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        1. 教育裝備采購網
          體博會25 校體購2

          植物光照及測試系統方案

          教育裝備采購網 2022-06-23 15:08 圍觀2726次

            近年來,隨著設施農業的快速發展,對植物光照產品的研究越來越多,而LED光源以其低功耗、體積小、可以近距離照射植物等優勢,在植物光照領域已經被廣泛應用。由于植物生長對光環境的光學參數有一定的要求,而不同的植物對光的吸收也不同,因此需要針對特定植物的生長需求而采用對應的光照產品,并利用先進的測量技術及儀器實現植物光照環境的檢測。

          植物生長光環境

            判斷植物生長所提供的光照條件是否優質,還要從以下四個方面來說起:光質,光密度,光均勻性,晝長。

          光質

            光質,即光譜質量。光照燈具的不同光譜成分對植物生長的影響不同,如紅光有可促進植物莖的生長;藍紫光有助于果實的形成;因此根據植物生長需求選擇合適光質的光照。

            研究表明,決定植物光合作用的葉綠素對藍光和紅光較為敏感,其峰值波長分別在450 nm和630 nm附近。

          植物光照及測試系統方案

          (葉綠素a葉綠素b和細菌葉綠素的吸收譜)

            植物生長依賴體內多種葉綠素和其他色素的共同光合作用,McCree在1972年通過大量文獻調研,基于22種植物,給出了植物相對量子效率曲線(RQE)在植物光度系統中,即上圖所示的常用光譜響應曲線 。

          光密度

            植物的光照是否越多越好?答案當然是NO。

            眾所周知,植物有喜光植物、耐蔭植物、中性植物之分。植物對光密度的要求有一個上限,即光飽和點,當光密度達到植物的光飽和點時,植物的光合作用達到頂峰,而當光密度繼續增強,植物的光合作用不但不會提高,反而會下降,植物自身便會產生光抑制現象,并且會損傷植物。

          光均勻性

            LED光源發光具有較強的方向性,因此為了保證較好的植物形態,為植物生長環境進行光均勻性設計十分重要;主要包括光源光色一致性設計和空間輻射一致性設計。

          晝長

            與人類一樣,植物生長也有其生物節律。植物的光合作用其實包括光反應和暗反應兩類;其中暗反應的進行不需要光照條件,因此,因此夜晚不可提供過高的光照條件,否則植物夜間不能進行休息,影響暗反應的進行。

          ?植物照明的量值計量系統

          植物光照及測試系統方案

          ?(光度系統光量子系統以及植物光度)

            植物與人眼對光譜的響應特性不同,光照產品的選擇應基于植物生長的需求。

            人眼對光的感知在光度計量系統中表征,波長范圍為380~780 nm,將光譜輻射量與人眼的光譜光視效率函數V(λ)加權積分以獲取相應的量值,如式(1)計算光通量。(Φe,λ:光譜輻射通量;λ:波長;Km=683 lm/W;K:有效光合效率系數)

          植物光照及測試系統方案

            考慮到植物的光合作用主要是由于落到葉面上的光子數,因此過去常用光量子計量系統表征植物照明的性能,波長范圍一般為400~700 nm,即光合有效輻射(PAR)區間。因為光量子能量與其波長成反比,所以在相同輻射能量下,光量子數與波長則成正比關系,可用圖2中光譜響應曲線Q(λ)來表示,植物光合通量(PPF)的計算公式。

          (N=6.02×1023;h=6.63×10-34 Js;c=3.00×108 m/s)

          植物光照及測試系統方案

            然而,根據植物對光質需求的分析,植物對光輻射敏感的區域實際為300~800nm,而且Q(λ)與植物對光的吸收曲線RQE還是有差距的,常用的光量子計量體系并不能很好地表征植物照明的性能?,F在也有不少植物學家使用RQE即P(λ)作為波長敏感曲線的植物光合光度系統,其光合光通的計算方法如式(3)所示。

          植物光照及測試系統方案

            ?

