Интеллектуальный световой инкубатор - это лаборатория и область научных исследований для моделирования естественного освещения, температуры и других условий окружающей среды, Проводить культуру тканей растений, культуру микроорганизмов, испытание на прорастание семян и другое основное оборудование, принцип работы заключается в том, чтобы через многосистемную совместную работу обеспечить точное регулирование и контроль таких параметров, как свет, температура, влажность (некоторые модели) в коробке, которые можно разделить на пять основных модулей системы управления, световой системы, системы управления температурой, системы циркуляции вспомогательной системы обеспечения, каждый модуль разделения труда для формирования стабильной и контролируемой искусственной среды:
система управления
Это « мозг» интеллектуального светового инкубатора, состоящего из контроллера микрокомпьютера, сенсорного блока и интерфейса взаимодействия человека и машины. Контроллер микрокомпьютера встроен в предустановленную программу и интеллектуальный алгоритм, оператор может установить интенсивность света, световой цикл (например, 12 ч света / 12 ч темноты), целевую температуру, порог влажности и другие параметры через сенсорный экран или панель клавиш; Датчики температуры, световые датчики, датчики влажности (выбор) в коробке собирают данные об окружающей среде в режиме реального времени и возвращаются контроллеру, контроллер будет собирать данные по сравнению с заданными параметрами, а в случае отклонения автоматически отправлять инструкции по регулированию в исполнительный модуль для достижения точного управления замкнутым кольцом параметров. Некоторые модели также поддерживают сетевое дистанционное управление и запись данных, которые могут хранить и экспортировать эксплуатационные данные в режиме реального времени, чтобы облегчить экспериментальное отслеживание и анализ.
Световая система
Система отвечает за моделирование естественной освещенной среды для удовлетворения потребностей фотосинтеза различных экспериментальных объектов, а основными компонентами являются компоненты источника света и модули регулирования света. Источники света обычно используют светодиодные лампы, люминесцентные лампы или галогенные лампы (светодиодные лампы из - за низкого потребления энергии, спектр может быть отрегулирован в качестве основного направления), в соответствии с экспериментальными потребностями конфигурации различных спектров (например, белый свет, красный свет, синий свет комбинации), адаптированных к потребностям светового цикла растений на разных этапах роста; Модуль регулировки освещенности контролирует время включения / выключения, количество освещенности или мощность источника света с помощью контроллера для достижения точной регулировки интенсивности света (общий диапазон 0 - 30000lx) и светового цикла, например, моделирования светового и темного цикла, чередующегося днем и ночью, или для установки многоступенчатого порядка освещения переменной интенсивности. Некоторые устройства также имеют оптимальную конструкцию однородности освещения, благодаря макету световой группы и структуре отражающей пластины, чтобы обеспечить одинаковую интенсивность света в разных областях коробки, чтобы избежать различий в росте экспериментальных образцов.
Система контроля температуры
Система управления температурой используется для поддержания стабильности температуры в камере и включает в себя нагревательные блоки, холодильные блоки и модули температурного баланса. Элемент нагрева в основном использует электрическую нагревательную трубу из нержавеющей стали, когда температура в коробке ниже заданного значения, контроллер запускает нагревательную трубу, через теплопроводность и воздушный цикл для повышения температуры в коробке; Холодильный блок, основанный на принципе сжатого охлаждения, состоит из компрессора, конденсатора, испарителя и т. Д., Когда температура выше заданного значения, работа компрессора переносит тепло из коробки за пределы коробки для достижения охлаждения; Модуль температурного баланса с помощью алгоритма управления температурой PID (пропорциональный интегральный дифференциал), точное управление временем начала и остановки и мощностью нагрева и охлаждения, чтобы избежать резких колебаний температуры, большинство интеллектуальных моделей с точностью управления температурой до ±0,5 °C, температурный диапазон от - 10°C до 60°C, может соответствовать низкой температуре, постоянной температуре, высокой температуре и другим экспериментальным условиям.
Циркуляционная система
Циркуляционная система включает в себя воздушный цикл и цикл влажности (выбор) для обеспечения однородности и стабильности окружающей среды в коробке. Воздушный цикл реализуется встроенным вентилятором, воздух в приводной коробке вентилятора течет через нагревательные / холодильные блоки, вентиляционные трубы и гомогенные пластины, образуя принудительную конвекцию, так что температура, освещение (косвенное действие) в каждой области коробки равномерно распределены, чтобы предотвратить локальную температуру / аберрацию света, влияющую на экспериментальный образец; Система циркуляции влажности реализуется с помощью встроенного увлажнителя и осушителя (или вентиляции и осушения), увлажнитель в основном использует ультразвуковое распыление или увлажнение электрода для повышения влажности воздуха, осушитель уменьшает влажность путем конденсации или адсорбции молекулярного сита, в сочетании с обратной связью датчика влажности, влажность в коробке контролируется в диапазоне 30% - 95% RH, чтобы удовлетворить микробиологические культуры, рост саженцев растений и другие строгие требования к влажности.
Вспомогательная система обеспечения
Чтобы обеспечить безопасную работу оборудования и не повредить экспериментальный образец, интеллектуальный световой учебный ящик оснащен несколькими защитными механизмами. Устройство защиты от перегрева автоматически отключает нагревательный / холодильный источник питания и сигнализирует тревогу, когда температура в камере превышает безопасный порог; Защита от перегрузки предотвращает сжигание цепи из - за чрезмерного тока; Блок безопасности двери и функция памяти отключения, первая избегает неправильного открытия двери во время эксперимента, что приводит к неконтролируемой среде, вторая может автоматически продолжить предыдущую программу работы после восстановления отключения, чтобы обеспечить непрерывность эксперимента; Некоторые модели также имеют ультрафиолетовый стерилизационный модуль, который может быть стерилизован в коробке до и после эксперимента, чтобы уменьшить риск загрязнения.
В целом, интеллектуальная световая инкубационная коробка контролирует ключевые факторы окружающей среды, такие как свет, температура и влажность, в заданном диапазоне через замкнутый циклический процесс « сбор датчиков - анализ контроллера - регулировка исполнителя - коррекция обратной связи», обеспечивая стабильную и повторяющуюся искусственную аналоговую среду для экспериментальных исследований в области биологии, сельского хозяйства и окружающей среды.