申请/专利权人：杭州师范大学

申请日：2018-10-24

公开（公告）日：2024-05-07

公开（公告）号：CN109566380B

主分类号：A01G31/02

分类号：A01G31/02;G01B5/02;G01B5/08

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.07#授权;2019.04.30#实质审查的生效;2019.04.05#公开

摘要：匍匐茎生长动态观测装置及操作方法，用于方便对匍匐茎的生长动态进行实时观测。它包括端盖、支撑杆、灯杆、光照机构、水培杆、测量机构和分配净化机构，在端盖上安装有支撑杆，在支撑杆上安装有灯杆，在灯杆的上部固定有光照强度可调的光照机构；在支撑杆的底部可拆卸的安装有水培杆，在水培杆的内腔中活动安装有内杆，在内杆的外壁上设有夹持植物茎的夹子；在内杆上设有测量机构；在端盖上设有连接管，在连接管上设有分配单元，在分配单元上设有盛装培养液的培养液桶和净化自来水的净化单元。本发明可以方便对匍匐茎的培养及植物生长动态的观测。

主权项：1.匍匐茎生长动态观测装置，其特征是，它包括端盖、支撑杆、灯杆、光照机构、水培杆、测量机构和分配净化机构，在所述端盖上可拆卸的安装有支撑杆，在支撑杆上活动安装有灯杆，在灯杆与支撑杆之间设有锁紧部件，在灯杆的上部固定有光照强度可调的光照机构；所述光照机构包括固定在灯杆上的灯箱、设置在灯箱内的照明灯、沿周向均匀设置且铰接安装在灯箱底部的若干滤光片，各滤光片的透光性不同；在所述支撑杆的底部可拆卸的安装有水培杆，在水培杆的内腔中活动安装有内杆，在内杆的外壁上设有夹持匍匐茎的夹子；在内杆的下部可拆卸的安装有主测量杆，在主测量杆与内杆之间设有锁止单元，在主测量杆上活动设置有副测量杆，在副测量杆上活动设置有横测量杆，在横测量杆上活动设置有延伸杆，在主测量杆、副测量杆、横测量杆、延伸杆上均设有长度刻度线，主测量杆、副测量杆、横测量杆、延伸杆构成了测量机构；所述锁止单元包括固定在内杆底部的锁止器、固定在锁止器内腔中的挡板、滑动设置在锁止器内腔中的滑板、固定在滑板上的锁止销、设置在滑板与锁止器内壁之间的弹簧，挡板将锁止器的内腔分成前后两部分，在弹簧的作用下锁止销的作用端伸入到锁止器内腔的后部，在主测量杆的顶部设有与锁止销配合的方孔；在端盖上设有连接管，在连接管上设有分配单元，在分配单元上设有盛装培养液的培养液桶和净化自来水的净化单元；分配单元包括外壳、分配器和固定轴，在外壳的上方设有培养液桶，在外壳与培养液桶之间设有培养液进管，在外壳与连接管之间设有混合管，出水管的末端固定在外壳上，在外壳的内腔中转动安装有中空的分配器，分配器的外壁与外壳的内壁紧密接触，在分配器的外壁上设有沿顺时针方向依次设置的第一入口、第二入口和出口，第一入口与培养液进管对应，第二入口与出水管对应，出口与混合管对应，在分配器上固定有置于外壳外部的固定轴，在固定轴上固定有把手；所述净化单元包括U形的过滤器、设置在过滤器两端的滤网，在过滤器的一端设有进水管，在过滤器的另一端设有出水管，出水管与分配单元连接，在过滤器的底部设有排渣口，在排渣口上螺纹安装有塞子。

