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專利名稱：可連續(xù)測定室外環(huán)境中紫外線強(qiáng)度的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生態(tài)與氣象環(huán)境調(diào)控的技術(shù)與方法領(lǐng)域，特別涉及一種可連續(xù)測 定室外環(huán)境中紫外線強(qiáng)度的裝置。
二背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)地表紫外輻射增強(qiáng)是全球性環(huán)境問題，開展紫外輻射增強(qiáng)對(duì)生態(tài) 系統(tǒng)的影響及其響應(yīng)研究是重要的科學(xué)問題。然而，目前在人工模擬紫外輻射增 強(qiáng)的方法和技術(shù)上尚存在較大缺陷，缺乏野外環(huán)境中易移動(dòng)、易拆卸、易調(diào)節(jié)的 裝置和連續(xù)自動(dòng)測定記錄紫外輻射強(qiáng)度的裝置。
由于人類大量排放氯氟化烴等物質(zhì)，導(dǎo)致平流層臭氧損耗，臭氧層變薄，引 起到達(dá)地表紫外線B (UV-B， 280-320nm)輻射增強(qiáng)。雖然目前氟利昂等物質(zhì)的 使用得到限制，但由于氯氟化烴物質(zhì)的半衰期較長，加之溫室氣體N20的作用， 平流層臭氧的恢復(fù)仍需要很長時(shí)間。預(yù)計(jì)到2040-2050年，地表UV-B仍將維持 較高的強(qiáng)度。
UV-B是對(duì)植物具有較強(qiáng)生物學(xué)效應(yīng)的短波輻射，地表UV-B輻射增強(qiáng)對(duì)陸地 生態(tài)系統(tǒng)的影響引起了國內(nèi)外科學(xué)家的廣泛關(guān)注，國際上開展了大量的研究工 作。其研究方法主要采用兩條途徑(1 )增加UV-B輻射強(qiáng)度。采用紫外燈管人 工模擬UV增強(qiáng)，對(duì)植物進(jìn)行紫外增強(qiáng)處理。(2 )減少UV-B輻射強(qiáng)度。這種方 法是采用對(duì)紫外線有減弱作用的薄膜減弱紫外線強(qiáng)度，從而反演UV-B增強(qiáng)的效 應(yīng)。在實(shí)際研究工作中，國際上大多采用第一種方法進(jìn)行UV-B效應(yīng)的研究。
目前，第一種方法在人工模擬UV-B增強(qiáng)時(shí)，大多是將紫外燈管懸掛在植物 的上部來進(jìn)行的。存在著以下問題(1 )裝置笨重，不易移動(dòng)。(2)裝置固 定，燈管的上下移動(dòng)不易進(jìn)行。(3)UV-B強(qiáng)度難以進(jìn)行連續(xù)自動(dòng)測定。UV-B 實(shí)際增加的量也因此難以確定。因此，需要研制新的裝置來解決以上問題，為開 展UV-B增強(qiáng)對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)影響的室外(野外)研究工作提供良好的裝置。
三
發(fā)明內(nèi)容
3技術(shù)問題本發(fā)明針對(duì)上述技術(shù)缺陷，提供一種可連續(xù)測定室外環(huán)境中紫外 線強(qiáng)度的裝置。該裝置較方便地構(gòu)建了易調(diào)節(jié)的紫外輻射增強(qiáng)環(huán)境，并能連續(xù)自 動(dòng)的觀測與記錄紫外輻射強(qiáng)度。
技術(shù)方案本發(fā)明的技術(shù)解決方案為 一種可連續(xù)測定室外環(huán)境中紫外線強(qiáng) 度的裝置，包括紫外線發(fā)射裝置、輻射量探測裝置和數(shù)據(jù)監(jiān)測記錄裝置，所述發(fā) 射裝置包括至少1個(gè)紫外線發(fā)射單元，該發(fā)射單元包括配電箱、紫外燈和燈支 架，紫外燈水平吊設(shè)于燈支架上，每個(gè)紫外線發(fā)射單元中的紫外燈與配電箱電連 接，配電箱內(nèi)設(shè)有控制紫外燈開關(guān)時(shí)間的定時(shí)器和燈管鎮(zhèn)流器，所述輻射量探測 裝置包括至少1個(gè)紫外線輻射探頭和數(shù)據(jù)采集器，紫外線輻射探頭設(shè)于紫外燈下 方與植物冠層水平位置，并與數(shù)據(jù)采集器通過數(shù)據(jù)線相連，數(shù)據(jù)采集器采集到的 輻射強(qiáng)度信號(hào)統(tǒng)一通過數(shù)據(jù)線傳輸至數(shù)據(jù)監(jiān)測記錄裝置。
上述燈支架由支撐桿和橫桿組成，所述支撐桿與橫桿可拆分連接，用于吊設(shè) 紫外燈的橫桿可在支撐桿上自由調(diào)節(jié)高度。
上述紫外燈為紫外線B燈管，所述燈管上設(shè)有與燈管外形貼合的燈罩。
