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光合仪CI-340说明书
 

1介绍

CI-340简介

CI-340超轻型便携式光合测定系统是世界上最轻的手持式光合测定系统。新的设计理念和紧凑稳定的结构是其最显著的特征,整个系统——显示器、 键盘、 微处理器、 数据存储器、CO2/H2O气体分析器、流量控制系统和电池——全部包含在一个手持式的机壳内,并且能充分满足了测量光合、蒸腾、气孔导度和胞间CO2浓度的要求。由于叶室直接和CO2/H2O气体分析器相连,使得在对叶室内的CO2/H2O进行测量时,基本没有时间延迟。这些特点使得CI-340成为最快速、最小巧、最精密的光合测定系统,可方便地在田间和实验室使用。

 

系统具有下列主要功能:系统校准、测量功能,文件管理。表1-1列出了每项功能的简要说明,其详细说明将在手册中分别描述。

 

表格1-1    CI-340功能说明

系统校准

对系统参数进行设置和校准:

时间设置、波特率设置

温度校准、压强校准、流量校准

CO2校准、 H2O校准

文件管理

对系统的数据文件进行管理:

数据传输:将数据文件上传给计算机

数据查看:查看文件及数据

删除文件:删除数据文件

软件升级:对系统注入新版程序

测量功能

选择各种测量模式:

光合测量:开路光合测量、闭路光合测量

单通道测量:对单气源适时监测

连续光合测量:连续快速的光合测量

图形模式:各种响应曲线自动测量

技术支持                                                                                                           

如果对CI-340的特性和功能有疑问,请先参阅CI-340使用手册。如果仍不能解决,您可以联系您当地的技术服务代表。

CID公司衷心的为客户提供高效、及时的技术支持。技术服务代表可回答您所提出的问题。

 

CID, Inc. 全球服务中心:

CID, Inc.’s Address:

CID, Inc.

4845 NW Camas Meadows Drive

Camas, WA 98607  USA

Phone:

800-767-0119  (U.S. and Canada)

360-833-8835

Fax:

360-833-1914

Internet:

http://www.cid-inc.com

E-mail:           

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sales@cid-inc.com

 

CID, Inc. 中国服务中心:思爱迪(北京)生态科学仪器有限公司

地址

中国北京海淀区圆明园西路2号,中国农业大学科学园

邮编:

100094

电话

销售部:01062896187      

售后服务部:01062817411

传真:

01062896186

E-mail        

销售部: sale@cidbj.com.cn

售后服务部:  tech@cidbj.com.cn

 

客户服务         

各地客户服务代表负责回答有关产品的规格、定价等问题,并销售CID公司所有的产品。

有时客户需要CID公司对其系统进行升级或维修,为了确保这些服务,客户必须首先与CID公司联系并获取商品返回认证(RMA)号,具体事宜请与客户服务代表联系。

 

2技术信息


CI-340是一款技术上先进的光合作用系统。图2-1是系统的内部气路。它包含气泵、组合电磁阀和电子流量计。流量可由用户来设定,并由嵌入式的微型处理器调节。图2-2CI-340光合作用系统的主机组成。

 

 


 

2-1   气路图

 

测量时,空气或者是样品气分时流经同一个固态的CO2分析器。分析器的输出信号经过放大,由模数转换器采样,然后送给微处理器。微处理器将这些读数进行平均处理,并对分析器的非线性进行纠正。

微处理器不断地刷新CO2浓度值。每一次读数对应在指定时段内每秒一次的采样,该时段由时间间隔的设置确定。样本数据存储到内存的速率由“采样速率,或由每一次测量开始时输入的时间间隔决定。


警告:当进气口连接压缩气源时,一定要使用三通连接器( 随机附带)使多余的气体放掉。因为过大的压强可能吹掉内部的装置和气管,或者损坏气泵。接非压缩气源不用三通。

 

2-2   CI-340各部件

3操作概述

该部分的介绍可以使你熟悉开机程序,并指导你从一个操作转换到另一个操作。具体的操作将在手册的各部分中详细介绍。

主菜单

按下 键,仪器开机,屏幕显示waking up  3秒钟后,显示如下:

Fri  12  Mar 2004     160638

CI-340 version   5.004

Copyright CID Inc.,  1997 - 2004

All   rights  reserved.

 
 

 

 

 

 


此时按键即可进入测量状态。

START/ENTER to go        160638

 

 
按上下键,屏幕按顺序显示下列主菜单

 

 

进行测量:

?Fri   12   Mar   2004     160638

?START/ENTER to go               160638

仪器校准:

?ENTER to select        Change clock

?ENTER to select        Calibrate CO2

?ENTER to select        Calibrate H2O

?ENTER to select        Calibrate Temp.

?ENTER to select        Calibrate Flow

?ENTER to select        Set baud rate

?ENTER to select        Calibrate ATM Pr

文件操作:

?ENTER->file menu                   160638

键盘的使用

CI-340的键盘由20个键组成,它用于输入命令和数字。图3-1 为键盘示意图。


3-1   CI-340键盘

 

每次按键时有的响声。每次只能按一个键,代表着一个命令或字母。当键盘出现故障时请参阅《故障排除》一节。

 

键盘的功能

    直接进行测量、不保存数据。

    允许用户将数据或信息保存成文件。

    进入下一个菜单或功能、在指定菜单内输入数据。

   退出正在操作的菜单或停止测量

  在菜单内移动光标。

当输入数字或文本时, 作为退格键使用。

        启动仪器。

        关闭仪器

       输入数字(当使用   键与数字键组合时,可以输入字母),详细说明请参阅《文件命名》一节。

     字符选择键,根据按   键的次数,可以输入相应的字符。

电池的安装

CI-340靠充沛的电源进行有效、可靠的测量和计算。可用电池或整流器来提供必要的电源。系统应包含7.2V可充电锂电池和电源适配器。请与最近的代理商或制造商一起开箱检查,是否有上述的物品。

 

如果充电电池不能有效地充电,请将其回收,许多废物处理制度不允许简单地将锂电池当垃圾扔掉。

 

正确安装电池的方法如下:

使电池上的触点与CI-340槽内的触点在同一方向(如图 3-2)

使电池前端与电池槽前端相距约7毫米,此时电池正好能放入槽中。

用力将电池压住并沿箭头方向(如图3-2)推向触点,直到牢固锁定。照此安装,电池将与CI-340牢固接触并处于正确位置。

当要卸下电池时,只需将电池按图3-2箭头所示的相反方向推出电池即可。

关于如何保养电池和充电器的内容,请参阅《电池充电》一节。若在室内使用,您可以使用电源适配器代替电池为CI-340提供电源。(如图 3-3 3-4所示)。请查看A-5页,图A-9,电源的连接的说明。

 

提示:CI-340仅仅可以在低辐射的范围内使用,不要在雷达或电视的发射天线或有很强电弧的地方使用。

 

 

 

 

 

 

 


 

3-2   电池安装,压住电池推向触点

 

 

 

 

 

 

                   

 

3-3   230V/115V 交流适配器                               3-4  充电插头

 

 

 

 

4仪器参数说明

CO2 (in)

仪器进气口的CO2浓度(ppm)

CO2 (out)

叶室出气口的CO2浓度(ppm)

CO2 (dif)

进出气口的CO2浓度差值(ppm)

H2O (in)

仪器进气口的水气压( kPa)

H2O (out)

叶室出气口的水气压( kPa)

H2O (dif)

进出气口的水气压差( kPa)

PAR

光合有效辐射(μmol/m2/s

FLOW

仪器设置的流量( lpm)

W

质量流量mol/m2/s

T (air)

叶室内空气的的温度(°C)。只有在叶室中安装温度探头时才有意义

ATM

大气压强( kPa)

Pn

净光合速率(μmol/m2/s

InTCO2

细胞间CO2浓度(μmol/mol

T (leaf)

用红外法测定的叶面温度( °C)

C

叶片气孔导度(mmol/m2/s

Internal T

仪器内的温度( °C)

E

蒸腾速率(mmol/m2/s

“EXIT to quit”

 键中止当前操作退到主菜单

“ENTER ? file menu”

 键进入文件操作菜单

      “SHIFT 2 (D) = del”

 +   键,删除一个存在的文件

      “ENTER = send RS232”

  键将仪器内的文件通过 RS232数据线传输到计算机上。首先,CI340DF.exe文件必须在计算机上运行。

      “EXIT file menu”

  键中止文件操作退到主菜单

      “Y = delete ALL”

 +   键将删除所有文件。系统在执行删除命令前将再次确认

“Date”

当前的日期

“Time”

当前的时间

“START/ENTER to go”

提示用户按    进入测量状态.

