人工氣候室發(fā)展歷程

人工氣候室發(fā)展歷程

        人工氣候室簡(jiǎn)而言之，是能夠人工控制光、溫度、濕度、氣壓和氣體成分等因素的密閉隔離設(shè)備，也稱(chēng)為可控環(huán)境實(shí)驗(yàn)室。在不受外界條件干擾的情況下，人為地在室內(nèi)再現(xiàn)與生物或人類(lèi)相關(guān)的各種自然條件的實(shí)驗(yàn)設(shè)施。至今已有數(shù)十年的發(fā)展歷史。

        世界上**個(gè)人工氣候室是美國(guó)**的植物生理學(xué)家、園藝學(xué)家溫特教授于1949年在加利福尼亞帕薩迪納主辦的。人工氣候室的出現(xiàn)是生物學(xué)領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)手段的革命，大大加快了生物研究的進(jìn)程，引起了世界各國(guó)的高度重視。

        70年代以來(lái)，人工氣候室廣泛應(yīng)用于生物、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、海洋、宇宙等各個(gè)研究領(lǐng)域，作為研究工作的重要設(shè)施，特別是農(nóng)業(yè)技術(shù)措施的應(yīng)用更加廣泛。例如，農(nóng)業(yè)代替繁殖、耐寒養(yǎng)殖、病蟲(chóng)害規(guī)律研究和防治、作物生理、蔬菜栽培、水產(chǎn)養(yǎng)殖研究、家畜遺傳、環(huán)境設(shè)施、代謝和語(yǔ)料標(biāo)準(zhǔn)、棚屋**環(huán)境等研究有很多應(yīng)用。

        人工氣候室在我國(guó)出現(xiàn)較晚，1964年開(kāi)始研究設(shè)計(jì)，1973年在中國(guó)科學(xué)院上海植物生理研究所生產(chǎn)。170年代后期也相繼生產(chǎn)了小型人工氣候箱。發(fā)展至今的21世紀(jì)，人造氣候室的研究早已達(dá)到了先進(jìn)水平，例如智能化人造氣候室，自然也可以簡(jiǎn)稱(chēng)植物生長(zhǎng)室，儀器模擬自然界各種各樣氣象條件，保證植物正常生長(zhǎng)發(fā)育。開(kāi)發(fā)的FPID控制模式的智能微電腦人工氣候室控制系統(tǒng)具有控制溫度、控制濕度、控制光線、時(shí)間程序等功能。

        人工氣候室由控制室、空氣處理室和環(huán)境實(shí)驗(yàn)室三部分構(gòu)成，控制室內(nèi)設(shè)有控制各種因素的調(diào)節(jié)器和巡邏器，調(diào)節(jié)器指示所需的各種環(huán)境因素的正定值，根據(jù)巡邏器連續(xù)檢測(cè)環(huán)境實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際值和正定值的偏差，自動(dòng)發(fā)出動(dòng)作信號(hào)，分別傳遞給各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)(熱源、冷源、光源、氣體成分控制系統(tǒng))，空氣處理室內(nèi)設(shè)有空氣過(guò)濾器、熱源、冷源、除濕器、加濕器等設(shè)備，這些設(shè)備根據(jù)控制室內(nèi)調(diào)節(jié)器的指令進(jìn)行動(dòng)作，環(huán)境實(shí)驗(yàn)室內(nèi)設(shè)有電光源、氣體成分控制系統(tǒng))，對(duì)各種部件進(jìn)行巡邏。通過(guò)該路線反復(fù)循環(huán)，環(huán)境實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際值與調(diào)節(jié)器的正定值相同。人工氣候室常用于研究環(huán)境條件對(duì)生物生命活動(dòng)的影響，也可用于一些生物的栽培馴化、育種等工作。其規(guī)模和控制條件根據(jù)需要確定。

        目前，人工氣候室分為綜合利用型、專(zhuān)用型和小型生長(zhǎng)箱3種。綜合利用型一般以中央控制方式控制生長(zhǎng)室內(nèi)的各種環(huán)境因素，進(jìn)行多因素和單因素的綜合研究的專(zhuān)用型規(guī)模比前者小，可以分室控制，條件容易變化，一般只進(jìn)行研究的小型生長(zhǎng)箱體積小，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，適合十小型研究試驗(yàn)。根據(jù)采光可分為人工照明型和自然照明型。人工照明型存在投資大、能源消耗多、運(yùn)行費(fèi)用高等問(wèn)題，但對(duì)大型企業(yè)和企業(yè)事業(yè)科研機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)，人工氣候室是**的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。

        市面上的人的人工氣候室大多采用傳統(tǒng)的模擬電路和小型數(shù)字電路，一般從測(cè)量點(diǎn)到控制器的連接方式為點(diǎn)到點(diǎn)的方式，節(jié)點(diǎn)與控制器之間需要復(fù)雜的接線、接線麻煩，抗干擾能力差，工作不穩(wěn)定，系統(tǒng)測(cè)試精度低。隨著無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展，人們開(kāi)始將無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)包括人工氣候室在內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng)，在國(guó)外已經(jīng)有很多應(yīng)用成功的例子。但是，現(xiàn)在大部分的應(yīng)用只是用無(wú)線連接代替小部分的有線連接，因此無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)必然是人工氣候室測(cè)量系統(tǒng)的發(fā)展方向。