上述燈罩與配電箱的材質(zhì)為不銹鋼。
有益效果本發(fā)明中支架所用材料輕便，易運(yùn)輸，整套紫外輻射增強(qiáng)裝置易 拆卸、易調(diào)節(jié)，通過定時(shí)器控制開關(guān)時(shí)間，較方便的實(shí)現(xiàn)了室外環(huán)境中的紫外輻 射增強(qiáng)環(huán)境。同時(shí)，應(yīng)用紫外強(qiáng)度探頭、數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)線、電腦等構(gòu)成紫外 輻射強(qiáng)度的測定裝置，對(duì)紫外輻射強(qiáng)度進(jìn)行連續(xù)自動(dòng)觀測與記錄。本發(fā)明較方便 地構(gòu)建了易調(diào)節(jié)的紫外輻射增強(qiáng)環(huán)境，并能連續(xù)自動(dòng)的觀測與記錄紫外輻射強(qiáng) 度。
四

圖1為可連續(xù)測定室外環(huán)境中紫外線強(qiáng)度的裝置示意圖。圖中(l)燈支 架；(2)紫外燈；(3)配電箱，內(nèi)置鎮(zhèn)流器和定時(shí)器；(4)電線；(5)紫外 線輻射強(qiáng)度探頭；(6)數(shù)據(jù)線；(7)數(shù)據(jù)釆集器；(8)數(shù)據(jù)監(jiān)測記錄裝置。
五具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1:
一種可連續(xù)測定室外環(huán)境中紫外線強(qiáng)度的裝置，其特征在于包括紫外線發(fā)射 裝置、輻射量探測裝置、數(shù)據(jù)監(jiān)測記錄裝置8和配電箱3，所述發(fā)射裝置包括至 少一個(gè)紫外線發(fā)射單元，該發(fā)射單元包括紫外燈2和燈支架1,紫外燈2水平吊 設(shè)于燈支架1上，每個(gè)紫外線發(fā)射單元中的紫外燈2與配電箱3電連接，配電箱3內(nèi)設(shè)有控制紫外燈開關(guān)時(shí)間的定時(shí)器和燈管鎮(zhèn)流器，所述輻射量探測裝置包括 至少一個(gè)紫外線輻射探頭5和數(shù)據(jù)采集器7,紫外線輻射探頭5設(shè)于紫外燈2下 方與植物冠層水平位置，并與數(shù)據(jù)采集器7通過數(shù)據(jù)線6相連，數(shù)據(jù)采集器7采 集到的輻射強(qiáng)度信號(hào)統(tǒng)一通過數(shù)據(jù)線傳輸至數(shù)據(jù)監(jiān)測記錄裝置8。上述燈支架由
支撐桿和橫桿組成，所述支撐桿與橫桿可拆分連接，用于吊設(shè)紫外燈的橫桿可在
支撐桿上自由調(diào)節(jié)高度。上述紫外燈為紫外線B燈管，所述燈管上設(shè)有與燈管外 形貼合的燈罩。上述燈罩與配電箱的材質(zhì)為不銹鋼。
實(shí)施例2:
本發(fā)明提供可連續(xù)測定室外環(huán)境中紫外線強(qiáng)度的裝置，其具體實(shí)施方式
包括 如下步驟
1、室外環(huán)境紫外輻射強(qiáng)度增加裝置的構(gòu)建。包括如下步驟
(1) 構(gòu)建易移動(dòng)、易拆卸、高度易調(diào)節(jié)的燈支架。用帶孔三角鋼條、帶孔不 銹鋼條和螺絲做成懸掛燈管的支架，該支架輕便，便于移動(dòng)和調(diào)節(jié)燈管高度。
(2) 定做不銹鋼防雨燈罩，每燈罩下安裝2只紫外線(UV-B)燈管；將燈 罩懸掛在支架上。用薄鋼壓制成寬度較小的斜壁式燈罩可以解決以往的成品燈罩 過大，對(duì)植物所承受到的降水有影響的問題，在燈罩斜壁上鉆孔安裝2根燈管， 以解決以往安裝一根燈管，輻射強(qiáng)度較d、的問題。
(3) 控制燈管的鎮(zhèn)流器集中安裝在配電箱中，配電箱中安裝定時(shí)器，控制開 關(guān)時(shí)間。
(4) 接通交流電源，構(gòu)成了室外環(huán)境中的紫外輻射增強(qiáng)裝置。 2、紫外輻射強(qiáng)度的連續(xù)自動(dòng)測定裝置。包括如下步驟
()紫外強(qiáng)度探頭安裝在燈管下方，與植物冠層水平位置。
(2) 紫外強(qiáng)度探頭通過數(shù)據(jù)線連接到數(shù)據(jù)采集器(數(shù)據(jù)采集器使用干電 池)。
(3) 數(shù)據(jù)采集器通過數(shù)據(jù)線連接至電腦，實(shí)現(xiàn)紫外輻射強(qiáng)度的自動(dòng)記錄。可 以根據(jù)距離的遠(yuǎn)近使用數(shù)據(jù)線連接到做為數(shù)據(jù)監(jiān)測記錄裝置的室內(nèi)電腦上，實(shí)現(xiàn) 適時(shí)連續(xù)的對(duì)紫外輻射強(qiáng)度進(jìn)行監(jiān)測與記錄。