“ENTER to select”

提示用户按    将执行所列的功能

“Change clock”

调整时间和日期

“Calibrate CO2

标定CO2零度和跨度

“Calibrate H2O”

标定H2O的零点和跨度

“Calibrate Temp”

设置参数TSCAL1 TSCAL2,标定温度

“Calibrate Flow”

标定流量

“Set baud rate”

设置RS232通讯速度

“Calibrate ATM Pr”

标定大气压强( kPa)

 


5系统设置/校准

仪器在出厂时已经校准,用户可以立即投入使用。如果有必要用户可以对系统内的大多数参数进行校准。

    键,CI-340光合仪开机。预热时间过后,屏幕将显示仪器的基本信息 如下:

Fri 12 Mar 2004     16:06:38

CI-340 version 5.012

?Copyright CID Inc., 1997 - 2004

All rights reserved.

 

 
 

 

 

 

 

 


按上下键,进入主菜单,选择需设置/校准的项目。

日期时间设置

这一功能的目的是为用户提供当地的时间和日期。这在整理所收集和保存的测量数据时是非常有用的,或简单地作为时间表。时间和日期的默认值是厂家设置的。

 

ENTER to select             Change clock

 

 
 

 

 


若要修改日期和时间,请在 ENTER to select”屏幕下用上下键选择,直到出现“Change clock”(从初始状态下按动两次  )。按键进入。首先是时间设置功能,使用上下键调整时间,用左右键移动光标,选择时、分和秒。时间设置完成后,接着是日期设置。同时间设置一样, 使用上下键调整日期,使用左右键移动光标,分别选择月、日和年。  键保存您的设置并继续。在设置过程中的任一步,按  键将暂停进一步的操作并返回到上一级菜单。

 

/气温校准

该功能用于设置给定的叶/气温度传感器的校准值。系统所带的温度传感器已在出厂时进行了校准。

ENTER to select           Calibrate Temp

 

 
 

 

 


若要修改叶/气温度传感器的参数,请在“ENTER to select”屏幕下用上下键选择,直到出现“Calibrate Temp”,按  键进入,屏幕将显示:

Enter                                       TSCAL1

××.××

TSCAL1  now                    25.31

 
 

 

 

 

 


将温度探头背面的“TSCAL1” 参数输入,按  键保存您的对参数TSCAL1的修改,接着显示屏将显示:

Enter                                       TSCAL2

××.××

TSCAL2  now                    26.18

 
 

 

 

 

 


同样,输入参数“TSCAL2”,按  键保存您的对参数TSCAL2的修改。CI-340只保存最近一次的输入值,在按  之前,按  键将保持原来的参数值。

 

大气压强校准

CI-340手持式光合仪内部有压力传感器,能够测量出绝对大气压强。该参数用于对光合、蒸腾和气孔导度的测量值进行校准。压力传感器在出厂前已经校准,一般不需要用户再次进行校准。

ENTER to select              Calibrate ATM Pr

 

 
 


                                                

 

 

若要修改压力传感器的参数,请在“ENTER to select”屏幕下用上下键选择,直到出现“Calibrate ATM Pr”,按  键进入,屏幕将显示:

103.45  was  measured .

102.66     using   defaults.

Enter  actual  Atmospheric  pressure  in  kPa

 

 
 

 

 

 

 

 


输入希望的大气压强值(以kPa为单位),按  键接受新的校准值,或者按  退出并继续其它步骤。

流量校准

一旦CI-340开始测量,它能够维持一个稳定的流量。预热一分钟后,仪器便根据输入的流量值调节流量,以便精确地测量。仪器可以在0.2 ~ 0.999 lpm的范围内自动控制流量。0.3 lpm的流量对于提高光合速率测定的精度是非常合适的,除非叶片的光合作用很强,可根据实际情况设定。

电子流量计在出厂时已被校准,一般不需要用户再次进行校准。

ENTER to select     Calibrate flow rate

 

 
 

 

 


若要校准流量,请在“ENTER to select”屏幕下 用上下键选择,直到出现“Calibrate flow rate”,按  键进入,屏幕将显示:

Use   arrow   to   adjust   to   .2   lpm

 
 

 

 


仪器将运行流量校准程序,然后提示用户对流量进行调整。在仪器的进气口接上标准流量计(范围:0.1—1.0,精度:0.01)!使用上下键可以进行粗调,使用左右键可以进行微调,标定从0.2 ~ 1.0 lpm逐步进行。使用上下键先粗调,再用左右键微调,将标准流量计精确调整到0.2,接着按  键保存设置。

Use   arrow   to   adjust   to   .3   lpm

 
 

 

 

 


流量校准程序将标定值自动增加0.1,变成0.3,利用上下键和左右键校准此刻流量值,依此类推,直到将0.2 ~ 1.0 lpm范围全部校准完成,稍后,仪器将重新设置流量参数并返回到上一级菜单。按  键将保持原来的参数值,回到上一级菜单。

 

CO2H2O的校准

仪器允许校准的CO2浓度范围从1001000ppm, 湿度的校准范围从17.5kPa

ENTER to select           Calibrate CO2

 

 
 

 

 


若要校准CO2 请在 ENTER to select”屏幕下用上下键选择,直到出现“Calibrate CO2,按  键进入,屏幕将显示:

START  to  set  Zero , else  EXIT

 

 
 

 

 


Use  0   ppm    CO2gas

Press     START/ENTER

 
当仪器进入CO2标定程序后,将首先问您是否需要校准零点。如果需要,请您先接上零浓度的CO2 气体(干燥的氮气)大约一分钟,以彻底排出气路中的气体,然后按  键,屏幕将显示:

 

 

再按  键,完成CO2零点校准。


在接压缩的氮气时,一定要接上一个三通连接器,以放掉多余的气体,保证以较低的压力通过仪器的气路系统。也可以在进气口和出气口之间连接一碱石灰管,叶室的进出气口使用一小短管连接形成回路。(如图5-1

 

5-1   CO2零气校准气路

 

零点校准完成后(或按  键跳过零点校准后),仪器进入CO跨度校准状态,屏幕将显示:

Use  known    co2gas

 
 

 

 


将已知浓度的CO2气体连接到进气口,通气一分钟。:  键,屏幕将显示:

Concentration: ?

ppm

 
 

 

 

 


输入已知的CO2浓度值,按   键保存您的更改。系统将自动返回到上一级菜单并可重新设置:

ENTER to select           Calibrate CO2

 

 
                                                                                                            

 

                                

 

湿度的校准和CO2校准相似。通常使用干燥的氮气来校准湿度的零点,用已知水气压或相对湿度的空气来校准湿度跨度。随机提供了一个相对湿度与水气压相互转换的DOS程序。RH2KPA.EXE需在计算机上的DOS环境或DOS 窗口下运行。若是Windows XP系统,在资源管理其中,双击RH2KPA.EXE,文件会自动连接到DOS 环境下运行。

波特率设置

选择适当的波特率才能圆满地完成数据传输。出厂默认设置为57600bps,适合大多数计算机。波特率的可选范围是600115.2k,但是CI-340所配的数据传输程序C340DF.exe只认可9600 57.6k 115.2k三种设置。

ENTER to select           Set baud rate

 

 
 

 

 


若要设置波特率,请在“ENTER to select”屏幕下用上下键选择,直到出现“Set baud rate”,按  键进入,屏幕将显示:

Baud     rate

              9600

 

 
 

 

 


用上下键选择合适的波特率(建议用9600,慢点数据不易丢),  退出并继续其它步骤。

 

6文件管理

 

CI-340有一个文件系统,该系统可以保存大量的数据。它的设计类似于个人计算机的DOS系统。注意:如果系统中没有文件存在,文件管理菜单是进不去的,这时,显示屏上方会显示

Enter ? File menu               13:05:49

 

 
no files”的信息。

 

 


在主菜单下,按上下键,选择进入文件管理菜单。按  键,屏幕将显示:

SHIFT 2 (D) = del    ENTER=Send RS232

Y=delete ALL        EXIT= leave file menu

SAMPLE2.DAT 1919

15:51 10 MAY 2000

Memory left (%) 92

 

 
 

 

 


.

