人工氣候室未來(lái)發(fā)展之路
文章來(lái)源：本站 發(fā)布時(shí)間：2020-12-11 閱讀次數(shù)：次
人工氣候室大家應(yīng)該有所了解，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，它就是能人工控制光照、溫度、濕度、氣壓和氣體成分等因素的密閉隔離設(shè)備，又稱可控環(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)生物或人類有關(guān)的各種自然條件的實(shí)驗(yàn)設(shè)施。至今已有幾十年的發(fā)展歷史。
世界上第一個(gè)人工氣候室是美國(guó)著名的植物生理學(xué)家、園藝學(xué)家溫特教授于1949年在加里福尼亞的帕薩迪納主持建造的。人工氣候室的出現(xiàn)是生物學(xué)領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)手段的一次革命，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。
七十年代以來(lái)，人工氣候室已廣泛應(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，作為研究工作的一項(xiàng)重要設(shè)施，特別是農(nóng)業(yè)技術(shù)措施方面的應(yīng)用更為廣泛。例如農(nóng)業(yè)的加代繁殖，耐寒性育種，病蟲害規(guī)律研究和防治，作物生理、蔬菜栽培、水產(chǎn)養(yǎng)殖研究，以及家禽家畜遺傳，環(huán)境設(shè)施、代謝與詞料標(biāo)準(zhǔn)、棚舍最適環(huán)境等等研究都有較多的應(yīng)用。
人工氣候室在我國(guó)出現(xiàn)比較晚，1964年開始研究設(shè)計(jì)，于1973年在中國(guó)科學(xué)院上海植物生理研究所投產(chǎn)。一七十年代后期也相繼生產(chǎn)了一些小型人工氣候箱。發(fā)展到現(xiàn)在的21世紀(jì)，人工氣候室的研究已經(jīng)達(dá)到了先進(jìn)的水平，例如智能人工氣候室，當(dāng)然也能簡(jiǎn)單稱之為植物生長(zhǎng)室，儀器模擬自然界的各種氣象條件，保證植物正常的生長(zhǎng)、發(fā)育。研制的FPID控制模式的智能微電腦人工氣候室控制系統(tǒng)，具有控溫、控濕、控光和時(shí)間程控等功能。
人工氣候室由控制室、空氣處理室和環(huán)境實(shí)驗(yàn)室三部分組成控制室內(nèi)裝有控制各種因素的調(diào)節(jié)器和巡測(cè)器，調(diào)節(jié)器指示所需要的各種環(huán)境因素的正定值，并根據(jù)巡測(cè)器連續(xù)不斷地檢測(cè)環(huán)境實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際值與正定值之間的偏差，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)（如熱源、冷源、光源、氣體成分控制系統(tǒng)）進(jìn)行動(dòng)作；空氣處理室內(nèi)裝有空氣過(guò)濾器、熱源、冷源、除濕器、加濕器等設(shè)備，這些設(shè)備按控制室內(nèi)調(diào)節(jié)器的指令動(dòng)作；環(huán)境實(shí)驗(yàn)室內(nèi)裝有電光源和監(jiān)測(cè)光、溫度、濕度、氣體成分等因素的感應(yīng)元件，并與巡測(cè)器相連接，將各感應(yīng)到的實(shí)際值傳給巡測(cè)器轉(zhuǎn)到控制室的調(diào)節(jié)器上進(jìn)行偏差識(shí)別。按此路線反復(fù)循環(huán)使環(huán)境實(shí)驗(yàn)室中的實(shí)際值與調(diào)節(jié)器上的正定值相同。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，也可用于某些生物的栽培馴化、育種等工作。其規(guī)模及可控條件則根據(jù)需要確定。
目前人工氣候室可分成三種類型：綜合利用型、專用型和小型生長(zhǎng)箱。綜合利用型一般是以中央控制方式來(lái)控制生長(zhǎng)室內(nèi)的各種環(huán)境因素，進(jìn)行多因子或者單因子的綜合研究；專用型規(guī)模比前者小，可以分室控制，條件易變，一般進(jìn)行單因于研究；小型生長(zhǎng)箱體積小、經(jīng)濟(jì)，適十小規(guī)模研究試驗(yàn)。以采光的方式論，又可分為人工光照型和自然光照型兩種。雖然人工光照型存在投資大、耗能多、運(yùn)行費(fèi)高等問(wèn)題，但是對(duì)于大型企業(yè)和企事業(yè)科研單位來(lái)說(shuō)，人工氣候室還是最佳的實(shí)驗(yàn)儀器。
市場(chǎng)上銷售的人工氣候室，大多數(shù)采用的是傳統(tǒng)的模擬電路與小規(guī)模數(shù)字電路，一般測(cè)量點(diǎn)到控制器的連接方式為點(diǎn)到點(diǎn)方式，采集節(jié)點(diǎn)與控制器之間的需要復(fù)雜的接線、布線繁瑣，并且抗干擾能力較差，工作不穩(wěn)定，導(dǎo)致系統(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)包括人工氣候室的監(jiān)控系統(tǒng)中，在國(guó)外已經(jīng)有很多應(yīng)用成功的例子。但是目前絕大多數(shù)的應(yīng)用只是簡(jiǎn)單地使用了無(wú)線連接代替小部分的有線連接，所以無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)將勢(shì)必是人工氣候室測(cè)控系統(tǒng)的發(fā)展方向。
（THE END)
