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原文传递探究环境对植物生长过程影响的装置及方法

专利名称：	探究环境对植物生长过程影响的装置及方法
摘要：	本发明提出了探究环境对植物生长过程影响的装置及方法，该装置包括水壶模型、光源模型、智能终端和AR平台；水壶模型的水壶瓶身靠近壶嘴处设置倾角传感器；当水壶模型倾斜倒水时，第一单片机实时读取倾斜角度计算出水流量。光源模型包括光强传感器，光强传感器通过调节内部接入电阻的大小，控制电流的大小，第二单片机实时获取电流，根据电流大小得出光照强度的状态。基于本发明提出的装置，还提出了探究环境对植物生长过程影响的方法。本发明针对植物生长影响最大的两个因素，光照和水分，提出了在实验室系统下的实物套件。通过传感器设计，将水流量和电流量化，作用于植物上，利用AR平台实时显示环境因素对植物生命活动的影响。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山东;37
申请人：	济南大学
发明人：	冯志全;孟欣
专利状态：	有效
申请日期：	2019-04-01T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-05T00:00:00+0800
申请号：	CN201910255307.9
公开号：	CN109975486A
代理机构：	济南诚智商标专利事务所有限公司
代理人：	王汝银
分类号：	G01N33/00(2006.01);G;G01;G01N;G01N33
申请人地址：	250022 山东省济南市市中区南辛庄西路336号
主权项：	1.探究环境对植物生长过程影响的装置，其特征在于，所述装置包括水壶模型、光源模型、智能终端和AR平台；所述水壶模型的水壶瓶身靠近壶嘴处设置倾角传感器；所述倾角传感器内嵌入第一单片机；当所述水壶模型倾斜倒水时，所述第一单片机实时读取倾斜角度计算出水流量；所述光源模型包括光强传感器和第二单片机；所述光强传感器通过调节内部接入电阻的大小，控制电流的大小；所述第二单片机实时获取电流大小，根据电流大小得出光照强度的状态；所述第一单片机和第二单片机均通过WIFI与所述智能终端连接，所述第一单片机和第二单片机均与AR平台通信连接。 2.根据权利要求1所述的探究环境对植物生长过程影响的装置，其特征在于，所述第一单片机实时读取倾斜角度计算出水流量的公式为，所述水流量＝1/4π×r×r×v×time；其中，所述r为壶嘴连接的管道管径；所述R的单位为m；所述v为水的流速；所述v的单位是m/s；所述time为浇灌时间；所述time的单位为s。 3.根据权利要求1所述的探究环境对植物生长过程影响的装置，其特征在于，所述光强传感器的内部电路包括电源、电流传感器、电流显示屏、环形电阻、电流表和灯泡；所述电源依次通过电流传感器、电流显示屏、环形电阻的接触触点、电流表和灯泡串联。 4.根据权利要求3所述的探究环境对植物生长过程影响的装置，其特征在于，所述环形电阻的外部还设置有塑料外壳。 5.根据权利要求1所述的探究环境对植物生长过程影响的装置，其特征在于，所述第二单片机嵌入到所述电流传感器的内部。 6.根据权利要求1所述的探究环境对植物生长过程影响的装置，其特征在于，所述第二单片机实时获取电流，根据电流大小得出光照强度的状态的方法为；所述第二单片机采用Illumination函数得出光照强度的状态。 7.探究环境对植物生长过程影响的方法，是基于权利要求1至6任意一项所述的探究环境对植物生长过程影响的装置实现的，其特征在于，所述方法包括探究水流量对植物生长过程影响的方法和探究光照强度对植物生长过程影响的方法；所述探究水流量对植物生长过程影响的方法包括通过改变水壶的倾斜角度，获取水流量的累加值，进而输出水流量；所述探究光照强度对植物生长过程影响的方法包括通过旋转光源外壳调节接入环形电阻的大小，然后查看输出电流值的大小；根据电流大小得出光照强度的状态。 8.根据权利要求7所述的探究环境对植物生长过程影响的方法。其特征在于所述探究水流量对植物生长过程影响的方法包括通过改变水壶的倾斜角度，获取水流量的累加值，进而输出水流量包括：使水壶的倾斜角度大于10度，获取水流量的累加值，进而输出水流量；当水壶的倾斜角度大于60度时，水流速达到最大值，则重新获取系统当前时间并且获取本次角度变化的时间差；当水壶的倾斜角度大于0度且小于10，且倾斜角度持续减小，则输出倾斜角度过小的提示；当水壶的倾斜角度等于0度且当前角度小于上一角度时，则表示结束倒水。 9.根据权利要求7所述的探究环境对植物生长过程影响的方法。其特征在于，所述探究光照强度对植物生长过程影响的方法包括通过旋转光源外壳调节接入环形电阻的大小，然后查看输出电流值的大小；根据电流大小得出光照强度的状态包括：当电流输出值小于0.15A时，则输出光照强度弱；当输出电流大于等于0.15A且小于0.2A时，则输出光照强度适宜；当输出电流大于等于0.2A时，则输出光照强度强。
所属类别：	发明专利