 

 

用上下键可以浏览仪器内保存的所有文件。按   键退出。文件是按时间顺序、按文件名和相关数据一起保存的。内存可以储存1200个文件,或者2 MB的数据。

数据删除

用上下键选定最后保存的数据文件,顺序按  +  键(输入字母D),将最后保存的数据文件删除,数据删除功能只能根据时间顺序,从后往前删除,否则,不能删除。顺序按  +  键(输入字母Y),将删除所有文件,显示屏将提示下列信息:

Erase   all    files

Confirm SHIFT Y

   A                   1560

16:44   17  DEC  2004

Memory   left (%):     97

 
 

 

 

 

 

 


再次按  +  ,确认删除所有文件,文件删除是永久性的。因此在删除前,将数据传输给计算机保存是必不可少的。此屏下,按   键可不进行删除,退回上级菜单。

数据下载

CI-340作为一台可靠的数据采集系统,其方便之处就在于它突出的便携性。CI-340几乎就是一台界面友好的小型计算机,便于在田间地头的任何地方操作。而且,可通过外接计算机(台式机或笔记本)很好地进行数据的分析和处理。

为了将仪器中的数据下载到计算机上,请用RS232传输线连接CI-340和计算机的串口。仪器只能通过串口传输。请用一个空闲的串口,而别用鼠标或其它外设占用的串口(一般为串口1)。

要实现从CI-340上下载数据,先在计算机下运行C340DF.exe。建议用户为CI-340的文件或数据单独建立一个目录(例如,路径C:\CI-340\.),以便下载所有CI-340仪器内的文件和数据。设置目录或路径时,请参考计算机手册。安装传输软件只需运行磁盘上的setup.exe即可。如果需要,您可以用Window系统的资源管理器在你的桌面上建立一个快捷方式。图标为:

在计算机上运行C340DF.exe程序。在CI-340的文件管理窗口下,用上下键选择一个文件,按  键开始传输,或同时按    键下载仪器内保存的所有文件。

下面是一个典型的传输文件的过程。例如:传输文件名为SAMPLE的文件到计算机上。首先,确认正确的连接,在计算机上运行C340DF.exe程序,程序窗口如图所示,下端出现“Connected      Baud=57600       Port=COM 1,或用窗口上端的“Communication”命令,设置


成其它合适的串口和波特率。

 

CI-340的文件管理窗口下,用上下键选择文件“SAMPLE”,屏幕将显示:

 

SHIFT 2 (D) = del    ENTER=Send RS232

Y=delete ALL        EXIT= leave file menu

SAMPLE.DAT  1919

15:51 10 MAY 2000

Memory left (%) 92

 

 
 

 

 

 

 

 


 键开始传输。数据将显示在计算机窗口内。较长的文件将花费较长时间才开始显示。该例子中,文件大小为1919。数据传输完成后,计算机上显示为:

 

您可以用窗口上端的File命令的保存功能将数据保存。默认的数据文件扩展名 .dat

当所有必要的数据传输到计算机上后,按  键关掉仪器,或者  键返回上一级菜单。如果在传输数据时有问题,请仔细检查上述操作过程,然后再试一次。传输的数据文件可以用通用的表格程序打开。在将数据文件CI-340上删除之前,请仔细检查这些文件是否已完全下载并保存到计算机上。 否则,要重新下载。

提示:当将RS232传输线从仪器的传输口拔掉时,要拔连接器而不是拉数据线!同时按    键可以一次下载仪器内保存的所有文件。

 

一份数据文件示例

Leaf area              Volume                  Open/clsd              delta T                   delta C

                 6.25                          0                            1                         0                          0

 

Internal T

Flow

Pressure

PAR

Tair

Tleaf

CO2in

CO2out

H2Oin

H2Oout

W

27.5

0.3

100.09

2175

31.1

32.8

344.9

333.0

1.09

1.10

3.12

27.5

0.3

100.09

2011

31.2

32.9

339.9

328.2

1.23

1.25

2.78

27.5

0.3

100.09

2230

31.2

33.1

365.7

337.9

1.20

1.23

2.66

 

Pn

E

C

RHin

RHout

intCO2

Fluorescence

Year

Month

Date

H

Min

S

12.5

3.12

3.27

35.1

37.2

325.0

0

03

8

3

6

59

38

13.1

2.78

2.16

35.4

36.9

310.5

0

03

8

3

6

59

48

21.6

2.66

1.54

35.3

37

310.0

0

03

8

3

6

59

58

 

其中:

Leaf are:

叶面积(一般为叶室窗口面积)cm2

Volume:

叶室体积(包含气路部分)  liters

Open/clsd:

开闭路状态

Delta T

闭路测量的时间优先参数

Delta C

闭路测量的CO2优先参数

 

 

Internal T:

仪器内的温度                                 C

Flow: lpm

流量                                   l/min

Pressure:

大气压强                       标准101.3kpa                           

PAR:  

光合有效辐射         μmol/m2/s

Tair

气温  

Tleaf

叶温                                          C

CO2in

进气口二氧化碳浓度                ppm

CO2out:   

出气口二氧化碳浓度

H2Oin

进气口水汽压                              kpa

H2Oout

出气口水汽压

W: 

质量流量                              mol/m2/s

Pn: 

净光合速率             μmol/m2/s

E: 

蒸腾速率                           mmol/m2/s

C: 

气孔导度                  mmol/m2/s

RHin: 

进气口相对湿度                               %

RHout: 

出气口相对湿度

int CO2 

胞间二氧化碳浓度                     ppm

Fluorescence

当前的叶绿素荧光值        数字

Year: 

当前的年份

Month: 

当前月份

Date

当前日期

H, min and s:

当前时间

软件升级

CI-340手持式光合仪的操作是内嵌式的程序代码,可以在不拆机的情况下进行程序升级。当有必要升级时,制造商提供最新的操作代码(在授权下),以便更好地操作仪器。DL.exe文件是自动下载代码的程序。请确定这些文件和其它的CI-340程序文件在同一目录下。

在运行DL.exe程序前,最好将光盘上的所有文件全部拷贝到计算机上其自己的目录下。连接RS232传输线和附件控制线,确保CI-340仪器是关闭状态,将控制线开关置于“开”的状态(朝向计算机方向)。在计算机上运行DL.exe文件时,用窗口上端的File中的Open 功能,选中CI.340.519文件(使其高亮度),然后按住CI-340上的  键(将听到持续的‘嘟嘟’声),并且在计算机上按ENTER 键开始升级。此过程大约需要10 ~ 15秒。当持续的‘嘟嘟’声停止时,您可以停止按  键。下载新的代码大约需要2分钟。计算机屏幕上将会显示确认程序已完成升级的信息。

进而将附件控制线开关置于“关”的状态(朝向CI-340仪器的一边)。按  键激活新的代码。

 

7测量功能

 

光合作用是在含有叶绿体的植物组织中进行的,是在光照条件下,CO2和氢源(如水)形成碳水化合物的过程。光合速率是通过测量单位时间内被单位叶面积所吸收的CO2量来确定的。

众所周知,蒸腾作用主要决定于植物叶片的能量平衡和植物的水分状态。蒸腾速率是通过测量单位时间内单位叶表面的水分蒸发来确定的。

气孔导度是指一个叶片的所有气孔,以并联或串联的方式失去水分时总的导度。它是通过测量蒸腾、叶表面温度,由公式》一章中的公式4计算出来的。

CI-340手持式光合仪的设计使其可以同时测量出绝对值和差值。仪器也可以被设置成开路和闭路两种测量模式。CI-340手持式光合仪使用的是制造商的最新软件。

 

进行测量

至此,经过一系列必要的设置和标定工作后,CI-340已经完成了测量前的准备工作。为了能方便地对数据进行特征分析和计算,实验时需进行数据序列编码或命名。为此,本仪器在每次测量或数据采集前,需设置文件名和时间间隔。

在仪器开机初始状态下,仪器显示为:

Fri  12  Mar 2004               160638

CI-340 version   5.004

Copyright CID Inc.,  1997 - 2004

All   rights  reserved.

 
 

 

 

 

 

 


或在下列菜单下,

 

START/ENTER to go        160638

 

 

Fri  12  Mar 2004              160638

 
 

 

 

 

 

 


 键,都可以进入文件名的设置,仪器显示为:

File     name: ?

