置培养参数，其中生长温度和光照时长均设为默认值(即该培养植物进行培养的默认培养参数)，仅对调光开关82进行控制；本实施例中光照灯1数量为7个，1个光照灯1放置在中央灯罩2内，剩余6个光照灯1沿周向均匀安装在培养腔1001外侧；具体控制内容为，工作人员打开中央灯罩2内光照灯1对应的调光开关82，剩余调光开关82均为关闭状态，即仅有中央灯罩2内光照灯1发光。

工作人员将至少两个培养植物在培养腔1001中培养一段时间后打开箱门102，水平旋转搁置板4，从而向学生展示该搁置板4上所有培养植物的生长情况，发现培养植物均向中央灯罩2侧生长，从而完成植物向光性生长实验。

2、光照对种子萌发的影响实验(控制光照时长)：

采用两台植物培养箱，工作人员在每个植物培养箱均放置两盆相同的待萌发的培养植物，并通过电控箱8中的温控器、时控开关和调光开关82设置培养参数，其中光照强度和生长温度均设为默认值，仅对光照时长进行控制。

工作人员通过时控开关对光照时长进行控制；具体控制内容为，工作人员将两台植物培养箱的光照时长通过时控开关分别设为每天16小时光照和全天，时控开关根据所设定光照时长的参数进行计时；以每天光照时长为16小时植物培养箱为例，时控开关计时满16小时后控制所有调光开关82与电源断开，此时光照灯1断电，时控开关重新计时；时控开关重新计时满8小时后控制调光开关82与电源连通，重新为培养植物提供光照；时控开关循环控制调光开关82的与电源的通断，从而实现自动控制光照时长，无需工作人员根据计时情况手动调节调光开关82，提高工作效率。

每个植物培养箱的光照感应器7对培养腔1001中的光照强度进行检测，并将检测的光照强度信息发送至显示屏81进行显示，使工作人员在不打开箱门102的情况下了解植物培养箱内的光照强度信息，工作人员能够通过光照强度信息与设定值的偏差及时发现光照感应器7、时控开关、调光开关82或光照灯1的故障。

将上述培养植物在两台植物培养箱中培养相同时间后打开箱门102，向学生展示不同光照环境下的种子萌发情况。

3、温度对种子萌发的影响实验(控制温度)：

采用三台植物培养箱，工作人员在每个植物培养箱均放置两盆相同的待萌发的培养植物，并通过电控箱8中的温控器、时控开关和调光开关82设置培养参数，其中光照强度和光照时长均设为默认值(不考虑温度的回差值)，仅对生长温度进行控制。

具体控制内容为，工作人员将三台植物培养箱的生长温度分别设为40℃、24℃和8℃，每个植物培养箱的温度感应器6对培养腔1001中的温度进行检测，并将检测的温度信息发送至温控器；温控器在将该温度信息通过显示屏81进行显示的同时，还判断该温度是否与设定的生长温度吻合，如超出设定的生长温度，温控器则控制制冷装置10工作，对培养腔1001进行降温，如低于设定的生长温度，温控器则控制电加热装置9工作，对培养腔1001进行升温。

环境温度为24℃，即，培养腔1001内的初始温度为24℃；

对于生长温度设为24℃的植物培养箱，该温控器不动作，温度感应器6所检测的温度信息通过显示屏81实时反馈给用户。

对于生长温度设为40℃的植物培养箱，该温控器令电加热装置9接通电源，由于抽风机11与电加热装置9相连，故抽风机11接通电源，电加热装置9和抽风机11均开始工作；抽风机11将电加热装置9中的被加热的空气抽出，并排入培养腔1001中，从而使培养腔1001内的温度(即，生长温度)升高，直至温度感应器6检测到该培养腔1001内的温度到达40℃；此时温控器关闭电加热装置9，抽风机11也停止工作。

对于生长温度设为8℃的植物培养箱，该温控器令制冷装置10接通电源，由于抽风机11与制冷装置10相连，故抽风机11接通电源，制冷装置10和抽风机11均开始工作；抽风机11将制冷装置10中的被制冷的空气抽出，并排入培养腔1001中，从而使培养腔1001内的温度(即，生长温度)降低，直至温度感应器6检测到该培养腔1001内的温度到达8℃；此时温控器关闭制冷装置10，抽风机11也停止工作。

将上述培养植物在三台植物培养箱中培养相同时间后打开箱门102，向学生展示不同温度环境下的种子萌发情况。

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的若干个具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。

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