一种油用牡丹种子及植株的特性筛选的实验装置

1.本发明属于种子测试设备技术领域，特别是涉及一种油用牡丹种子及植株的特性筛选的实验装置。


背景技术：

2.油用牡丹是一种新兴的木本油料作物，具有产籽量大、含油率高、品质优、抗性强等特点，能在一些边际土地上种植，可与经济林等间作，一年种植可连续30年以上收获，油用牡丹产业对服务国家粮油安全、服务地方特色旅游、解决人员就业等社会效益意义重大；油用牡丹产业链长、产品丰富经济效益显著，用于油用牡丹栽培的主要是凤丹牡丹和紫斑牡丹两大类型，这两种类型的牡丹籽含油率较高。
3.饱满度、光泽度、粒径大小、生长速度等特性均会影响油用牡丹种子的质量以及产出的牡丹籽油的质量，因此需要对油用牡丹种子进行筛选以进行分级。此外，油用牡丹植株在生长过程中，可能会遇到各种不利于植物生存和生长发育甚至导致伤害、破坏和死亡的非生物的环境条件(即非生物胁迫)，如高温、低温、干旱、盐碱、水淹等，这些会影响种子的发芽和植株的生长状况，因此还需要对油用牡丹种子及其生长出的植株的抗非生物胁迫的特性进行实验和筛选。
4.在进行实验和筛选时，需要把油用牡丹种子或植株放置在测试实验台上，然后进行相应的操作，现有的测试实验台具有多层载物台，不同层的载物台的高度不同，但由于测试实验台不能方便地调节高度，因此实验人员常常需要垫脚或者弯腰来对不同高度的载物台上的种子或植株进行实验操作以完成筛选工作，使用时舒适度较差。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对目前的实验台所存在的问题，提供一种油用牡丹种子及植株的特性筛选的实验装置，以解决现有技术中实验人员对实验台上的种子或植株进行实验操作时舒适度较差的问题。
6.上述目的通过下述技术方案实现：
7.一种油用牡丹种子及植株的特性筛选的实验装置，包括：
8.实验台架；
9.实验台架上自上而下依次间隔设置有三个能够在上下方向上沿实验台架导向滑动的载物台，三个载物台分别为第一载物台、第二载物台和第三载物台，第一载物台和第三载物台在水平方向上可伸缩；
10.锁定机构，具有解锁位和锁定位，锁定机构在锁定位时使相邻载物台之间在上下方向上的间隔被锁定，锁定机构在解锁位时，相邻载体台之间在上下方向上的间隔可调；
11.驱动机构，包括伸缩组件和驱动组件，驱动组件用于驱动伸缩组件伸缩，伸缩组件的中部铰接在第二载物台上，伸缩组件的两端分别与第一载物台和第三载物台的伸缩端铰接；
12.支撑组件，设置在实验台架上，具有铰接杆，铰接杆与第三载物台的伸缩端铰接。
13.进一步地，支撑组件在上下方向上能够伸缩，铰接杆可伸缩，支撑组件上固定有牵引机构，在支撑组件缩短时，迁移机构带动支撑组件向远离第三载物台的伸缩端的方向移动以使铰接杆伸长，第二载物台上设有定位组件，定位组件具有插入位和拔出位，定位组件位于插入位时能够推动锁定机构位于解锁位且把第二载物台锁定在实验台架上。
14.进一步地，驱动组件包括转动设置在第二载物台上的第一齿轮，伸缩组件包括分别与第一载物台和第三载物台铰接的第一齿条和第二齿条，第一齿条和第二齿条相对平行设置且同时与第一齿轮啮合。
15.进一步地，锁定机构包括锁定卡块和用于带动锁定卡块复位的弹性复位件，第二载物台上设置有容纳锁定卡块和弹性复位件的安装槽，第一载物台和第三载物台上设置有用于与锁定卡块在上下方向上挡止配合的挡止件，锁定机构位于锁止位时，锁定卡块与挡止件挡止配合。
16.进一步地，第二载物台上设有贯穿第二载物台的插槽，实验台架上设置有与插槽相对应的沉槽，定位组件包括用于插入插槽和沉槽中的定位插板，定位组件位于插入位时定位插板把锁定卡块推至解锁位。
17.进一步地，支撑组件包括套接在一起的第一套筒和第二套筒，第一套筒设置在实验台架上，第二套筒插装在第二套筒中，当第二套筒受到向下的作用力超过设定值时，第二套筒相对于第一套筒向下移动。
18.进一步地，实验台架上设有供第一套筒在实验台架上导向滑动的导向槽，迁移机构包括第二齿轮以及同时与第二齿轮啮合的第三齿条和第四齿条，第三齿条固定在第二套筒上且沿竖直方向延伸，第二齿轮固定在第一套筒上，第四齿条固定在实验台架上且沿水平方向延伸。
19.进一步地，油用牡丹种子及植株的特性筛选的实验装置还包括于驱动机构传动连接的起升机构，起升机构用于带动第二载物台沿实验台架上升。
20.进一步地，起升机构包括第一棘轮和第二棘轮以及分别与二者对应啮合的第一棘齿条和第二棘齿条，第一棘齿条和第二棘齿条沿竖直方向延伸，第一棘轮和第二棘轮转动固定在第二载物台上，第一齿轮的转动轴与第三齿轮的转动轴通过传动带传动连接，第一棘齿条和第一棘轮的传动方向与第二棘齿条和第二棘轮的传动方向相反。