 
 

 

 


注意:顺序按   键,可跳过文件名设置,直接进入测量状态,但测量数据不保存。

文件名与DOS格式类似,最多不超过12字符(包括小数点)。例如,可命名文件名 GROUP1”,保存“group 1 数据序列。用任意可识别的文件名,包括必要的扩展名(例如:GROUP1.C50),而不要用DOS扩展名(如:.EXE.BAT .COM等等)。

进行测量参数固定的一系列测量时,可将系列文件名以数字结尾(例如:GROUP1),则系统会自动将后续的文件依次命名为GROUP2GROUP3GROUP4…,不要输入默认值,只需在默认值出现时按  键。仪器将保持上次的参数进行测量。注意,输入已存在的文件名系统会在屏幕上提醒“重复的文件名”信息,应该输入不同的文件名。

 

CI-340利用  键的特点提供了许多其它功能。如要输入不同的字母(诸如:AH R等),依次按  键一次,可以输入键盘上第一字母;连续按两次,选择第二个字母;连续按三次选择第三个字字母。不按  键,各键输入的是数字。注意,输入文件名时,键盘上的符号( +- 等)没用,只能代表数字。如果输入错误了,使用  退格可删除输错的字符,用  键可清除  键的次数

 

例如,文件名GROUP1.C50可以按以下顺序输入:

 

 

文本框: Time   interval  ?

sec

文件名输入后,按下  键确认。文件名设置完成后,进入时间间隔设置。

 

仪器在输入的时间间隔内对分析器的采样信号进行平均。仪器的采样速率约为一秒。CI-340允许输入整数的时间间隔(1~ 32768546.1339.102天)。只有输入至少1秒,系统才能自动保存测量数据。仪器本身内置20秒;即间隔时间是设置的时间加20秒。

注意:当仪器进行气路切换时,默认的延迟时间是20秒。

输入时间间隔后,按  键保存时间隔的设置。仪器进入测量方式选择,屏幕将显示:

 

文本框: Measure                  Photosynthesis
Single    Channel    Absolute
Or    Continuous    Photosynthesis ?  (P   S   C )

Default               is  P

 

默认值“P”为光合测量:开路光合测量、闭路光合测量

S”为单通道测量:对单气源适时监测

C”为连续光合测量:连续快速的光合测量

选定测量方式,按  键继续,进入附件控制选择,屏幕将显示:

 

文本框: Control CS, AD, or LA? 
CS=1, AD=2, LA=4, CS+AD+LA=7...
                

Default               is  0

Fri  12  Mar 2004               160638

CI-340 version   5.004

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0”:默认值“0”表示不控制附件。

1”:对温度控制附件(CI-301CS)进行控制。

2”:对CO2H2O调控附件CI-301AD)进行控制。

3”:同时对温度控制附件(CI-301CS)和CO2H2O调控附件CI-301AD)进行控制。

4”:对光控附件(CI-301LA)进行控制。

5”:同时对温度控制附件(CI-301CS)和光控附件(CI-301LA)进行控制。

6”:同时对CO2H2O调控附件CI-301AD)和光控附件(CI-301LA)进行控制。

7”同时对三种附件进行控制。

选定附件控制编号,按  键继续。只要有附件控制被选中,你就必须输入相应附件的设置参数。

各附件的控制界面显示如下:

文本框: Desired        air     Temperature?  (deg C)

 

文本框: Desired        Relative     Humidity? (%)

 

文本框: Desired             PAR?  (μmol/m2/s)

 

在相应的界面下,输入期望的参数值,按  键保存设置。有关附件的详细说明,请参阅附录。

文本框: Leaf       area ? (cm2)

Default      leaf       Area :     +11.00

到此,需输入待侧样品的叶面积(cm2),仪器显示为:

 

 

 

默认值为前次的输入值。叶面积是否正确合适将会严重影响光合作用、植物蒸腾或气孔导度的计算。叶面积的范围从 0.001~ 10,000 cm2。如果叶片遮满了叶室窗口,输入叶室窗口的面积。在本章的最后,表7-1和表7-2列举出了CID公司所有叶室的窗口面积的大小。

接着,根据实验情况,输入适当的流量值,仪器显示为:

文本框: Flow     rate ? (lpm)

Default      Flow :     +0.30

输入期望的流量值(lpm),默认值为前次的输入值。泵和流量传感器会自动地根据输入值,精确地控制流量。流量的控制范围是0.10 1.00 lpm。但是如果使用CI-301AD CO2H2O调控附件,流量应该设成小于0.50 lpm

                                                                

光合测量


若在测量方式选择中,选择了“P流量设置完成后,CI-340将提示您选择开路或闭路光合测量,其物理上的区别在于气管的连接方式。气管附件如图7-1所示。

 

7-1  CI-340气管附件

 

操作时,气管的连接不应该打结或受限。通常使用的是聚乙烯管,它基本不吸湿。

 

文本框: Open    or     closed ?

Default                 is   Open

此时,仪器处于光合测量方式选择状态,屏幕显示为:

 

开路光合测量

仪器的默认值是开路光合测量,或输入“O”,开路光合测量的气路连接如图7-2所示:

 

7-2  开路系统示意图

 

开路光合测量时,稳定的新鲜空气流经叶室,根据经过叶室后CO2浓度和湿度的变化,即可测量出光合速率、蒸腾速率等参数。开路光合测量要求气源稳定。按  键进入开路光合测量程序。仪器显示屏将适时地显示各测量值。共有四种不同的显示屏,用户可根据需要,用上下键选择显示屏;共有22个参数。

第一屏为:

文本框: CO2IN  ×××.×ppm	       CO2OUT ×××.×ppm
H2OIN ×.×××kPa            H2OOUT ×.×××kPa    
CO2DIF ××.×ppm	       H2ODIF  ×.×××kPa
PAR   ×××umol/m2/s	       Pn    ××.×umol/m2/s
  w   ×.×mol/m2/s	Tair ××.×C
 ATM   ×××.×kPa            FLow      ×.×××lpm

第二屏为:

 

文本框: RHOUT     ×× %                  IntCO2   ×××.×ppm
Flour      ××                         Count   ××
CO2IN  ×××.×ppm	       CO2OUT ×××.×ppm
H2OIN ×.×××kPa            H2OOUT ×.×××kPa    
CO2DIF ××.×ppm	       H2ODIF  ×.×××kPa
PAR   ×××umol/m2/s	       Pn    ××.×umol/m2/s

 

第三屏为:

文本框: Tleaf   ××.× C        InteralT  ××.×
EXIT   to   quit                      C  ××.× mmol/m2/s
E  ××.× mmol/m2/s           Rhin      ××         %  
RHout      ××      %            IntCO2   ×××.×ppm
Flour      ××                         Count   ××
CO2IN  ×××.×ppm	       CO2OUT ×××.×ppm

文本框: PAR   ×××umol/m2/s	       Pn    ××.×umol/m2/s
   w   ×.×mol/m2/s	Tair ××.×C
 ATM   ×××.×kPa           FLow      ×.×××lpm
Tleaf   ××.× C        InteralT  ××.×
EXIT   to   quit                      C  ××.× mmol/m2/s
E  ××.× mmol/m2/s           Rhin      ××         %

第四屏为:

 

 键结束测量,返回主菜单。

开路光合测量可使用不同尺寸的开路叶室。叶室的设计是独立的,在CI-340上可以互换安装。它们适合不同尺寸的植物叶片。共有五种为开路光合测量模式设计的叶室尺寸(表7-1)。通常,在叶面能充满整个窗口的情况下(叶片面积比叶室窗口小会导致测量误差),制造商推荐使用窗口尽量大的叶室(窗口越小,测量误差越大)。当采用开路光合测量时,请参阅表7-1中的叶室型号和相对应的窗口尺寸。同时,请参阅《叶室-保养和维护》一节,了解有关正确使用叶室的信息。

 

7-1   开路叶室尺寸

叶室类型

窗口尺寸(宽xmm

窗口面积(cm2

正方形

25 × 25

6.25

窄长方形

65 × 10

6.50

宽长方形

55 × 20

11.0

小圆柱型

25 × 90

22.5

大圆柱型

50 × 70

35.0

闭路光合测量

若选择闭路光合测量,要使用相应的闭路叶室,闭路光合测量的气路连接如图7-3所示:

7-3   闭路光合测量系统示意图

 

文本框: Chmbr           volume  ?  ( liters)

Default      volume :    +1.00

在光合测量方式选择状态,输入“C”,进入闭路光合测量程序。仪器显示为:

 

 

输入相应的叶室体积(升),默认值为前次的输入值。有关闭路叶室的详细信息请参见表7-2。按  键继续,进入时间优先或CO2浓度优先选择状态。仪器显示为:

文本框: Time      or     CO2     end ?

 

文本框: Change          in        Time ?
sec.