全文数据：匍匐茎生长动态观测装置及操作方法技术领域本发明涉及植物匍匐茎的生长观测技术领域，具体地说是一种匍匐茎生长动态观测装置及操作方法。背景技术匍匐茎是植物的重要组织部件，具有输送养分与支撑植株的作用。对于能进行无性繁殖的植物，匍匐茎还是重要的克隆繁殖器官。然而，目前关于匍匐茎的研究普遍通过采集植株个体与组织器官的方式进行观察与测量，该方法对植株有损伤且不利于进行长期动态观测。因此急需一种匍匐茎生长动态观测装置，能够操作简便、观察便捷且对植株无损害，以为匍匐茎生长的动态观测提供有利条件。发明内容本发明的目的在于提供一种匍匐茎生长动态观测装置及操作方法，用于方便对匍匐茎的生长动态进行实时观测。本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：匍匐茎生长动态观测装置，其特征是，它包括端盖、支撑杆、灯杆、光照机构、水培杆、测量机构和分配净化机构，在所述端盖上可拆卸的安装有支撑杆，在支撑杆上活动安装有灯杆，在灯杆与支撑杆之间设有锁紧部件，在灯杆的上部固定有光照强度可调的光照机构；在所述支撑杆的底部可拆卸的安装有水培杆，在水培杆的内腔中活动安装有内杆，在内杆的外壁上设有夹持匍匐茎的夹子；在内杆的下部可拆卸的安装有主测量杆，在主测量杆与内杆之间设有锁止单元，在主测量杆上活动设置有副测量杆，在副测量杆上活动设置有横测量杆，在横测量杆上活动设置有延伸杆，在主测量杆、副测量杆、横测量杆、延伸杆上均设有长度刻度线，主测量杆、副测量杆、横测量杆、延伸杆构成了测量机构；在端盖上设有连接管，在连接管上设有分配单元，在分配单元上设有盛装培养液的培养液桶和净化自来水的净化单元。进一步地，所述光照机构包括固定在灯杆上的灯箱、设置在灯箱内的照明灯、沿周向均匀设置且铰接安装在灯箱底部的若干滤光片，各滤光片的透光性不同。进一步地，在内杆的外壁上设有凸起，凸起为橡胶件。进一步地，所述锁止单元包括固定在内杆底部的锁止器、固定在锁止器内腔中的挡板、滑动设置在锁止器内腔中的滑板、固定在滑板上的锁止销、设置在滑板与锁止器内壁之间的弹簧，挡板将锁止器的内腔分成前后两部分，在弹簧的作用下锁止销的作用端伸入到锁止器内腔的后部，在主测量杆的顶部设有与锁止销配合的方孔。进一步地，所述净化单元包括U形的过滤器、设置在过滤器两端的滤网，在过滤器的一端设有进水管，在过滤器的另一端设有出水管，出水管与分配单元连接。进一步地，在过滤器的底部设有排渣口，在排渣口上螺纹安装有塞子。进一步地，分配单元包括外壳、分配器和固定轴，在外壳的上方设有培养液桶，在外壳与培养液桶之间设有培养液进管，在外壳与连接管之间设有混合管，出水管的末端固定在外壳上，在外壳的内腔中转动安装有中空的分配器，分配器的外壁与外壳的内壁紧密接触，在分配器的外壁上设有沿顺时针方向依次设置的第一入口、第二入口和出口，第一入口与培养液进管对应，第二入口与出水管对应，出口与混合管对应，在分配器上固定有置于外壳外部的固定轴，在固定轴上固定有把手。进一步地，在端盖上设有半圆形的茎孔，在端盖上设有半圆形的安装孔，在安装孔中铰接安装有夹持板，在夹持板上设有另一茎孔，夹持板置于安装孔中时两茎孔围成一个整圆孔。进一步地，端盖的底部敞口，在端盖的内腔中固定有底座，在底座上设有与支撑杆螺纹连接的螺纹孔，在端盖上设有与螺纹孔上下对应的圆孔。