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专利号: 2019108251335
申请人: 西南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种低温控制实验平台,其特征在于,包括:冷冻涡旋压缩机(1)、避震软管(2)、油分离器(3)、风冷换热器(4)、储液器(5)、球阀A(6)、干燥过滤器(7)、膨胀阀(8)、蒸发器(9)、载冷液水箱(10)、水泵(11)、气液分离器(12)、高压表压力控制器(13)、低压表压力控制器(14)、球阀B(15)、油冷却器(16)、载冷液管道(17)、电磁阀(18)和植物生长箱(19);

冷冻涡旋压缩机(1)排出的高温高压制冷剂气体经过避震软管(2)和油分离器(3)进入风冷换热器(4),通过与冷却介质的热交换被冷凝成中温高压液体流入储液器(5),经干燥过滤器(7)的干燥过滤后进入膨胀阀(8),储液器(5)和干燥过滤器(7)之间设有球阀A(6);

高压液体经膨胀阀(8)节流降压变成低温低压的气液两相混和物进入蒸发器(9),载冷液水箱连接蒸发器(9),气液两相混和物通过与载冷液的热交换,吸收载冷液的热量后成为低温低压的制冷剂气体被吸入冷冻涡旋压缩机(1)再次压缩,这样不断循环,从而达到对载冷液降温目的;油分离器(3)分流的制冷剂进入油冷却器(16)后再回到冷冻涡旋压缩机(1)中;

油分离器(3)与油冷却器(16)之间设有球阀B(15);而降温后的载冷液由水泵(11)和载冷液管道(17)泵送至各个植物生长箱(19)的表冷器内,通过与被冷却介质的热交换,吸收植物生长箱(19)内空气的热量,升温后的载冷液再进入蒸发器(9)被冷却,这样不断循环从而达到对植物生长箱(19)制冷的目的;

所述降温的植物生长箱(19)有6‑18个,每一个植物生长箱(19)内设有三个表冷器、三个融霜装置、可拆卸风管(20)、空气温度湿度探头(21)、土壤温度探头(22);植物生长箱(19)内加入土壤层;

表冷器上有风扇,将表冷器内的载冷液所携带的冷能量吹出来;

三个融霜装置内置于表冷器内部,用于将表冷器表面结的霜融化;

可拆卸风管(20)是塑料软管,与表冷器的出风口连接,环绕植物生长箱(19)内部一周,可拆卸风管(20)表面设有(3)排气孔,用于将冷风吹出来;

植物生长箱(19)内设有土壤层,土壤温度探头(22)安置在土壤层中,安置深度为0‑

10cm,10‑20cm,20‑30cm,30‑50cm。

2.根据权利要求1所述的一种低温控制实验平台,其特征在于:植物生长箱(19)内的土壤层分为四个区域,分别是群落碳通量测定区(23)、物种物候观测区(24)、永久样方调查区(25)、植物及土壤采样区(26);群落碳通量测定区主要测定群落碳通量和土壤呼吸;

物种物候观测区(24)用于记录样方内的优势物种的植物返青、花苞、开花、老花、种子形成、种子脱落、植物枯黄;

永久样方调查区(25)用于调查所有物种的物种丰富度、多度、物种盖度、高度;

植物及土壤采样区(26)用于采集优势物种,用于测定植物的生理指标和分子指标;对表面0‑10cm的土壤进行采样,测定土壤微生物多样性和DNA测定。

3.根据权利要求2所述的一种低温控制实验平台,其特征在于:每个植物生长箱(19)的载冷液入口处的载冷液管道(17)均设有电磁阀(18)用以打开和关闭水流,当植物生长箱(19)温度接近预设温度时,电磁阀(18)关闭水流,植物生长箱(19)内缓慢接近预设温度。

4.根据权利要求3所述的一种低温控制实验平台,其特征在于:当载冷液温度低于5℃,启动每个植物生长箱内的融霜装置,融霜4分钟,间隔40分钟后再次检测载冷液温度,如果仍然低于5℃,将再次启动融霜装置;该表冷器融霜期间停止输送载冷液,另两个表冷器继续降温,40分钟间隔期间依次给另两个表冷器表面融霜;降温的要求是植物生长箱(19)内的空气温度实时比环境温度低8度,由于野外风及太阳辐射的干扰,允许正负0.2度的误差。