默认值为时间优先“T”,按  键继续,仪器显示为:

 

输入时间,按  键开始时间优先闭路测量。屏幕显示与开路光合测量相同。测量完成后,仪器自动返回主菜单。

文本框: Change          in        CO2 ?
ppm

在时间优先或CO2浓度优先选择状态,输入“C”,按  键继续,仪器显示为:

 

输入CO2浓度差值,按  键开始CO2浓度优先闭路测量。屏幕显示与开路光合测量相同。测量完成后,仪器自动返回主菜单。

总之,终止闭路光合测量有三种形式。1、当达到设定的时间时。2、当达到设定的CO2浓度差时。3、按  键退出。

闭路光合测量时,气体在密闭的系统中稳定地循环,根据一定时间后CO2浓度和湿度的变化,即可测量出光合速率、蒸腾速率等参数。闭路光合测量要求系统的密封性要好。内部气路与开路光合测量时对叶室测量气的测量相同。

闭路光合测量可使用不同容积的闭路叶室。叶室的设计是独立的,在CI-340上可以互换安装。它们适合不同尺寸的植物单元。共有四种为闭路光合测量模式设计的叶室尺寸(表7-2)。通常,制造商推荐使用足够包含整个叶片的叶室(叶片面积比叶室大会导致测量误差)。当采用闭路光合测量时,请参阅表7-2中的叶室型号和相对应的容积。同时,请参阅《叶室-保养和维护》一节,了解有关正确使用叶室的信息。

 

7-2 闭路叶室尺寸

叶室类型

尺寸(宽××mm

容积(L

1/4 Liter

104 × 33 × 73

0.2505

1/2 Liter

89 ×  66 × 86

0.5052

1 Liter

112 × 91 × 99

1.0090

4 Liter

180 × 130 × 170

3.9780

单路测量

若在测量方式选择中,选择了“S流量设置完成后,仪器进行单路测量,单路测量气路与开路光合测量相同,屏幕显示也与开路光合测量相同,但显示的各测量之中,只有环境参数值及进气口的CO2浓度和湿度值有效仪器除测量环境参数外,只对单一气源的CO2浓度和湿度进行绝对测量。

如图2-1所示,单路测量时,气体由进气口气管进入仪器,先经过分析器后再经过叶室,然后从出气口流出。内部气路与开路光合测量时对参考气的测量相同。

 键结束测量,返回主菜单。

连续光合测量

若在测量方式选择中,选择了“C流量设置完成后,仪器进行连续光合测量,连续光合测量气路与开路光合测量相同,屏幕显示也与开路光合测量相同。连续光合测量功能适用的条件是,有CO2浓度和湿度恒定的气源!例如,配置CI-301AD CO2H2O控附件,可控制由进气口进入的参考气的CO2度和湿度为恒定值。此时,仪器对参考气进行一次测量后,保留其测量值,然后只需连续地对叶室测量气进行测量,即可得出气体经过叶室CO2浓度和湿度的变化,据此测量出光合速率、蒸腾速率等参数。根据前面对时间间隔的设置,最快能一秒测一个光合值。

 键结束测量,返回主菜单。

图形模式

在进行开路光合测量、或连续光合测量时,通过输入“G (shift 3)键,显示屏可以在图形模式和字符/数字模式间进行切换。图形模式的纵坐标为光合速率,横坐标为时间次序。

 

光响应曲线

使用CI-301LA光控附件,CI-340可以自动生成光合速率对光的响应曲线。在进行开路光合测量、或连续光合测量时,输入“L” (按三次shift键之后按 4),仪器提示输入光响应步长。屏幕显示为:

文本框: Number   of   steps   for   Light   response ?

输入PAR步长值,按  键进行光响应曲线测量,屏幕为图形模式,纵坐标为光合速率,横坐标为PAR值。CI-340将自动控制CI-301LA光控附件,以设置的PAR步长从低到高增加光的强度。请确定CI-301LA的控制旋钮是处在逆时针方向拧到头的位置(参阅附录B)。只有随CI-340配置的CI-301LA才能由CI-340自动控制生成光响应曲线。

 

CO2响应曲线

 

使用CI-301AD CO2H2O调控附件,CI-340可以自动生成光合速率对CO2浓度的响应曲线。在进行开路光合测量时,输入C(按三次shift键之后按 1),仪器提示输入CO2浓度步长。屏幕显示为:

文本框: CO2  step  size  (ppm)  for  response  curve ?

输入CO2浓度步长值,按  键进行CO2响应曲线测量,屏幕为图形模式,纵坐标为光合速率,横坐标为CO2浓度值。CI-340将自动控制CI-301AD CO2H2O调控附,以设置的CO2浓度步长从低到高增加CO2浓度。请确定CI-301AD的控制旋钮是处在逆时针方向拧到头的位置(参阅附录B)。只有随CI-340配置的CI-301AD才能由CI-340自动控制生成CO2响应曲线。

 

湿度响应曲线

 

使用CI-301AD CO2H2O调控附件CI-340可以自动生成光合速率对湿度的响应曲线。在进行开路光合测量时,输入“H” (按二次shift键之后按 3),仪器提示输入相对湿度步长。屏幕显示为:

文本框: RH  step  size  (ppm)  for  H2O  response  curve ?

输入相对湿度步长值,按  键进行湿度响应曲线测量,屏幕为图形模式,纵坐标为光合速率,横坐标为相对湿度值。CI-340将自动控制CI-301AD CO2H2O调控附件,以设置的相对湿度步长从低到高增加相对湿度。请确定CI-301AD的控制旋钮是处在逆时针方向拧到头的位置(参阅附录B)。只有随CI-340配置的CI-301AD才能由CI-340自动控制生成湿度响应曲线。

 

温度响应曲线

 

使用CI-510CS温度控制附件,CI-340可以自动生成光合速率对温度的响应曲线。在进行开路光合测量、或连续光合测量时,输入“T” (按二次shift键之后按 7),仪器提示输入温度响应步长。屏幕显示为:

文本框: Number   of   steps   for   Temperature  curve ?

输入温度步长值,按  键进行温度响应曲线测量,屏幕为图形模式,纵坐标为光合速率,横坐标为温度值。CI-340将自动控制CI-510CS温度控制附件,以设置的温度步长从低到高增加叶室温度。请确定CI-510CS的控制旋钮是处在逆时针方向拧到头的位置(参阅附录B)。只有随CI-340配置的CI-510CS才能由CI-340自动控制生成光响应曲线。

在图形模式下,按  键结束响应曲线测量。仪器返回到字符/数字模式,并且保持当前的附件控制参数不变。在图形模式下,屏幕左边的刻度标志每个代表5μmol/m2/s

 

8 CI-340的维护

本仪器为便携或固定使用而设计。无论是手持在田间使用或固定在三角架上使用,CI-340都是一款即功能全面又轻便的光合仪,并且精确可靠、使用方便的。厂家愿意为您提供以下几点在仪器使用和维护方面的建议:

 

·         尽管仪器可以在移动的情况下使用,但还是要避免任何不必要的振荡或撞击。由于其轻便的设计, CI-340需要特别在意地保护。

 

·         别让水或者过多的湿气进入仪器内。虽然CI-340可以测量空气中的高湿,但是仍要尽量避免在高湿的环境中使用仪器。另外,在田间使用时,要避免灰尘多的环境。请坚持使用外接防护过滤器。

 

·         最好在适宜的温度下使用仪器。厂家的测试显示,在极端温度环境下(低于 5°C 或高于45°C)使用CI-340将影响仪器的性能。

 

·         不使用仪器时,将仪器保存在低温和干燥的场所。最好将CI-340放回到仪器箱内,放置在凉爽通风的房间里。

 

·         不要打开或破坏仪器的密封。在任何情况下,如果需要处理仪器内部的问题,请立即联系最近的代理商或者制造商以获取帮助。

 

9叶室的维护和使用

CI-340的叶室可以在主机上互换使用。无论是开路叶室还是闭路叶室的使用都是简单和可靠的。叶室也应该像CI-340那样受到爱护。

 

当将叶室与仪器连接时(参见图9-1),检查“O”型圈(黑色的橡皮圈)是否在叶室的气管上。虽然“O”型圈不是固定在叶室的铜管上的,但它是将叶室与仪器密封连接的重要部件。叶室的铜管上没有“O”型圈可能造成叶室与仪器连接处漏气。

 

连接CI-340的叶室时,小心地将叶室的铜管插入仪器头部的两个铜管插孔内,使叶室上的丝孔正好对准仪器上的螺栓。顺时针旋进拧紧螺栓,将叶室固定在CI-340上,但不要拧得太紧。这样既可以保证连接牢固又可以使仪器和叶室间的电路有较大的接触面积。仪器可以保持此连接状态,不要在没有连接叶室的情况下启动测量。

 

进而,将红外测温探头和PAR探头分别嵌入到叶室的相应位置上(参见图9-2)。检查红外测温探头是否安全地塞紧(探头的细线不要被缠绕),PAR探头是否稳固地嵌入到叶室上,适合测量条件。将连接红外测温探头和PAR探头的连线插入到CI-340前端各自的插孔中。红外测温探头插入时应该特别小心其插头。

 

随着叶室、红外测温探头和PAR探头的安装完成,叶室便可以使用了。将待测的样品叶片放入到叶室的密封垫之间,轻轻地合上叶室,使尼龙 螺丝扣上,夹紧叶室。一旦测量完成,向前推叶室上的尼龙螺丝帽,打开叶室。型号为LC-4, 5, 7-10的叶室,尼龙螺丝的位置在叶室前端的插销处。型号为LC-1-3的叶室,尼龙螺丝的位置在叶室上表面的后端。取下叶室、红外测温探头和PAR探头非常简单,只要将安装顺序颠倒就可以了。

                       

9-1   CI-301LC-2宽矩形的开路叶室

 

