氣候循環(huán)箱是由微電腦控制、具有光照、冷熱恒溫、自動(dòng)控濕(加濕、除濕)晝夜自動(dòng)切換程序控制和超溫保護(hù)等五大功能的生物培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。由于自然環(huán)境參數(shù)的不可控制性,導(dǎo)致很多研究都很難進(jìn)行,如要研究一個(gè)參數(shù)對(duì)作物生長(zhǎng)的影響時(shí),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(diǎn),但是氣候循環(huán)箱卻能夠保證這一點(diǎn)。氣候循環(huán)箱是按照國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JB/T6832-93《生物
氣候循環(huán)箱技術(shù)》相關(guān)要求生產(chǎn)。只要分別設(shè)定好所需濕度設(shè)定值、白天(光照)的經(jīng)歷時(shí)間和溫度、黑夜(無光照)的經(jīng)歷時(shí)間和溫度,電腦就會(huì)按該循環(huán)規(guī)律進(jìn)行程序程控。正是由于氣候循環(huán)箱的全自動(dòng)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(jīng)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(dòng)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(zhǎng)提供必須的環(huán)境。另外,氣候循環(huán)箱的各個(gè)參數(shù)可以由人工自由設(shè)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(shí),我們可以用溫濕度自記儀進(jìn)行測(cè)定,隨時(shí)了解
氣候循環(huán)箱內(nèi)的溫度以及濕度變化。
當(dāng)溫度低而加熱的時(shí)候,水分蒸發(fā),氣候箱里面以前制冷或者除濕凝結(jié)的水分會(huì)蒸發(fā)而增加內(nèi)部的濕度;當(dāng)氣候循環(huán)箱溫度高而制冷的時(shí)候又會(huì)使經(jīng)過制冷器的氣流濕度下降而使整個(gè)箱體的濕度下降;同樣當(dāng)濕度低而加濕的時(shí)候,外部的冷或者熱濕氣又會(huì)改變內(nèi)部的溫度,而濕度高除濕時(shí)又必然會(huì)導(dǎo)致溫度下降。所以溫度和濕度的控制是強(qiáng)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(shí)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(xué)模型又表明它們具有教大的延遲滯后特性,要達(dá)到上升速度快、過渡時(shí)間短、且超調(diào)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?yàn)槭袌?chǎng)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(huì)加濕,又會(huì)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(chǎn)各種檔次光照度的氣候循環(huán)箱,其zui級(jí)的光照達(dá)3×104LX,比其它國產(chǎn)氣候循環(huán)箱的光照度高出一個(gè)數(shù)量級(jí)。在如此高的光照度下仍能保證控濕精度。3、工作室內(nèi)彩*的風(fēng)道式循環(huán)通風(fēng)方式,因而箱內(nèi)風(fēng)力分布均勻,不會(huì)吹倒植物幼苗,不會(huì)吹散輕細(xì)物品,箱內(nèi)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(shè)計(jì)中采用多種抗干擾措施,氣候循環(huán)箱并具有超溫保護(hù)、熱電阻短路保護(hù)、熱電阻斷路保護(hù)、壓縮機(jī)延時(shí)保護(hù)等多種保護(hù)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(cè)板為三層中空玻璃,故不僅外觀豪華,且保溫性能。
但是我們?cè)诰唧w使用中,還是經(jīng)常會(huì)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(yùn)行紊亂或未按設(shè)置參數(shù)運(yùn)行等等。下面就列舉下平時(shí)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(xì)管堵塞;不制冷時(shí)噪音大,原因可能是循環(huán)風(fēng)機(jī)固定螺絲松動(dòng);不加熱,原因可能是加熱管、加熱風(fēng)機(jī)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(yùn)行紊亂或未按設(shè)置參數(shù)運(yùn)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(dòng);氣候循環(huán)箱正常工作時(shí)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?dú)夂蜓h(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(shí)質(zhì)上就是一個(gè)大滯后、強(qiáng)耦合系統(tǒng)的控制問題。這些特點(diǎn)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(dú)的溫控儀和濕度控制儀來實(shí)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(duì)于純滯后參數(shù)時(shí)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(xué)模型的,免去了辨識(shí)系統(tǒng)的麻煩,具有很好的魯棒性和自適應(yīng)性,很適合模型不確定、參數(shù)變化等控制場(chǎng)合,正好可以適應(yīng)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(shí)也使用模糊解耦的方法來解決溫度和濕度強(qiáng)耦合的問題。