[发明专利]一种植物根系夜间提水量测量装置

权利要求书

1.一种植物根系夜间提水量测量装置，其特征在于：包括上方均开口的外壳(1)和内壳(3)，在所述的外壳(1)中部设置第一底板(2)，第一底板(2)将外壳(1)划分为上下区域；在所述的第一底板(2)上设置通孔(14)，在所述的第一底板(2)下方的区域设置内壳(3)，在内壳(3)的底部设置第二底板(4)；在所述的第二底板(4)的下方设置中心支架(7)，内壳(3)通过中心支架(7)固定；在所述的中心支架(7)与第二底板(4)之间设置压力传感器(6)，压力传感器(6)与重量显示器(13)相连；在所述的第二底板(4)的底部的两侧均设置第一传动支架(5)，在所述的外壳(1)的底部的两侧均设置第二传动支架(11)，在对应侧的第一传动支架(5)和第二传动支架(11)之间通过齿轮(10)连接；在所述的第一传动支架(5)与第二传动支架(11)上均布有齿条，齿条与齿轮(10)啮合，所述的齿轮(10)采用直齿轮，通过轴承(18)与齿轮支架(9)连接。

2.根据权利要求1所述的一种植物根系夜间提水量测量装置，其特征在于：所述的齿轮(10)均分别通过齿轮支架(9)固定，齿轮支架(9)通过螺丝(15)与地板固连；所述的第一传动支架(5)与第二底板(4)下侧通过螺丝(15)固连；所述的第二传动支架(11)与外壳(1)底部通过螺丝(15)固连；所述的中心支架(7)通过螺丝(15)与地板固连；所述的压力传感器(6)通过导线(12)与重量显示器(13)相连。

3.根据权利要求1所述的一种植物根系夜间提水量测量装置，其特征在于：所述的外壳(1)在第一底板(2)上部的区域为四面矩形结构，在第一底板(2)下部的区域为两面结构，该两面结构分别位于第一传动支架(5)的两侧。

4.根据权利要求1所述的一种植物根系夜间提水量测量装置，其特征在于：所述的外壳(1)厚度为6-8mm，所述的通孔(14)直径为4-6mm，所述的内壳(3)厚度为6-8mm，所述的内壳(3)外侧与外壳(1)内侧的距离为2-3cm；所述的通孔(14)围绕第一底板(2)中心在直径为25cm的圆周范围内均匀分布。

5.根据权利要求2所述的一种植物根系夜间提水量测量装置，其特征在于：在所述的第一传动支架(5)、中心支架(7)、齿轮支架(9)、第二传动支架(11)在与螺丝(15)的固定处有适用的预留孔位，在所述的第二底板(4)和外壳(1)在与螺丝(15)的固定处有1-1.5cm的凸起。

6.根据权利要求1所述的一种植物根系夜间提水量测量装置，其特征在于：所述的压力传感器(6)采用陶瓷压力传感器；在所述的重量显示器(13)内部设单片机集成电路，单片机集成电路型号为STC12C5A60S2，包括信号放大器，AD转换器，液晶显示屏，通过锂电池供电。

7.根据权利要求2所述的一种植物根系夜间提水量测量装置，其特征在于：所述的外壳(1)、第一底板(2)、内壳(3)和第二底板(4)为PVC材质，所述的第一传动支架(5)、中心支架(7)、齿轮支架(9)、齿轮(10)、第二传动支架(11)采用不锈钢材质，重量显示器(13)采用密封性PVC外壳。

8.根据权利要求1所述的一种植物根系夜间提水量测量装置，其特征在于：在所述的第一底板(2)与外壳(1)所构成上部空间和第二底板(4)与内壳(3)构成下部空间，在上部空间和下部空间分别填充干土，并均匀加入适量的水以达到试验要求的土壤含水率，第一底板(2)上侧的土壤从土壤表层均匀加水，第二底板(4)上侧的土壤通过软管加水；同时，在填充干土和加水试验过程中，齿条不发生位移，即上部空间的总重量小于下部空间的总重量；在第一底板(2)上侧的土壤种植试验植物，植物的生长过程中根系逐渐向下伸展，穿过第一底板(2)上的通孔(14)，进入第二底板(4)上侧的土壤中；则植物在夜间的根系提水量，为：

式(I)中：L为作物根系提水量的质量，G₁为重量显示器(13)读取的初始重量，G₂为读取的最终重量，g为重力加速度；同时上部空间的总重量通过齿轮(10)和第一传动支架(5)及第二传动支架(11)转换为对第二底板(4)竖直向上的支撑力，放大第二底板(4)下侧压力传感器(6)所测得压力的相对变化量。