我们推荐的工作的温度范围是545?C,此时精度最高。在仪器使用前一定确保红外测温探头和PAR探头都已正确地连接好。PAR探头对于环境中光强的微弱变化也非常敏感。

 

 

 



 

9-2   叶室连接到CI-340

 

 

 

 

10电池充电

CI-340 使用的是 7.2 V 3.7 Ah 锂电池。这种电池经常使用在便携式的仪器上( 例如便携式摄像机) 当电池充满后,它可以持续使用5个小时。根据所需的测量时间,可以选配电池,用电源适配器可以不限时地使用。如果选购电池可以和厂商或代理商联系。

任何下列情况之一都将会影响电源供电和仪器的操作:

·         厂家发货时,电池已经过测试并且充满电,但是它们在海运和空运期间会放电。

·         当电池低于5.3伏时,屏幕上会出现Low Battery信息。仪器将继续工作5分钟后自动关闭。

·         当您在低于5oC的环境下操作仪器时,电池的容量会减少。

要给电池充电时,先关闭仪器(如果正在操作),并且从仪器上取下电池。用随机配置的充电器对电池充电。约充电两小时就足够了,但是,我们建议最好充电一整夜以达到最好的效果。或简单地用电源适配器代替电池使用。厂商测试证实,在稳定的电源供电的情况下,仪器可连续使用500个小时以上。

电池在使用过后就应该及时充满电。在没电的情况下保存电池会损坏电池。电池应该充满电后保存在干燥低温的地方。若电池已经损坏或有问题,可联系厂商或就近的代理商检测。

可充电电池超过使用寿命之后,应该回收再利用。访问www.rbrc.org可获得更多的回收信息。

 

11公式

1a.  W开路光合测量系统中单位叶面积的质量流速(mol/m2·s)

               

这里,

 V:体积流速(升/分钟)

         :空气温度(K)

            P:大气压力( bar)

            A:叶面积(cm2)

          60:分钟转换成秒

  22.41:标准状况(温度273.15K,压力1.013bar)下的摩尔体积(/摩尔)

   10000 cm2转换成m2

1b.  W闭路光合测量系统中单位叶面积的质量流速(molm2·s)

  

 

这里,

V:叶室容积()

          间隔时间()

         空气温度(K)

           P 大气压力( bar)

           A 叶面积(cm2)

     22.41:标准状况(温度273.15K,压力1.013bar)下的摩尔体积(/摩尔)

    10000 cm2转换成m2

2a. 开路光合测量系统的净光合速率(μmolm2·s)

                         

 

这里,

:出()气口的CO2浓度(ppm(μmolmol)

2b. 闭路光合测量系统的净光合速率(μmolm2·s)

                

这里,

Δc:从初始读数开始的CO2 浓度下降值(ppm(μmolmol)

3. E 蒸腾速率(mmolm2·s)

               

                     

这里,

:出()气口水汽压(bar)

            P 大气压力

         空气温度下的饱和水汽压(bar)

          :空气温度()

()气口的相对湿度(%)

4. 叶片气孔导度(mmolm2·S)

               

               

这里,

 eleaf :叶温下的饱和水汽压(bar)

       Tleaf :叶温()

Rb 叶片边界层阻抗(m2·smol),  这里使用0.3m2·smol

叶温是通过IR温度传感器测量的,最好是用平均值。比如一个测量过程是给定时段内的五个温度的平均值。

5. CO2int 细胞间隙CO2浓度(ppm或μmolmol)

                    

这里,

Rleaf:叶片气孔阻抗(m2·smol)

 

12故障处理

如果由于某种原因,使仪器不能如您所愿地工作,请按下列故障处理程序处理。如果还不能解决您的问题,请与制造商或最近的代理商联系。

显示器没有显示:

·         检查电池连接。确信电池正确连接。

·         电池没电。电池需要更换或充电。

·         太强的直射光照到显示器上。转动或遮挡显示面,避免直射光使显示器“白屏”。过度的强光可能导致这类问题。

·         确定附件电缆(如果插在CI-340)的控制开关处于“关”的位置(朝着仪器的方向)。或者拔掉电缆线。只有从计算机上下载程序代码时,控制线的开关才设置在“开”的位置(背离仪器的方向)。

操作中显示器不显示了:

·         检查电池的连接。确信电池正确连接。

·          键停止正在运行的功能,或

·         按下 键自动关闭电源,或

·         取下电池,重新安装。

 

显示屏闪烁,然后不显示了:

·         电池电压过低。电池需要更换或充电

·         检查电池连接。 电池可能没有完全安装好。

按键没有反应:

·         使用适当的压力按住键,直到听到“嘟”的响声。同时按多个键可能给微处理器发出无意义的信号。

·         确信按键是否正确,是目前程序所需要的。开机状态下,按任何键都会有的声响。

按键没有声音:

·         确定稳定地按住键,直到听到的响声。当仪器忙于执行任务时,按键可能不能及时反应。

·         检查键盘的顺序是否正确。无序的键盘不能操作仪器。

测量时,CO2H2O的读数不停地上下波动或剧烈变化:

·         彻底检查气路、叶室连接。良好的安装,可以提高测量精度和获取良好的结果。

·         确信叶室已完全关闭。测量应该在密封的叶室环境中进行,这样才能保证对确定的样品进行精确分析。

·         样品本身有问题。

·         环境、仪器的内部操作温度可能太恶劣。根据仪器、附件说明书,检查操作环境是否适合仪器的使用。

分析器显示CO2浓度和相对湿度为零:

·         检查仪器标定是否正确。使用干燥的氮气标定CO2 H2O的零点。用一个300600ppm的气源标定CO2满度;用已知的湿度(1 ~ 7.5 kPa水汽压)标定湿度的跨度。

·         样品本身有问题。

 

13技术参数

CO2分析器:

类型:固态精密CO2分析器

传感器:低功率红外检测器,对运动不敏感。

斩波频率:1Hz

寿命:5000Hours

响应时间:40s

重复精度:± 0.1ppm(短期内)

样品室:100 × 10.2 直径 mm (3.94” × 0.40” 直径 )

预热时间:约1min

精确度:无论何时精度好于± 2%

分辨率:0.1ppm

 

湿度传感器

类型:固态精密H2O分析器

范围:0 -100%RH

传感器:CI-340使用湿敏电容来测量湿度。范围0-100%RH。在10%RH时,精度为±2%;在90%RH时,精度为±3.5%。传感器的响应时间大约15秒。

典型的信号:在50%相对湿度下,传感器的电信号输出为0.5V,然后被放大到2.34伏并且使用的是16 A/D转换。

PAR传感器

类型:带滤光片的硅光电池            

范围:0 ~ 2500 μmol/m2/s            

精度:5 μmol/m2/s

响应:400 ~ 700 nm

气温传感器

类型:热电偶

范围:-15 ~ 50°C

精度:± 0.1°C

叶温传感器

类型:红外

范围:-10 ~ 50°C

精度:± 0.3°C

流量:

气泵流速:100 ~ 1000 cm3/ minlpm

质量流量计的精度:2%

其它:

电源:7.2V可充电电池,提供4个小时的连续使用,或者直接使用交流电源。

能量消耗:2.5瓦(气泵开启时)

显示器:液晶40 × 6字符或者320 × 60点阵

数据输出:计算机的传输线,RS232

数据储存:2 MB的闪存

可操作环境:0 to 50?C5 ~ 95% RH

尺寸: 452×53×48mm (17.8” × 2.1” × 1.9”)

重量:1.5千克(包含电池)

响应时间:当流量为0.25lpm ,达到95%终值的时间约为: 45 sec

附件 A

CI-510CS 温度控制附件

CI-510CS温度控制附件由两部分组成(参见图A-1 A-2):控制器和温度控制板。CI-510CS可以在环境温度的基础上升高或降低25℃。


警告:避免阻塞或者接触风扇保护罩,尤其是小的物体和手指.

