植物光合作用测定仪 d型使用说明书

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1、托普托普仪器----致力于中国农业仪器的发展植物光合作用测定仪3051D型使用说明书非常感谢您选择浙江托普仪器有限公司的产品和服务在使用产品前请仔细阅读使用说明书浙江托普仪器有限公司ZHEJIANGTOPINSTRUMENTCo.，Ltd.本企业已通过ISO9001：2008质量管理体系认证托普仪器——致力于中国农业信息化的发展目录一、光合测定基本原理1二、光合仪工作原理及系统结构2三、光合测定仪的性能及用途3四、仪器构造示意图4五、功能操作5六、仪器操作流程7七、注意事项11托普仪器——致力于中国农业信息化的发展一、光合测定基本原理地

2、球上的植物均是以光合作用为基本物质生产过程，特别是人类赖以生存的粮食生产过程95%以上的物质均是通过作物将空气中CO2和根部吸收的水分，在太阳光所提供的能量和叶片的叶绿体中合成的有机物质，这种植物将CO2和水合成有机物质放出氧气的过程称为光合作用。如何测定出光合作用的速率，对广大农业科技者和从事植物类研究人员是十分重要的。测定光合速率的方法很多，但应用最多是根据CO2的吸收测定光合速率。本机利用快速准确的红外线CO2气体分析仪法来测定植物光合速率的各项指标。１、CO2测定红外线气体分析根据由异原子组成的具有偶极矩的气体分子如CO2，CO

3、，H2O，SO2，CH3，NH4，NO等在2.5~25um的红外光区都有特异的吸收带，CO2在中段红外区的吸收带有４处，其中４.26um的吸收带最强，而且不与H2O相互干扰。红外线CO2分析就是通过检测CO2对４.26um光谱的吸收来测定光合作用过程中CO2的变化量。因为CO2吸收的４.26um红外光能与其吸收系数（Ｋ）、气体的浓度（Ｃ）和测定的气室长度（Ｌ）有关，并服从比尔一兰伯特定律：Ｅ＝Eoe-KCL因为测定仪在设计过程中将确定了Eo（初级始发能量）和Ｌ（气室长度），-Ｋ，e为常数，而Ｅ（测定未端的能量）就有了与C（被测气体浓度）

4、的对应关系，通过测定E就可测定出CO2浓度。红外线CO2分析的优点：①灵敏度高，可以测定到1.0、0.5甚至0.1uml.mlo-l（即ppm）的CO2浓度；②反应快速，响应时间短，可测定出光合速率瞬时变化；③易实现自动化，智能化的测定。光合测定仪采用单片机的智能管理技术，除了监测光合作用过程中的CO2变化外，还测定相应的光合有效辐射（PAR）、温度，并根据这些测定参数自动计算出相应的光合速率（Pn），水分利用率（We），气孔导度（Cleaf）。2、温度测定原理温度传感器采用德国贺氏高精度PT100传感器，测温电路采用三线制经典恒流源测

5、温电路。图1测温电路图11托普仪器——致力于中国农业信息化的发展３、光合有效辐射测定　光合有效辐射（ＰＡＲ）是指植物吸收并参与光化学反应的太阳辐射光谱成份。一般光谱范围多采用400～760ｎｍ,该技术原理为：ＰＡＲ测定采用多层叠加滤光和光敏半导技术，即采用硅光电二极管，利用光生伏特效应将光能转化为电能，在光照照射下能在Ｐ区和Ｎ区之间形成光生电动势，把ＰＮ结连接起，电路中就有电流流过，电流大小与光照强度成相关性。其优点是稳定性好和重现性好，动态范围宽，温湿度特性优良和几乎没有疲劳特性。硅光电二极管的短路电流与光照强度有较好的线性关系，当选

6、择适当的滤光片对光谱进行选择，则硅光电二极管输出电流即和所选光谱的光强呈线性关系。具体电路为：+　　V0　　　　　　　　　　　　D1　　　　　　Q1图2光合有效辐射测定电路示意图Ｄ１为硅光电二极管，Ｑ１为电流电压转换电路，将光强转换为0-2.5V输出电压，送到AD电路进行模数转换。二、光合仪工作原理及系统结构1、工作原理光合测定仪是利用先进的单片机技术对相应的CO2浓度、温度和光合有效辐射（PAR）传感器信号进行采集，经数据处理计算出光合速率（Pn）同时可显示、数据存储的（见图3）。光合过程传感器信号感测数据采集与处理CO2T红外线CO

7、2分析（CO2）温度传感器（T）光合有效辐射传感器（PAR）显示　　数据存贮11托普仪器——致力于中国农业信息化的发展图3光合测定仪工作原理示意图2、系统结构系统主要由二个部分构成，①叶室；其功能将被测叶片夹住，形成固定被测空间和取样，同时内装有温湿度传感器，在叶室柄上方有光合有效辐射传感器（PAR）。在测定光合作用光合有效辐射的变化量（0-2500uEem-2s-1）和温度变化量（0-50℃），各传感器相对应的均是标准电压处理中心，叶室通过叶室信号电缆和气路管与主机相连，进行相应的测定；②主机机箱内装有二氧化碳分析系统和处理中心，前者

8、主要测定光合作用过程中CO2的浓度变化，并将CO2浓度变化量（O-1500ppm）转化为AD电路所需的标准电压讯号（0-8.4V）；处理中心将输入的３种模拟量（CO2、PAR、T）进行多路选择、模数（A/D