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LK- PEPP高通量植物生理生態表型平臺

LK- PEPP高通量植物生理生態表型平臺是一套基于稱重、多傳感器生理生態表型監測以及植物逆境生物學研究通用平臺。該系統可持續、實時測量位于不同環境條件下、陣列中每個植株的土壤-植物-空氣（SPAC）中的即時水流動。直接測量根系和莖葉系統水平衡和生物量增加，計算植物生理參數以及植物對動態環境的反饋。系統以有效、易用、無損的方式針對植物對不同處理的反應、預測植物生長和生產力進行定量比較，廣泛應用于生物脅迫和非生物脅迫以及植物栽培加速育種研究等，脅迫研究涵蓋干旱脅迫、鹽脅迫、重金屬脅迫、熱、冷脅迫、光脅迫以及灌溉/養分、CO₂指示、植物健康等領域的研究。

主要特點

• 靈活的設計能夠滿足任何溫室中不同方面的科學研究需求。

• 全周期持續監測，直接對全植株、根系、枝葉系統主要生理-產量相關性狀和環境精準測量

• 自動化設計，操作簡單，效率高，維護費用低

• 可視化操作數據本地備份，云端展示

• 模塊設計、分步預算，無需基礎設施投資

技術參數

數據采集傳輸模塊

1. 輸入通道：SDI-12 v1.3數字協議、2個模擬輸入，1個脈沖輸入通道，1個RS485通道

2. 通訊：WIFI 2.4GHz 5GHz或有線網連接

3. MQTT v3.1.1網絡協議：利用MQTT協議QoS=1實現可靠持久通信

4. MQTT通信：FTP，使用FTPS或SFTP協議數據加密，賬號管理可一機一碼或多機一碼。

5. 控制終端：提供人機交互界面，支持靈活配置傳感器SDI12,Modbus-RTU協議，傳感器可自定義自動采集間隔與傳輸時間間隔，數據支持本地備份云端傳輸。

6. 額定功率：5W

7. 工作溫度：-40 ~ 85°C

高精度稱重模塊

8. 量程：10-100 kg（測量范圍依具體配置而定）；

9. 精確度：±0.03%稱重量；

植物根盒培養模塊

10. 根盒材質：亞克力不透明與透明材質，

11. 尺寸規格：可根據客戶需求定制，滿足多種植物的生長需求，采用防漏水、機械集成設計；

根盒掃描成像模塊

12. 類型：線性掃描相機

13. 分辨率：600dpi或900 dpi；

14. 傳感器：線性COMS

15. 曝光時間(最小-最大)：0.053ms - 814ms；

16. 觸發：軟件觸發

控制單元

17. 控制系統：Windows操作系統，液晶觸控屏，中文界面，控制運行，操作快捷。

18. 電源類型DC 24V 5A；

19. 電源功率:20W（掃描），5W（待機）；

20. 工作環境溫度：-20℃~+65℃

21. 測量參數（可拓展）：重量、空氣濕度、空氣溫度、飽和水汽壓差（VPD）、空氣CO?、土壤水分、土壤電導率、土壤溫度、土壤氧氣、土壤氧化還原電位、土壤PH,植物光合效率、生物量增益、日蒸騰、水分利用效率、水分相對含量、根系的長度、直徑、面積、生物量、拓撲結構等根系指標、葉片溫度、莖稈莖流、果實生長、莖稈生長等。

（可拓展模塊）

土壤環境類高精度傳感器備選

Terralink土壤三參數傳感器

  Terralink土壤三參數傳感器采用行業先進的電容技術，可同時測量土壤水分、溫度和電導率。廣泛應用于土壤、生態和環境科學研究的各個領域；在全球各科研機構和大學院所中普遍應用；此外，在國內的各科研院所如中科院的很多野外臺站，中國通量網的各個研究臺站中均采用此傳感器。

主要參數

• 介電常數

精度：1.00-40.00:±2%；40.00-81.00:±5%

測量范圍：1~81（空氣，水）

分辨率：1.00-40.00:±0.1；40.00-81.00:±0.5

• 土壤含水量

測量范圍：0%~100%（飽和）

• 土壤電導率

精度：0-7ds/m, 5%; 7-23ds/m,15%

測量范圍：0~23ds / m

分辨率：0-7ds/m, 0.01ds/m; 7-23ds/m, 0.05ds/m

電導率溫度補償:0-50℃

• 土壤溫度

精度：± 0.5° C

測量范圍： -40~80℃

分辨率：0.1℃

• 尺寸：88*71*26mm

• 輸出接口SDI-12

• 供電：3.6-16V/DC

• 功耗：功耗-靜態電流:30uA，150ms測量時10mA

土壤氧化還原電位傳感器

土壤氧化還原電位傳感器采用一體式設計，參比電極、測量電極和溫度傳感器集成在一個探頭中，可以精確地測量土壤氧化還原電位和土壤溫度，適用于實驗室、農業、環境和工業等諸多領域。