 

A-1  CI-510CS温度控制附件的面板


 

 

A-2  温度控制板,电子连接头和软管

 


 

A-3  附带软管

 

将温度控制板上的软管中的一根与控制器的“OUT”口相连,不分极性,哪根管子都可以。随机的附带软管( A-3的连接头与“IN”口相连,管子的另一头插到水盆(水罐、水桶或水池)里,用于给控制器的水箱灌水(建议使用蒸馏水)。打开电源开关并观察另一根软管(从温度控制板出来的)是否有稳定的水流出(管子内看不到气泡)。一旦有稳定的水流(管子内看不到气泡)暂时先关掉电源开关,拧下附带软管的连接头,用从温度控制板出来的那根软管取而代之,与“IN”口相连。注意软管不要被弯折或拧绞。建议移开控制器面板(尤其是电子连接插座)周围一切带有水的东西。温度控制板上的五针插头插入控制器上标有“COOLING UNIT”的插孔里(图A-5)。

警告:不要在水箱没有连接水源的情况下运行控制器,这样会因为过热而损坏泵。

该控温附件只能用于开路叶室。在温度控制板与叶室连接之前,用一两滴水湿润一下两个连接面会改善其热传导状况。将温度控制板上的两个螺丝对准叶室下面的两个螺孔,并用附带的爱伦板手将其拧紧(参见图A-4A-5)。红外叶温传感器也应该插入叶室下面相应的孔内。

A-4  叶室、爱伦板手和温度控制板

 

12V的外挂电池是为CI-510CS提供电源的(图A-6,78)。移开控制器面板上一切带有水的物品。把电源插头插入面版上标有“12V DC”插孔里。

警告:CI-510CS只能使用提供的电池和电源,若使用其的电源可能会损坏CI-510CS温度控制附件和CI-340其后果自负。

 

 

A-5   CI-510CS温度控制附件的结构

 

操作CI-510CS,打开电源。温度可以通过旋转“温度”旋纽来调整冷却或加热状态。您可以根据CI-340便携式光合仪读出的温度值来改变温度设定值。

控制器面板上还有一个“遥控输入”插孔,在主机对附件实施自动控制时使用。

应该像对其它的精密仪器一样来维护CI-510CS温度控制附件。当实验结束后,一定要将控制器水箱和温度控制板里的水排干。软管的连接与给水箱灌水时相同,但是,将连接IN口的附带软管保持在空气中,以便将水箱里的水排出。打开电源开关,直到水从水箱里完全排出,然后拆下温度控制板和软管,晾干。保存时小心不要将它们压扁或扭绞。以便以后使用时水能顺利的通过软管。

给电池充电需要2个小时。充电前无需给电池放电。

注意:每天使用过后必须给电池充电。决不能让电池的电量过度消耗,否则会损坏电池。

 


A-6   电源、电池、计算机连接电缆和四个控制装置的背包

 

        

 

A-7  连接控制器的插孔的电缆图                 A-8  230V/115V交流电源充电器

附件控制接口和控制电缆

附件控制电缆上带有不同颜色标志的插头对应各附件的相应插孔。带有红色标志的是CI-510CS温度控制附件的插头,带有蓝色标志的是CI-301LA光控附件的插头,带有绿色标志的是CI-510CF叶绿素荧光测量附件的插头,带有黄色标志的是CI-301ADCO2H2O调控附件的插头。

附件控制线开关置于“关”的状态(朝向CI-340仪器的一边)。

A-9  CI-340的附件控制接口

 

                         

                        

 


A-10  带颜色标记插头的附件控制电缆

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

附件 B

CI-301LA光控附件

CI-301LA光控附件由两部分组成(参见图B-1):光源控制器和光源,光源与控制器通过光源上的九针电缆连接。CI-301LA光控附件适用于厂家提供的平的开路叶室,可用在室内或室外替代太阳光或作为强度可控的光源使用,该光源发射的光谱覆盖了光合作用的光谱范围。

                                       


                                            

                                                  B-1  光源控制器和光源

 

安装光控附件时(参见图B-2),先拧松光源上的夹紧螺栓,把光源平放在叶室上,再重新拧紧夹紧螺栓。控制器上的旋纽可用于手动调整光强,可调范围为0~2500 μmol/m2/s光源上安装的冷却扇有进风口(在风扇的下方)和出风口(在风扇的上方),使用时要注意随时保持通畅,以避免过热。

参照附录A的图A-7将附带的电源插到控制器面板的12V插座中。

通过附件控制电缆(一端为八针插头,另一端分成四个不同颜色标记的插头), CI-340主机上可实施对光控制附件CI-301LA的自动控制。将电缆上八针插头的一端插入CI-340主机上的附件控值插孔(参看图2-2),将另一端带蓝色标记的插头插入CI-301LA控制器面板上的“外部控制”插孔。

确定总是先插上了电源, 再插附件控制电缆插头。

为了让 CI-340主机能控制控CI-301LA光控附件,将CI-301LA控制器面板上的强度控制旋钮逆时针方向拧到头,并在操作中一直保持在该位置。当光控附件工作时,光源就亮了。

光源还连有一个带插头的小电缆,这是光源内部PAR传感器的输出。安装时,要确保光源覆盖整个窗口面积,这样,光源内部的PAR传感器和外部的PAR传感器都可以使用。建议将光源上的PAR传感器代替外接PAR传感器插入到CI-340PAR插孔中,这样外部的传感器就没有必要了。                                                                                                     

提醒:光源上风扇的进出器口不能被堵塞,以免在使用过程中温度过高而损坏光源。不要将光源对着人的脸,以免损伤眼睛。不要将出风口朝下放置。

 

 


 

 

B-2   CI-301LA光控附件外形

 

附件C

CI-301AD CO2H2O调控附件

概述


CI-301AD可通过CO2 发生片和碱石灰调整气源的CO2浓度,调整范围大约为0~1000ppm、流量≤0.37升/分钟。相对湿度通过硅胶和水来控制,大约从5%到超过周围环境湿度20~30%范围内。

 

 

C-1  CI-301AD CO2H2O调控附件插图

 

加入消耗品

操作CI-301AD之前,必须装好各种消耗材料。若CO2 和湿度都要控制,则需要CO2 发生片、碱石灰(吸收CO2 )、硅胶(干燥剂)和水。碱石灰、硅胶和水必须放在各相应管子内。

注意:若不想控制湿度,则无需加硅胶和水,并把水控制旋纽拧到最小位置(逆时针方向拧到头),以求省电。如果需要的话,可把硅胶管装满硅胶,这样可增加硅胶的容量,延长硅胶的使用时间。

    更换化学品或水时,轻轻地从两端的金属管拔出管子。注意确保两个“O”型圈仍然保留在原位置上。

    CI-301AD在出厂时已装好新的碱石灰和硅胶。如果需要打开一个管子时,两手抓住管子,用母指将盖子拔出。管子每次更换碱石灰或硅胶时,滤纸必须同时更换。如何更换滤纸请参见“更换消耗品”部分。装消耗品时,可在坚硬的表面上轻轻敲打管子几次,有助于把消耗品装进去,还要注意不要装得太满,要留有足够的空间装盖子。装盖子时,紧紧地按压盖子,如果有必要,也可拧动几下,以把“O”型圈塞进去,然后把管子装回到CI-301AD的相应位置上。

给水管装水时,也可用同样的方式打开顶盖。顶盖将随一个内部装置一起出来,这个装置用于操作时使进入系统的水泡偏斜。您还能注意到靠近管底处约3cm处有一条水平线,加水时无论如何不能超过3.5cm如果这样的话,在某些操作条件下,可使出气口出现液态水,从而对与之相连的气体分析仪造成潜在性的损害。加完水后,牢牢地装上顶盖,并把水管插回到CI-301AD的中间位置上。如果超过两天不用,应把水管的水倒空。

连接电源和分析器


CI-301AD需要12V DC电源才可操作。电源连接方式请参阅A-2页和图C-1将电源插头插

 

C-2  连接 CI-301AD CO2H2O调控附件

CI-301AD的面板的标有12V DC的插孔。注意擦除面板上的水后,插上电源。

在操作前,用附带的管子将CI-301ADOUT口连接到CI-340“INTAKE”口(图C-1)。将两个旋钮同时拧到最小位置。调节可控旋钮改变湿度和CO2浓度。

操作

注意:CI-301AD不能向输出口提供正压气体,这是因为要使控制器保持稳定,内部必须产生稳定的气流,不用的气体就排放到箱子内。必须用分析器或外部的泵才能从出气口抽到气体。当与CI-340相连时,该分析器内部的泵可以将气体从CI-301AD的出气口抽到分析器系统。若使用其它分析器可能需要使用一个额外的泵。

CI-301AD的输出气体流量不能大于0.5升/分钟。如果大于0. 5升/分钟,可能把周围气体也抽到系统内,将导致结果不准确。

CI-301AD必须保证在垂直的状态下操作(控制面板朝上)。这是因为第一,碱石灰管和硅胶管在直立时更加有效。第二,如果附件在倾斜的情况下操作,管内的液体有可能溢出,而且有可能被吸入到分析器内,从而有可能引起对仪器的损坏。如果是携带使用,特别注意避免倾斜或震动,这样可能引起电源的波动,引起仪器暂时的不稳定。

开始操作时,提前510分钟,打开电源。这样才能使得流量稳定。系统可能要花510分钟的时间,来置换系统气路内的气体。

旋转“H2O”旋纽可以调整相对湿度,而且必须在调整CO2 水平之前调好。这是因为控制湿度的干燥剂也吸收CO2,调整“H2O”旋钮也会影响CO2 浓度。为了得到稳定的输出,当需要调整湿度时,必须使用发生的CO2 气清洗整个气路,这一般要5~10分钟时间。

