氣候循環(huán)箱是由微電腦控制、具有光照、冷熱恒溫、自動控濕(加濕、除濕)晝夜自動切換程序控制和超溫保護等五大功能的生物培養(yǎng)實驗設備。由于自然環(huán)境參數(shù)的不可控制性,導致很多研究都很難進行,如要研究一個參數(shù)對作物生長的影響時,你必須保證其他參數(shù)基本不變,自然環(huán)境很難做到這一點,但是氣候循環(huán)箱卻能夠保證這一點。氣候循環(huán)箱是按照國家行業(yè)標準JB/T6832-93《生物
氣候循環(huán)箱技術》相關要求生產。只要分別設定好所需濕度設定值、白天(光照)的經歷時間和溫度、黑夜(無光照)的經歷時間和溫度,電腦就會按該循環(huán)規(guī)律進行程序程控。正是由于氣候循環(huán)箱的全自動化,又被叫做智能氣候循環(huán)箱。如今智能氣候循環(huán)箱已經廣泛用于植物種子發(fā)芽、育苗、植物周期栽培、微生物培養(yǎng)、昆蟲和小動物的飼養(yǎng)等。
氣候循環(huán)箱跟光照箱一樣,能夠提供模擬的自然環(huán)境,如合適的溫度、濕度、光照度等等,為植物的生長提供必須的環(huán)境。另外,氣候循環(huán)箱的各個參數(shù)可以由人工自由設置,免去了自然環(huán)境不可控制的煩惱。溫濕度控制是氣候循環(huán)箱系統(tǒng)的zui有利武器,溫濕度控制的同時,我們可以用溫濕度自記儀進行測定,隨時了解
氣候循環(huán)箱內的溫度以及濕度變化。
當溫度低而加熱的時候,水分蒸發(fā),氣候箱里面以前制冷或者除濕凝結的水分會蒸發(fā)而增加內部的濕度;當氣候循環(huán)箱溫度高而制冷的時候又會使經過制冷器的氣流濕度下降而使整個箱體的濕度下降;同樣當濕度低而加濕的時候,外部的冷或者熱濕氣又會改變內部的溫度,而濕度高除濕時又必然會導致溫度下降。所以溫度和濕度的控制是強耦合的。而且不同規(guī)格的箱體溫度和濕度的耦合程度是不一樣的。另外有時候氣候循環(huán)箱要求溫濕度多段循環(huán)控制,前后兩段溫濕度是不一樣的,而氣候箱溫濕度控制的數(shù)學模型又表明它們具有教大的延遲滯后特性,要達到上升速度快、過渡時間短、且超調小的目的,一般的控制方法很難奏效。
智能氣候循環(huán)箱比一般氣候循環(huán)箱,在控制溫度和濕度方面更加優(yōu)異。具體表現(xiàn)在:1、它是真正的氣候循環(huán)箱,因為市場上的所謂氣候循環(huán)箱大都只能加濕,澮除濕,幫只能稱作可加濕光照箱,而本儀器則是既會加濕,又會除濕,且濕度控制精度較高,故才稱得上真正的氣候循環(huán)箱。2、可根據(jù)用戶需要生產各種檔次光照度的氣候循環(huán)箱,其zui級的光照達3×104LX,比其它國產氣候循環(huán)箱的光照度高出一個數(shù)量級。在如此高的光照度下仍能保證控濕精度。3、工作室內彩*的風道式循環(huán)通風方式,因而箱內風力分布均勻,不會吹倒植物幼苗,不會吹散輕細物品,箱內溫度均勻性好。4、可靠性安全性高,由于本儀器的電腦軟、硬件設計中采用多種抗干擾措施,氣候循環(huán)箱并具有超溫保護、熱電阻短路保護、熱電阻斷路保護、壓縮機延時保護等多種保護功能,因此從根本上杜絕了燒毀物現(xiàn)象的發(fā)生。5、本儀器箱體工藝精良,氣候循環(huán)箱箱體側板為三層中空玻璃,故不僅外觀豪華,且保溫性能。
但是我們在具體使用中,還是經常會碰到氣候循環(huán)箱的一些使用問題,如制冷效果差或不制冷,運行紊亂或未按設置參數(shù)運行等等。下面就列舉下平時容易出現(xiàn)的故障以及可能的原因。1.制冷效果差或不制冷,原因可能是大多數(shù)是冷卻劑漏或毛細管堵塞;不制冷時噪音大,原因可能是循環(huán)風機固定螺絲松動;不加熱,原因可能是加熱管、加熱風機或者可控硅壞了;氣候循環(huán)箱照明燈不亮,原因可能是多數(shù)是燈腳未擺正,也有可能是電子鎮(zhèn)流器或燈管損壞;,運行紊亂或未按設置參數(shù)運行;原因可能是24C02壞了;按鍵不起作用,原因可能是可能按鍵損壞或是插座松動;氣候循環(huán)箱正常工作時聽不到繼電器的吸收聲音,原因可能是可能是光耦或繼電器壞了;加濕指示燈亮但不加濕,原因可能是可能是沒水了或霧化器壞了。
由上述分析可知氣候循環(huán)箱溫度和濕度的控制是相互耦合的。這樣,溫濕度的控制實質上就是一個大滯后、強耦合系統(tǒng)的控制問題。這些特點決定了溫濕度控制要獲得較高精度有一定的難度。一般氣候循環(huán)箱采用單獨的溫控儀和濕度控制儀來實現(xiàn)溫濕度控制,而他們的控制方法也大部分是PID類控制方法,氣候循環(huán)箱對于純滯后參數(shù)時變的系統(tǒng)控制效果也不理想,并且使用起來也不方便,而模糊控制器是不依賴于系統(tǒng)的數(shù)學模型的,免去了辨識系統(tǒng)的麻煩,具有很好的魯棒性和自適應性,很適合模型不確定、參數(shù)變化等控制場合,正好可以適應氣候循環(huán)箱溫度濕度控制,所以本氣候循環(huán)箱控制器采用模糊控制的方法來控制箱體氣流的溫濕度,同時也使用模糊解耦的方法來解決溫度和濕度強耦合的問題。