匍匐茎生长动态观测装置的操作方法，其特征是，它包括以下步骤：1将端盖安装在水培容器如玻璃瓶上，将植物的茎夹持在夹子和夹持杆中；2选择所需透光性的滤光片并将其置于灯箱的底部；3根据需要旋转把手以调节加入水培容器中的培养液和自来水的比例；4打开出水管和培养液进管上的阀门，向水培容器中加入培养液和自来水；5通过主、副测量杆，横测量杆、延伸杆测量匍匐茎的长度及外径，通过放大镜观察匍匐茎的外表形态。本发明的有益效果是：本发明提供的匍匐茎生长动态观测装置及操作方法，可以实现对植物的水培培养，在培养的过程中，可以通过测量机构实现对匍匐茎长的测量，通过放大镜实现对匍匐茎外表形态的观测；分配净化机构的设置，可以对自来水进行净化，并能调节进入水培容器内的自来水和培养液的占比；光照机构的设置，一方面为植物的生长提供必要的光照，此外，光照机构可以调节光照强度，以满足不同植物对光照强度的需求。附图说明图1为本发明的示意图；图2为端盖的剖视示意图；图3为端盖的俯视示意图；图4为支撑杆的示意图；图5为支撑杆的剖视示意图；图6为光照机构的示意图之一；图7为光照机构的示意图之二；图8为图4中的A向局部向视图；图9为水培杆的示意图；图10为内杆的示意图；图11为图9中的B向局部向视图；图12为锁止单元的示意图；图13为测量机构的示意图；图14为放大镜的示意图；图15为分配净化机构的示意图；图16为外壳的三维示意图；图17为分配器的三维示意图之一；图18为分配器的三维示意图之二；图19为横固定杆的剖视示意图；图20为放大镜的示意图；图中：1端盖，11圆孔，12底座，13茎孔，14夹持板，141第一支耳，142铰接轴，143橡胶垫，15连接管；2支撑杆，21灯杆，22固定环，23螺栓，24夹子，25夹持端，26连接器；3灯箱，31照明灯，32滤光片，33第二支耳，34铰接；4水培杆，41内杆，411凸起，42挡环，43夹持杆，44锁止器，441挡板，442滑板，443锁止销，444弹簧，445拉环；5主测量杆，51刻度线，52副测量杆，53横测量杆，531延伸杆，532活动环，54顶丝，55横固定杆，551开口，552滑槽，56放大镜，561手柄，562限位块，57方孔；6培养液桶，61培养液进管，62外壳，621第一通孔，622第二通孔，623第三通孔，624轴孔，63分配器，631第一入口，632第二入口，633出口，634中心柱，635固定轴，636连接杆，64混合管，65滤网，66过滤器，661垫块，662塞子，663出水管，664安装环，665进水管，666旋钮，67把手。具体实施方式如图1至图20所示，本发明主要包括端盖1、支撑杆2、光照机构、水培杆4、测量机构和分配净化机构，下面结合附图对本发明进行详细描述。如图2、图3所示，端盖1为圆形的塑料件，端盖的底部敞口使得端盖呈中空结构，在端盖的顶部设有圆孔11，在圆孔的下方设有与端盖固连的底座12，底座上设有与圆孔对应的螺纹孔。在端盖的中心设有半圆形的茎孔13，在端盖的顶部设有半圆形的安装孔，在安装孔中设有半圆形的夹持板14，在夹持板上固定有第一支耳141，在第一支耳上设有一对铰接轴142，第一支耳通过铰接轴与端盖铰接连接。在夹持板上设有另一茎孔，夹持板置于安装孔中时，夹持板和端盖上的茎孔配合作用围成一个整圆孔，使用时，将植物的茎放置在两茎孔围成的整圆孔中。