旋转“CO2 ”旋纽用以调整CO2 浓度水平。在获得稳定输出之前,也有轻微的滞后,一般少于一分钟,除非干燥剂未完全被CO2 气充满。

更换消耗品

CI-301AD要求定期更换碱石灰、硅胶、水、CO2 发生片和滤纸。所有这些材料可通过附近的化学或实验室的药品供应商购买,也可从CID公司订购。

碱石灰

在多数情况下,碱石灰可连续使用8~24小时。实际使用时间取决于周围的 CO2 浓度大小。碱石灰提供的是一个指示性的变化,当它变成浅兰色时,说明它已经耗尽,这时CI-301AD的输出可能变得不稳定, CO2 浓度增加。这时,需要更换碱石灰。

    按“添加消耗品”部分所描述的过程来重新更换碱石灰,并同时更换滤纸(参见下面的滤纸一节)。记住轻轻敲打管子,以帮助添加材料,使整个容器装满新鲜的碱石灰并紧紧地密封好,防止吸收周围 CO2

硅胶

在多数情况下,硅胶可持续使用4~8小时左右。实际使用时间,取决于周围环境湿度的大小。新鲜的硅胶呈深蓝色,当变成黄色时,说明硅胶已快耗尽。当硅胶耗尽时,CI-301AD输出的相对湿度将增加。这时,应更换硅胶。

按“添加消耗品”部分所描述的过程来更换硅胶,并同时更换滤纸(参见下面的滤纸一节)。记住轻轻敲打管子,以帮助添加材料,使整个容器装满新鲜的硅胶并紧紧地密封好,防止从周围空气吸收水分。

用过的硅胶可以丢弃或在炉子上烘干。烘干后,必须先把它放在一个密封的干燥容器内,然后再冷却。注意烘干后硅胶指示的颜色会产生变化,烘干后的干燥硅胶不一定是深蓝色。

当水位低于管底划线时,必须加水。当水变得混浊或被污染后应更换水。两天以上不使用C-301AD应把水管内的水倒空。

CO2

CO2 发生片在提供400ppm浓度时能持续8小时左右,在1000ppm时约4小时,把 CO2 发生片放入水中,用搅拌棒搅拌均匀,搅拌完要从管中拿出搅拌棒。  

滤纸

碱石灰管和硅胶管的两头都有滤纸,当它们被细小颗粒阻塞后就必须更换。每次更换碱石灰或硅胶时,滤纸也必须同时更换。

更换的滤纸要使用大约与咖啡过滤器相似多孔滤纸。更换时,先取下“O”型圈,注意把滤纸的四周都封上。滤纸不能越过第二个“O”型圈,否则可能密封不好。保持滤纸清洁在任何时候都是极为重要的,滤纸被堵塞的第一个信号就是CI-301AD的输出不稳定,接着可能降低有效流量。

附件D

CI-301SR土壤呼吸室

应用CI-340的闭路测定方式,可以很轻松地使用CI-301SR土壤呼吸室测量土壤呼吸。

CI-301SR连到叶室手柄(参见图D-1)。叶室手柄与CI-340连接成闭路系统配置(参见“闭路光合测量”部分)。将PAR探头紧紧地插到土壤呼吸室上方特制的小槽内(参见“叶室的维护与使用”一章)。必须使用CI-310TS红外温度探头监测土壤温度。先把探头电缆插在手柄上,然后再把传感器插进土壤呼吸室上方中间的大孔内。

CI-301SR开口的一端朝下,插在需要监测的土壤上,轻轻拧动呼吸室圆筒,确保插进土壤表面并密封。良好的密封对于获得准确的读数是很重要的。如果您同时也需要PAR读数,要确保PAR探头接受太阳光直接照射。

应用CI-340的“闭路光合测量”功能,(参见“闭路光合测量”部分)。输入叶室体积0.65,叶面积74.5cm2

象光合测量一样,土壤呼吸结果将被显示出来。注意,读数可能是负值。

用完后,清洁CI-301SR呼吸室。用软、干燥的布,需要时,用水和温和的清洁剂。千万不要把呼吸室浸泡水中,或倒水于柱内,呼吸室内有电子器件,会被水损坏的。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

D-1  CI-301SR土壤呼吸室的外形结构

 

附件E

群体叶室接口及其装配指南   

群体叶室接口包括AB两部分,用于与群体叶室连接而测量群体光合,这是CI-340闭路系统测量的另一个功能。群体叶室大小由用户决定,其材料和大小应满足以下条件:

·不反射光又透光,不透气的物质(如塑料、丙烯酸、玻璃)

·比工厂的LC-10型叶室(4)

·比测量样品范围大些

为了准确安装群体叶室接口 (参看图E-1),群体叶室必须其中一竖直边上开一直径约65mm的圆孔,建议在群体叶室顶上安装一个用于在放置PAR探头的插槽,群体叶室接口A部件上有一个放置PAR探头的位置,但是,该位置的PAR测量不如顶上的准确。

作为测量准备,把接口A部分与B部分中带有密封圈的一侧对着叶室壁上直径65mm的圆孔,A 在外侧B在内侧,将A上的管子插入B上的孔内,拧紧B上的螺栓,将整个接口与群体叶室紧紧拧在一起。

注意:当使用红外温度传感器的时候,确定 直径65 mm的接口内是畅通的,没有任何障碍物。这可以确保准确地测量叶面温度。

现在,将群体叶室的接口与CI-340连接,小心地将接口A部分的两个连接铜管插入CI-340前端,并且拧紧螺栓。将红外温度探头紧紧的插入接口A部分的方形深槽处,电缆线的插头插入CI-340前端的5芯的插空中。最后,将PAR传感器放到接口A或叶室顶上。 如果群体叶室使用的

是易变形的材料做成的,建议使用一个三脚架支撑CI-340主机。

 



E-1   群体叶室接口配置

 

                                                   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

附件F

CI-510CF叶绿素荧光测量附件

CI-510CF主体上就是一台调制式叶绿素荧光仪。该附件有两项功能:生成叶绿素荧光轨迹数据和单脉冲数据。根据这些数据,可以演示和分析复杂的荧光动力学过程。

CI-510CFCI-340主机的连接

CI-510CF叶绿素荧光测量附件由主控单元和 Y ”形电缆组成。 连接时,将“Y”形电缆的双头端拧到主控单元面板的接头上,单头端插入叶室边上的荧光插孔中。详情如图F-1所示。将电源插头插入CI-510CF主控单元的电源插孔中。附件控制电缆(一端为八针插头,另一端分成四个不同颜色标记的插头)的作用是将数据传输到CI-340上,并在CI-340上显示。将电缆的八针插头插在 CI-340 的附件控制插孔中( 2-2) 。另一端的绿色插头插入CI-510CF主控单元的RS232插孔中。

确定总是先插上了电源, 再插附件控制电缆插头。

 

CI-340饱和脉冲测量

文本框: File     name: ?

用附件控制电缆连接 CI-340 CI-510 CF,并且把荧光光纤的插头嵌入到叶室内。在主菜单下,键盘输入 F”(按三次键和2键),字符“F”代表“荧光”CI-340会提示您

 

输入一个文件名来保存荧光测量数据,仪器显示为:

输入文件名,  键继续。仪器显示为:

文本框: Saturation       pulse      length  ?
— .8    to   3  seconds  (  default   is  1  )

脉冲间隔为0.83秒,默认的脉冲宽度时1秒,然后,CI-340进行荧光数据测量。

使用 CIDDLF.exe 传输软件将数据传到计算机上,用适当的表格方式查看数据。

荧光数以16HZ的频率生成,并代表叶绿素荧光在A/D(模/数转换器)中的计数。表中的最后三项是:

低荧光值:

Fo-暗适应,     Fs-光适应

高荧光值:

Fm   暗适应,     Fms-光适应

比率△HL:H

Fv/Fm  暗适应,Y-光适应

 

只有比率的数值不是模数转换值。当显示数×××时,应该将其读成0.×××。例如,如果数字显示是 99,比率是 0.099

               

F-1   CI-510CF 叶绿素荧光测量附件

 

技术参数

 电源:

10V30V75mA(饱和脉冲时175mA

保险丝:

0.5A FB 3AG

A/D转换:

2000 counts

RS-232的配置

9600波特率;无奇偶;8位数据位;1位停止位;

测量参数:

叶绿素荧光轨迹数据

Fo, Fm, Fv//Fm(暗适应)

Fs, Fms, Y(光适应)

调制光强:

12mm0.25uE

饱和光强:

12mm3000uE

调制频率:

8 Hz   80 Hz

光纤探测器:

分叉光导光纤

 

 

 

 

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