主要參數

• 氧化還原電位：Pt電極：99.9%鉑電極

• 參比電極：Ag-AgCl電極（3 M KCl 凝膠）

• 測量范圍：-2500mV to +2500mV  ；輸入阻抗：10TΩ

• 分辨率：1mV

• 偏置電流：max：1pA，25℃

• 校準精度：5mV

• 溫度：測量范圍：-10 to +50 ℃

• 精度：0.2℃(0 to +20℃)

• 分辨率：0.1℃

• 響應率：10sec（90%）

• 電源：額定電壓：5- 16v DC，極化和過壓保護，SDI-12運行12V

• 電流：2mA

• 設置：SDI-12命令集，擴展用戶參數(偏移、縮放、補償、濾波)

• 輸出：SDI-12：Pt 毫伏（mV），溫度（℃）

• 0-1伏特：Pt1毫伏（mV）

• 0-1V對應：-2500+ 2500mV

• 4-20mA：Pt1毫伏（mV）

• 4-20mA對應：-2500+2500mV

• 工作溫度：-20 to +70℃

• 防護等級：IP67

• 尺寸規格：長度：30cm   直徑：1.4cm

• 線纜：5m PUR，可延長10m

光學氧氣傳感器

光學氧氣/溫度傳感器采用基于熒光淬滅原理設計，可用于封閉、非攪拌的環境，可直接測量植物根際區域的土壤氧氣含量和溫度，傳感器采用嵌入式組件實現溫度補償，不受響應時間差的影響，使傳感器能夠在快速變化的環境中使用。

主要參數

• O₂測定范圍：最佳0 - 10%，0 - 100 hPa；最大0 – 20.9%，0 - 200 hPa

• 檢測下限：0.007 %, 0.07 hPa

• 精確度（O2）：0.007 % O2 ± 0.002 %

• 溫度精確度：溫度范圍的± 1℃，(0 °C to + 50 °C)

• 響應時間： <10 s

• 溫度補償：是

• 規格：直徑12mm,傳感器帽和連接桿55mm

• 外殼材質：不銹鋼

• 重量：100g

• 工作溫度：-10 - 90 ℃

• 工作壓強：-1 - 12 bar（在20℃下）

• 輸出接口：RS485 Modbus RTU

• 傳感器蓋穩定性：在室溫干燥和黑暗環境下保存5年

• 供電：7 - 24 V DC

• 功耗：最大1 W（工作），0.15W（待機）

光學pH傳感器

光學pH傳感器采用光纖光譜測量原理進行pH測定，區別于傳統的電極測量原理，該測量儀對漂移高度不敏感，且幾乎無需對傳感器進行校準；離子強度和溫度對測量幾乎沒有影響，因此，亦可應用于低電導率溶液中。該儀器可作為實驗室和野外應用的理想設備。

主要參數

• 測量范圍：3.0 - 8.5；

• 工作溫度：5 - 45 ℃；

• 精確度（pH）：量程（3.5 - 4.0）— 0.2 pH；

量程（4.0 - 7.0）— 0.1 pH；

量程（7.0 - 8.0）— 0.2 pH；

• 測量時間：< 2 s（頻率 > 1.25 Hz）；

• 漂移/穩定性(pH)：量程(3.5 - 4.0 / 7.0 - 8.0)—< 0.2每月

量程（4.0 - 7.0）— < 0.1每月；

• 涂層壽命：40萬次測量；

• 分辨率（pH）：0.01 pH；

• 響應時間（T90）： < 30 s

植物類高精度傳感器備選

HPV06植物莖流傳感器

HPV06植物莖流傳感器是一種低成本、高精度的傳感器，用于測量植物的莖流以及莖桿含水量。可以測量植物中可觀察到的整個熱速度和液流。采用DMA熱脈沖方法，該傳感器是一種三探針設計，上下兩個溫度探針，中間連接一個加熱針，可以在正向（即從根部到樹冠）和反向（即從樹冠到根部）測量液流。

主要參數

• 莖流測量范圍：-200 至 >1000 cm/hr（熱速）|-40 至 >200 cm3/cm2/hr（液流密度）

• 精度：±0.1 cm/hr

• 分辨率：0.001 cm/hr

• 含水量測量范圍：0-100%

• 精度：< 4 %

• 分辨率：0.01 %

• 探針尺寸：30 mm長 x 1.3 mm直徑

• 熱敏電阻響應時間：200 ms

• 電源輸入：12 V直流

• 傳感器輸出：SDI-12

• 電纜長度：5 m (標準) |60 m（最大）

• 溫度范圍：-30 至 +70 °C

LT-1T葉片溫度傳感器

LT-1T葉片溫度傳感器是一個亞微型的接觸探針，測量葉子的絕對溫度。輕量級的不銹鋼線夾持有一個高精度的毫米級的玻璃封裝熱敏電阻。探頭的小尺寸和特殊設計幾乎可以忽略對自然葉片溫度的干擾。熱敏電阻通常位于葉片的下側，與葉片的溫度達到平衡。熱敏電阻通過一根0.15mm的細導線連接到夾子上，以最小化熱傳導和響應時間。所有導線都經過了防護，以避免在潮濕的操作條件下被腐蝕。

