人工氣候室是用人工方法創(chuàng)造各種氣候環(huán)境的一種設(shè)施,在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)各個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。人工氣候室的作用是模擬各種自然氣候,包括溫度、濕度和光照強(qiáng)度等氣象條件,以便培育、試驗(yàn)和篩選水稻和其他農(nóng)作物的優(yōu)良品種。
人工氣候室一般由大容量的空氣調(diào)節(jié)群和人工光源控制系統(tǒng)等組成。室內(nèi)溫濕度、光照、風(fēng)速等全部可以自動(dòng)控制。它能模擬北極的嚴(yán)寒、非洲的炎熱、急風(fēng)暴雨等等氣候。在各種人工氣候室中,大的是模擬溫室,面積從幾十至幾百平方米,目前大的模擬溫室面積為2400公頃,近乎一座小城市的面積了。模擬溫室主要用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),種植蔬菜、珍貴藥材及育種等。
模擬溫室大多采用裝配式。小型模擬溫室一般采用工廠生產(chǎn)的專用壁板,在現(xiàn)場(chǎng)拼裝而成。壁板內(nèi)外獄上塑料貼面板,上面開有窗口,可觀察室內(nèi)農(nóng)作物生長(zhǎng)的情況。溫室頂上裝有由摘燈、熒光燈和白熾燈組成的人工光源,將室內(nèi)照得如同白晝,超大規(guī)模的模擬溫室通常用鋁合金支架,鑲嵌上玻璃或有機(jī)玻璃而成。室內(nèi)采用自然光為光源,裝設(shè)有供水系統(tǒng)和施肥系統(tǒng),自動(dòng)噴水和施肥,定時(shí)為植物提供充足的水分和豐富的養(yǎng)料。近年來(lái),人工氣候室在我國(guó)也得到了發(fā)展。如上海第九設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)成功的多種裝配式人工氣候室,為發(fā)展該項(xiàng)工程技術(shù)作出了貢獻(xiàn)。
人工氣候室對(duì)溫度、濕度和光照強(qiáng)度的控制要求很高。首先,要像普通恒溫、恒濕實(shí)驗(yàn)室一樣,能將室內(nèi)溫濕度精確地控制在設(shè)定值附近,對(duì)溫度控制精度要求達(dá)到正負(fù)0.5攝氏度。據(jù)農(nóng)技員講,在制種時(shí)1攝氏度的溫差就可能造成劣種。其次,要求溫度、濕度和光照強(qiáng)度能按設(shè)定的變化規(guī)律自動(dòng)改變,最短變化時(shí)間為1h,以1天或若干天為周期,可以循環(huán)地變化。
由于人工氣候室控制精度要求高,目前國(guó)內(nèi)較高水平的農(nóng)業(yè)研究院所均從發(fā)達(dá)國(guó)家整套進(jìn)口人工氣候室設(shè)備。我國(guó)雜交水稻之父袁隆平先生在湖南建立了個(gè)國(guó)產(chǎn)的自動(dòng)化程度較高的人工氣候室,但只有溫度實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制,且控制精度達(dá)不到正負(fù)0.5攝氏度,濕度和光照強(qiáng)度仍采用人工控制。在此背景下,研究員建立了一個(gè)較高水準(zhǔn)的人工氣候室,實(shí)現(xiàn)了溫度、濕度的自動(dòng)控制--智能人工氣候室。
智能人工氣候室是由浙江托普儀器有限公司自行研制,根據(jù)國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)jb/t6823-93《生物人工氣候箱技術(shù)條件》的要求設(shè)計(jì)生產(chǎn)的fpid控制模式的智能微電腦人工氣候室控制系統(tǒng),具有控溫(冷熱溫控)、控濕(加濕和除濕)、控光(有光或無(wú)光照)和時(shí)間程控(溫度、濕度和光照按時(shí)間程序切換)等功能。fpid控制模式的智能微電腦人工氣候室控制系統(tǒng)的溫控采用fpid模糊控制,它將環(huán)境溫度、生長(zhǎng)室設(shè)定溫度、光照強(qiáng)度及除濕狀況等影響生長(zhǎng)室溫度的所有影響因素都參與溫度f(wàn)pid調(diào)節(jié),使溫度控制品質(zhì)幾成,該技術(shù)處于國(guó)內(nèi)水平。