實(shí)施例3:
研究地表紫外輻射增強(qiáng)對(duì)大豆生長的影響。實(shí)驗(yàn)中紫外輻射強(qiáng)度設(shè)計(jì)為2個(gè) 水平對(duì)照(自然光中紫外線強(qiáng)度)，處理(紫外線增加強(qiáng)度)。打開電源開
5關(guān)，啟動(dòng)紫外輻射發(fā)生裝置，紫外燈管距離植林冠層lm，實(shí)現(xiàn)了紫外輻射增 加。由紫外輻射探頭、數(shù)據(jù)采集器和做為數(shù)據(jù)監(jiān)測記錄裝置的電腦組成的系統(tǒng)將 對(duì)照和處理的紫外輻射強(qiáng)度進(jìn)行自動(dòng)檢測和記錄(實(shí)驗(yàn)設(shè)每1分鐘檢測和記錄1 次)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果后，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中對(duì)照和處理的紫外輻射強(qiáng)度都已經(jīng)記錄下 來。
權(quán)利要求
1. 一種可連續(xù)測定室外環(huán)境中紫外線強(qiáng)度的裝置，其特征在于包括紫外線發(fā)射裝置、輻射量探測裝置、數(shù)據(jù)監(jiān)測記錄裝置(8)和配電箱(3)，所述發(fā)射裝置包括至少1個(gè)紫外線發(fā)射單元，該發(fā)射單元包括紫外燈(2)和燈支架(1)，紫外燈(2)水平吊設(shè)于燈支架(1)上，每個(gè)紫外線發(fā)射單元中的紫外燈(2)與配電箱(3)電連接，配電箱(3)內(nèi)設(shè)有控制紫外燈開關(guān)時(shí)間的定時(shí)器和燈管鎮(zhèn)流器，所述輻射量探測裝置包括至少1個(gè)紫外線輻射探頭(5)和數(shù)據(jù)采集器(7)，紫外線輻射探頭(5)設(shè)于紫外燈(2)下方與植物冠層水平位置，并與數(shù)據(jù)采集器(7)通過數(shù)據(jù)線(6)相連，數(shù)據(jù)采集器(7)采集到的輻射強(qiáng)度信號(hào)統(tǒng)一通過數(shù)據(jù)線傳輸至數(shù)據(jù)監(jiān)測記錄裝置(8)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可連續(xù)測定室外環(huán)境中紫外線強(qiáng)度的裝置，其特 征在于所述燈支架由支撐桿和橫桿組成，所述支撐桿與橫桿可拆分連 接，用于吊設(shè)紫外燈的橫桿可在支撐桿上自由調(diào)節(jié)高度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可連續(xù)測定室外環(huán)境中紫外線強(qiáng)度的裝置，其特 征在于所述紫外燈為紫外線B燈管，所述燈管上設(shè)有與燈管外形貼合的 燈罩。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可連續(xù)測定室外環(huán)境中紫外線強(qiáng)度的裝置，其特 征在于所述燈罩與配電箱的材質(zhì)為不銹鋼。
全文摘要
一種可連續(xù)測定室外環(huán)境中紫外線強(qiáng)度的裝置，包括紫外線發(fā)射裝置、輻射量探測裝置、數(shù)據(jù)監(jiān)測記錄裝置和配電箱，所述發(fā)射裝置包括至少1個(gè)紫外線發(fā)射單元，該發(fā)射單元包括紫外燈和燈支架，紫外燈水平吊設(shè)于燈支架上，每個(gè)紫外線發(fā)射單元中的紫外燈與配電箱電連接，配電箱內(nèi)設(shè)有控制紫外燈開關(guān)時(shí)間的定時(shí)器和燈管鎮(zhèn)流器，所述輻射量探測裝置包括至少1個(gè)紫外線輻射探頭和數(shù)據(jù)采集器，紫外線輻射探頭設(shè)于紫外燈下方與植物冠層水平位置，并與數(shù)據(jù)采集器通過數(shù)據(jù)線相連，數(shù)據(jù)采集器采集到的輻射強(qiáng)度信號(hào)統(tǒng)一通過數(shù)據(jù)線傳輸至數(shù)據(jù)監(jiān)測記錄裝置。本發(fā)明較方便地構(gòu)建了易調(diào)節(jié)的紫外輻射增強(qiáng)環(huán)境，并能連續(xù)自動(dòng)的觀測與記錄紫外輻射強(qiáng)度。
文檔編號(hào)G01J1/42GK101498604SQ200910024970
公開日2009年8月5日 申請(qǐng)日期2009年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月27日
發(fā)明者劉巧輝, 李涵茂, 楊燕萍, 王讓會(huì), 胡正華, 魁 陳, 陳書濤 申請(qǐng)人:南京信息工程大學(xué)