主要參數

• 測量范圍：-5 - 50℃

• 測量精度：<0.15℃

• 誤差：±0.08℃

• 傳感器重量：1.6g

• 熱敏電阻傳感器接觸面積：1mm2

• 電源電壓：5-24VDC

• 激發時間：0.15s

• 傳感器尺寸：50*20*10mm

• 保護等級：IP64

• 線纜長度：4m

FI-LT/FI-MT/FI-ST果實生長傳感器

FI-LT/FI-MT/FI-ST果實生長傳感器在7-160mm三個直徑范圍內，完整的記錄了圓形果實的大小和生長率。該傳感器可以研究灌溉率和其他環境因素對水分平衡和水果生長的影響。FI型傳感器由安裝在特殊夾子中的LVDT傳感器和直流供電信號調節器組成。廣泛應用于監測果實大小和收獲管理。

主要參數

• 測量范圍：FI-LT：30 - 160 mm |FI-MT：15 - 90 mm |FI-ST：7 - 45 mm

• 分辨率：FI-LT：0.065 mm |FI-MT：0.038 mm |FI-SMT：0.019mm

• 噪音：< 1 mV

• 輸出：SD-12

• 電源電壓：5- 24 VDC

• 激發時間：5s

• 保護等級：IP64

• 工作溫度：0～50℃

• 線纜長度：4m

SD-5T和 SD-10T莖稈生長傳感器

SD-5T和 SD-10T莖稈生長傳感器采用先進的技術來精確測量莖的生長動態。該傳感器是一種基于LVDT的高精度增量傳感器，用于監測微米范圍內莖稈直徑變化；由LVDT探頭和一個直流供電信號調節器組成，安裝在特殊固定支架上。適用于監測作物的種植以及先進的科學研究項目。

主要參數

• 適用莖稈直徑范圍：SD-5T：5 - 25 mm |SD-10T：20 - 70 mm

• 測量范圍：SD-5T：0 - 5 mm |SD-10T：0 - 10 mm

• 分辨率：0.001 mm

• 精度：0.002 mm

• 輸出：SDI-12

• 電源電壓：5 - 24VDC

• 工作溫度：0～50℃

• 溫度效應：< 0.02 %/℃

• 激發時間：5s

• 線纜長度：4m

葉綠素熒光傳感器

葉綠素a熒光是研究各種逆境脅迫（干旱、高溫、低溫、營養缺失、污染、病害等）對植物影響，以及對各種水生植物、大型海藻、珊瑚等進行生理生態測量的強大工具。葉綠素a熒光不僅能反映光能吸收、激發能傳遞和光化學反應等光合作用的原初反應過程，而且與電子傳遞、質子梯度的建立及ATP合成和CO2固定等過程有關。幾乎所有光合作用過程的變化均可通過葉綠素a熒光反映出來，而熒光測定技術不需破碎細胞，不傷害生物體，因此通過研究葉綠素a熒光來間接研究光合作用的變化是一種簡便、快捷、可靠的方法。針對葉綠素a熒光的測量方法和參數分析方法已經成為光合作用研究的一個重要領域。隨著研究的深入，人們已不滿足于攜帶著儀器去進行耗時耗力的人工測量，而是更加希望能夠實現對植物光合作用進行無人值守連續監測。

主要參數

• 夜間參數：Fo, Fm, Fv/Fm

• 白天參數：F, Fm’, ΦII (DF/Fm’)；

• 測量光：LED，470 nm，小于1 umol m2 s-1

• 飽和脈沖：白光LED，最大光強7800 umol m2 s-1

• 遠紅光：LED，735 nm，最大光強40 umol m2 s-1

• 線纜長度：10 m

• 防水級別：IP65

• 信號輸出：SDI-12

• 葉綠素熒光監測探頭數目：3-60可選

• 供電電壓：9~16VDC

• 工作溫度：0°C～45°C

• 儲藏溫度：-5°C～60°C

氣象環境類高精度傳感器備選

ESM3生態氣候傳感器

ESM3生態氣候傳感器是一種帶有SDI-12接口的空氣濕度、溫度、飽和水汽壓差（VPD）和帶有可選CO2的光電管傳感器。支持多個傳感器，能夠被平均或作為單獨的傳感器使用，并保證使用者獲得精確的數據。

主要參數

• 輸出：SDI-12接口、

• CO?量程：0至5000 ppm

精確度：±（50 ppm+2%mv*）

           ±（100 ppm+5%mv*）

           ±（滿量程的1.5%+2%mv*）

• 相對濕度：0至100%相對濕度（非冷凝）

精確度：±3% （20-80% RH）

• 溫度：-40-60 °C (-40-140 °F)

精確度：± 0.5 °C (± 0.9 °F) （在5-60 °C (41-140 °F)）

產地與廠家：中國 Eco-mind