为避免夹持板从安装孔中移出后垂落于端盖内腔中，在夹持板的侧面上设有橡胶垫143，橡胶垫与安装孔的内壁接触并压紧。在端盖的侧壁上固定有连接管15。在底座上螺纹安装有支撑杆2，如图4、图5所示，支撑杆的下部与底座螺纹连接，支撑杆的上部穿过圆孔后置于端盖的上方，支撑杆为中空杆，在支撑杆上设有灯杆21，灯杆的下部置于支撑杆的内腔中且两者滑动连接，为实现灯杆与支撑杆之间的相对固定，在支撑杆的外壁上固定有固定环22，在固定环上螺纹安装有螺栓23，螺栓与灯杆顶紧时，灯杆与支撑杆相对固定。在支撑杆的外壁上设有夹子24，如图8所示，夹子的夹持端25为圆弧形，夹子的夹持端围成夹持匍匐茎的空间，使用时将植物的茎放置在夹子的夹持端中。灯杆的上部呈圆弧形，且灯杆的上部对应的圆心角为180度，在灯杆的上部固定有光照机构。如图4至图7所示，光照机构包括固定在灯杆上部的灯箱3、设置在灯箱内的照明灯31、铰接34安装在灯箱底部的四个滤光片32，灯箱为底部敞口的圆柱形结构，在滤光片上固定有第二支耳33，第二支耳与灯箱铰接连接，且四个第二支耳在同一圆周上均匀分布。四个滤光片的透光性不同，当需要使用所需波长的滤光片时，翻转该滤光片使得该滤光片位于灯箱的正下方即可。在支撑杆的底部螺纹安装有圆环形的连接器26，在连接器上安装有水培杆4。如图1、图9所示，水培杆4为圆形的塑料杆，在水培杆上部的外壁上固定有挡环42，挡环置于连接器中且挡环与连接器转动连接。在水培杆的内腔中活动设置有内杆41，如图10所示，内杆上部的外壁上设有凸起411，凸起为橡胶件，凸起的设置可以实现内杆与水培杆之间的相对固定，此时内杆与水培杆之间的摩擦力使得水培杆与内杆之间相对固定。在内杆下部的外壁上固定有一对夹持杆43，如图11所示，夹持杆的作用端为圆弧形，两夹持杆的作用端配合作用实现对匍匐茎的限位，使用时，将植物的茎放置在两夹持杆之间。夹持杆可以为橡胶件，以方便将植物的茎放置在夹持杆之间。在内杆的底部固定有锁止器44，如图12所示，锁止器为圆柱形的中空结构，在锁止器的内腔中固定有挡板441，挡板将锁止器的内腔分成前后两部分，在挡板与锁止器的内壁之间设有滑板442，在滑板上固定有锁止销443，在滑板与锁止器的前壁之间设有弹簧444，在弹簧的作用下滑板与挡板接触且锁止销的一端穿过挡板后置于锁止器内腔的后部。为方便将锁止销从锁止器内腔的后部拉出，在锁止销上固定有置于锁止器外部的拉环445。锁止器、挡板、滑板、锁止销、弹簧和拉环构成了锁止单元。在内杆的下方设有主测量杆5，如图13所示，在主测量杆的顶部设有方孔57，安装时，将主测量杆的顶部伸入锁止器中，并在弹簧的作用下使得锁止销穿在方孔中实现主测量杆与锁止单元的安装。在主测量杆的内腔中活动安装有副测量杆52，在主、副测量杆的外壁上均设有刻度线51。在副测量杆与主测量杆的内壁之间设有阻尼件，阻尼件为橡胶。在副测量杆的外壁上活动设置有活动环532，在活动环上设有顶丝54，通过顶丝实现活动环与副测量杆的相对锁止固定。在活动环上固定有横测量杆53，在横测量杆上活动设置有延伸杆531，延伸杆的一端置于横测量杆的内腔中并与横测量杆活动连接。在横测量杆与延伸杆上均设有刻度线，在副测量杆的下部固定有横固定杆55，如图14所示，在横固定杆上设有放大镜56，放大镜的手柄561与横固定杆活动安装。