            常用的光度系統中的其他參量,如光強I、光照E等,也可以按照上述光通量的方法類比到植物照明的計量體系中。

            植物對光密度的要求有一個上限,即光飽和點,當光密度達到植物的光飽和點時,植物的光合作用達到頂峰,而當光密度繼續增強,植物的光合作用不但不會提高,反而會下降,植物自身便會產生光抑制現象,并且會損傷植物。然而,根據植物對光質需求的分析,植物對光輻射敏感的區域實際為300~800nm,而且Q(λ)與植物對光的吸收曲線RQE還是有差距的,常用的光量子計量體系并不能很好地表征植物照明的性能。

          植物光照儀選型

          • HP350P (350-800nm)

          • HP350UVP (230-850nm)

          • HP350PM(350-800nm)

          • HP250P(350-800nm 485、232、USB通訊)

          • PHOTOT200P植物光量子計(400-700nm)

          • HP370光照探頭(400-700nm  485、232、USB通訊)

          • 植物工廠時時監測定制方案:多路光譜測、多路PPFD

          • HP2000P植物光照測試系統

          植物光照及測試系統方案

          技術參數

            HP2000P采用專業機械和電子雙重快門設計,可測<1μs的極短閃光燈的光譜;采用高性能精密光柵和高靈敏度背照式精密陣列CCD,具有高精度、快速、高可靠性和極高性價比的特點。

            基本測量功能:

            測試相對光譜功率分布,色品坐標,主波長,色純度,峰值波長,色溫,顯色指數,半寬度,光通量(配積分球),輻射功率,紅色比,色容差等參數,滿足國際照明委員會CIE對光和顏色測量要求。

          主要技術指標

            光柵:高性能精密衍射光柵;

            探測器:背照式精密陣列CCD;

            積分時間:50μs-10s;

            主要光學參數:

            波長范圍:350nm-800nm(可擴展到紫外200nm或紅外1100nm)

            波長準確度:±0.2nm;

            光學帶寬:2nm;

            雜散光:<0.1%

            色品坐標準確度:±0.0025(標準色光下),±0.0003(標準A 光源下);

            色品坐標重復性:±0.0002x,±0.0003y(恒溫藍光LED)

            光通量測量范圍:0.01 lm-200,000 lm(配不同積分球);

            光度準確度:一級

            A/D轉換:16bit 1.25MHz AD;

            通訊接口:USB2.0;

          基本測量功能

            測量光譜功率分布,實現植物光度系統下的光合輻射度量、光量子系統下的光電子數、輻射度系統下輻射度量、光度系統下的光度量的測量。廣泛應用于植物生長燈測量領域。

          基本參數

            1、CCT(K)        2、光通量(lm)"      3、坐標x,y          4、坐標u,v

            5、色容差SDCM    6、明暗視覺比S/P    7、峰值波長(nm)     8、中心波長(nm)"

            9、主波長(nm)    10、質心波長(nm)    11、半寬度(nm)      12、紅色比(%)

            13、綠色比(%)    14、藍色比(%)       15、色偏差duv       16、色純度(%)

            17、顯色指數    18、輻射功率Ep(W/㎡) 19、色域指數(Rg)  20、逼真度指數(Rf) 

          光電參數

            21、光效(lm/W)     22、能效             23、能效等級              24、電壓(U,V)

            25、電流(I,A)     26、功率(P,W)     27、功率因數(Pf)     28、正向電壓(Vf,V)

            29、正向電流(If,A) 30、反向電壓(Iv,mcd)  31、反向電流(Ir,uA)   

          植物參數

            32、PPF(350-800nm)(umol/s)"//光子通量

            33、PPF(400-700nm)(umol/s)"//光合光量子通量

            34、PPFuv(umol/s)    35、PPFr(umol/s)       36、PPFg(umol/s)

            37、PPFb(umol/s)     38、PPFfr(umol/s)      39、PPFfir(umol/s)

            40、PPE(umol/J)      41、Euv(W/㎡)          42、Er(W/㎡)

            43、Eg(W/㎡)         44、Eb(W/㎡)           45、Efr(W/㎡)

            46、Eir(W/㎡)        47、  Erb紅光/藍光比   48、Erfr紅光/遠紅光比

            49、PRF(mW)"  //光合有效輻射通量

            50、KPPFV(umol/s/Klm)"//光合與光度轉換系數

            51、Eff(umol/s/W)"//光合光子通量效率

            杭州雙色智能檢測儀器有限公司致力智能檢測儀器開發,專注于現場光照光譜的時時監測。

            主要產品有:手持式光譜照度計、手持式紫外光譜輻照計、手持式植物生長燈測試儀、手持藍光危害測試儀、光量子計、照度計、亮度計、紫外輻照計、UV能量計、LED光色電綜合測試系統、燈具光強分布光度計、精密變頻電源、數字電參數、溫度巡檢儀、植物光照探測器、光譜探頭等

            公司秉承個性化定制,可以根據客戶需求定制滿足客戶——應用、測試、推廣、提升客戶產品品質

            地址:浙江杭州市紫金科創園福華大廈四樓

            聯系:17706415905  許先生微信同號

          點擊進入杭州雙色智能檢測儀器有限公司展臺查看更多 來源:雙色智能 責任編輯:張肖 我要投稿
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