如图20所示，在手柄的前后两侧分别固定有限位块562，如图19所示，在横固定杆的内腔中设有与限位块配合的滑槽552，在横固定杆的底部设有开口551；限位块可以在滑槽中滑动，当限位块562移动至滑槽552的最右端时，可以顺时针旋转手柄，使得手柄处于竖直方向。通过放大镜实现对匍匐茎的观察，通过主、副测量杆实现对匍匐茎长度的测量。通过横测量杆、延伸杆实现对匍匐茎的外径、根系或者植物叶的测量。主测量杆、副测量杆、横测量杆、延伸杆、放大镜构成了测量匍匐茎的测量机构。测量机构与内杆可拆卸式的连接方式，便于测量机构的安装。同时，可拆卸式的安装方式，便于非工作状态下实现对各部件的存放。在端盖上设有分配净化机构，如图15所示，分配净化机构包括分配单元和净化单元，净化单元包括U形的过滤器66，在过滤器的左端设有出水管663，在过滤器的右端设有进水管665，在进水管和出水管的底部分别设有安装环664，安装环置于过滤器的内侧且与过滤器螺纹连接。在过滤器两端的内壁上固定有垫块661，在垫块上放置有滤网65，过滤器的底部设有排渣口，在排渣口上螺纹安装有塞子662，在塞子的底部固定有旋钮666，以方便塞子的拆卸。自来水经进水管进入过滤器中，然后在滤网的作用下，对自来水起到过滤的作用，以滤除自来水中的杂质，滤除完杂质的自来水经出水管流出。在出水管的末端设有圆柱形的外壳62，如图16所示，外壳为中空结构，在外壳的圆形外壁上设有沿顺时针方向依次排列的第一通孔621、第二通孔622和第三通孔623，出水管的末端固定在第二通孔中，在外壳的上方设有培养液桶6，在培养液桶的底部固定有培养液进管61，培养液进管的底部固定在第一通孔中，在第三通孔中固定有混合管64，混合管与连接管连接。分配单元包括分配器、外壳和固定轴，在外壳的内腔中转动安装有分配器63，如图17、图18所示，分配器为圆柱形的中空结构，分配器的外壁与外壳的内壁紧密接触，在分配器的圆形外壁上设有沿顺时针方向依次设置的第一入口631、第二入口632和出口633，在分配器的内腔中固定有中心柱634，在中心柱与分配器的内壁之间设有一对连接杆636。在分配器的轴线位置固定有固定轴635，固定轴的末端穿过外壳中心的轴孔624后伸出外壳，在置于外壳外部的固定轴上固定有把手67，旋转把手时可以驱动分配器的转动，进而调节第一入口与培养液进管的连通大小，以及第二入口与出水管的连通大小，进而调节进入分配器内的培养液和自来水的比例。且当第一入口与培养液进管的连通口逐渐增大时，第二入口与出水管的连通口逐渐减小。混合后的培养液和自来水进入混合管中，在外壳的外壁上还设有比例刻度线；比例刻度线指示进入分配器的培养液和自来水组成的混合液体中，培养液所占的比例大小。在固定轴上固定有径向设置的指针，指针指示某一比例刻度线A时，表示进入混合管中的培养液占比为A％，进入混合管中的自来水占比为100％-A％；A的范围是0-100，包含0和100。在培养液进管、出水管上均设置有阀门，以便于管路的通断。下面对使用本发明的使用方法进行描述：1将端盖安装在水培容器如玻璃瓶上，将植物的茎夹持在夹子和夹持杆中；2选择所需透光性的滤光片并将其置于灯箱的底部；3根据需要旋转把手以调节加入水培容器中的培养液和自来水的比例；4打开出水管和培养液进管上的阀门，向水培容器中加入培养液和自来水；5通过主、副测量杆，横测量杆、延伸杆测量匍匐茎的长度及外径，通过放大镜观察匍匐茎的外表形态。

权利要求：1.匍匐茎生长动态观测装置，其特征是，它包括端盖、支撑杆、灯杆、光照机构、水培杆、测量机构和分配净化机构，在所述端盖上可拆卸的安装有支撑杆，在支撑杆上活动安装有灯杆，在灯杆与支撑杆之间设有锁紧部件，在灯杆的上部固定有光照强度可调的光照机构；在所述支撑杆的底部可拆卸的安装有水培杆，在水培杆的内腔中活动安装有内杆，在内杆的外壁上设有夹持匍匐茎的夹子；在内杆的下部可拆卸的安装有主测量杆，在主测量杆与内杆之间设有锁止单元，在主测量杆上活动设置有副测量杆，在副测量杆上活动设置有横测量杆，在横测量杆上活动设置有延伸杆，在主测量杆、副测量杆、横测量杆、延伸杆上均设有长度刻度线，主测量杆、副测量杆、横测量杆、延伸杆构成了测量机构；在端盖上设有连接管，在连接管上设有分配单元，在分配单元上设有盛装培养液的培养液桶和净化自来水的净化单元。2.根据权利要求1所述的匍匐茎生长动态观测装置，其特征是，所述光照机构包括固定在灯杆上的灯箱、设置在灯箱内的照明灯、沿周向均匀设置且铰接安装在灯箱底部的若干滤光片，各滤光片的透光性不同。3.根据权利要求1所述的匍匐茎生长动态观测装置，其特征是，在内杆的外壁上设有凸起，凸起为橡胶件。4.根据权利要求1所述的匍匐茎生长动态观测装置，其特征是，所述锁止单元包括固定在内杆底部的锁止器、固定在锁止器内腔中的挡板、滑动设置在锁止器内腔中的滑板、固定在滑板上的锁止销、设置在滑板与锁止器内壁之间的弹簧，挡板将锁止器的内腔分成前后两部分，在弹簧的作用下锁止销的作用端伸入到锁止器内腔的后部，在主测量杆的顶部设有与锁止销配合的方孔。5.根据权利要求1所述的匍匐茎生长动态观测装置，其特征是，所述净化单元包括U形的过滤器、设置在过滤器两端的滤网，在过滤器的一端设有进水管，在过滤器的另一端设有出水管，出水管与分配单元连接。6.根据权利要求5所述的匍匐茎生长动态观测装置，其特征是，在过滤器的底部设有排渣口，在排渣口上螺纹安装有塞子。7.根据权利要求5所述的匍匐茎生长动态观测装置，其特征是，分配单元包括外壳、分配器和固定轴，在外壳的上方设有培养液桶，在外壳与培养液桶之间设有培养液进管，在外壳与连接管之间设有混合管，出水管的末端固定在外壳上，在外壳的内腔中转动安装有中空的分配器，分配器的外壁与外壳的内壁紧密接触，在分配器的外壁上设有沿顺时针方向依次设置的第一入口、第二入口和出口，第一入口与培养液进管对应，第二入口与出水管对应，出口与混合管对应，在分配器上固定有置于外壳外部的固定轴，在固定轴上固定有把手。8.根据权利要求1所述的匍匐茎生长动态观测装置，其特征是，在端盖上设有半圆形的茎孔，在端盖上设有半圆形的安装孔，在安装孔中铰接安装有夹持板，在夹持板上设有另一茎孔，夹持板置于安装孔中时两茎孔围成一个整圆孔。9.根据权利要求1所述的匍匐茎生长动态观测装置，其特征是，端盖的底部敞口，在端盖的内腔中固定有底座，在底座上设有与支撑杆螺纹连接的螺纹孔，在端盖上设有与螺纹孔上下对应的圆孔。10.权利要求1至9任一所述的匍匐茎生长动态观测装置的操作方法，其特征是，它包括以下步骤：1将端盖安装在水培容器如玻璃瓶上，将植物的茎夹持在夹子和夹持杆中；2选择所需透光性的滤光片并将其置于灯箱的底部；3根据需要旋转把手以调节加入水培容器中的培养液和自来水的比例；4打开出水管和培养液进管上的阀门，向水培容器中加入培养液和自来水；5通过主、副测量杆，横测量杆、延伸杆测量匍匐茎的长度及外径，通过放大镜观察匍匐茎的外表形态。

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