21.进一步地，第一棘齿条与实验台架之间以及第二棘齿条与实验台架之间均通过浮动弹簧连接。
22.本发明的有益效果是：本发明的油用牡丹种子及植株的特性筛选的实验装置在使用时，锁定机构把三个载物台锁在一起，三个载物台之间的间距不变，由于伸缩组件的两端分别与第一载物台和第三载物台铰接，驱动组件在驱动伸缩组件时，伸缩组件的两端将带动第一载物台和第三载物台发生伸缩变化，伸缩组件将绕中部转动且带动三个载物台在实验台架上同步上升或下降，从而能够使实验人员能够根据需求把不同高度的载物台调整到合适的高度，不需弯腰或抬脚，就能对不同高度的载物台上的种子或植株进行实验操作以完成筛选工作，使用时舒适度较高。
附图说明
23.图1为本发明的油用牡丹种子及植株的特性筛选的实验装置的实施例1的结构示意图；
24.图2为图1的油用牡丹种子及植株的特性筛选的实验装置的实验台架的结构示意图；
25.图3为图1的油用牡丹种子及植株的特性筛选的实验装置的载物台以及支撑组件的结构示意图；
26.图4为图3中的载物台的结构示意图；
27.图5为图4中的载物台的另一视角的结构示意图；
28.图6为图5中的第二载物台以及锁定卡块的局部剖切图；
29.图7为图1中的油用牡丹种子及植株的特性筛选的实验装置的支撑组件以及驱动机构的结构示意图；
30.图8为图7中的驱动机构的爆炸图；
31.图9为图7中的支撑组件的结构示意图；
32.图10为图1中对油用牡丹种子及植株的特性筛选的实验装置的第一状态的结构示意图；
33.图11为图1中的油用牡丹种子及植株的特性筛选的实验装置的第二状态的结构示意图；
34.图12为图1中的油用牡丹种子及植株的特性筛选的实验装置的第三状态的结构示意图；
35.图13为图1中的油用牡丹种子及植株的特性筛选的实验装置的第四状态的结构示意图；
36.图14为图1中的油用牡丹种子及植株的特性筛选的实验装置的载物台之间的间隔增大后的结构示意图；
37.图15为图14中的油用牡丹种子及植株的特性筛选的实验装置的主视图；
38.图16为图14中的油用牡丹种子及植株的特性筛选的实验装置的侧视图；
39.其中：
40.100、实验台架；102、沉槽；104、导向槽；110、第一载物台；112、第一顶推柱；120、第二载物台；122、安装槽；124、插槽；126、定位插板；130、第三载物台；132、滑槽；134、避让长槽；136、第一限位孔；138、第二顶推柱；140、啮合齿板；200、锁定机构；210、锁定卡块；212、滑动块；214、锁定条；230、压簧；300、驱动机构；302、第一齿轮；304、第一齿条；306、第二齿条；308、伸缩套筒；400、支撑组件；402、第一套筒；404、第二套筒；406、铰接杆；408、第一插装销；410、第二插装销；412、第二齿轮；414、第三齿条；500、起升机构；510、第一棘齿条；512、第一棘轮；514、第二棘齿条；516、第二棘轮；517、浮动弹簧；518、皮带；520、挡块。
具体实施方式
41.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
42.本文中为组件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本技术所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
43.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
44.本发明的油用牡丹种子及植株的特性筛选的实验装置在使用时，能够直接把油用牡丹种子放在各个载物台上进行筛选及实验操作。当需要对油用牡丹种子的植株进行筛选及实验操作时，可以把油用牡丹种子放在种植盆中，然后放置在载物台上，使油用牡丹种子发芽、生长，在此期间进行相应的实验操作，也可以把已经发芽的油用牡丹植株放置在载物台上，然后使其正常生长，并进行相应的实验操作。
45.下面结合说明书附图及具体实施方式，以载物台上放置的为油用牡丹植株为例，来介绍本发明的油用牡丹种子及植株的特性筛选的实验装置的结构以及使用过程。
46.本发明的油用牡丹种子及植株的特性筛选的实验装置的实施例：
47.如图1和图6所示，本实施例的油用牡丹种子及植株的特性筛选的实验装置包括实验台架100、锁定机构200、驱动机构300、支撑组件400和起升机构500。
48.如图1所示，实验台架100具有四个支腿，实验台架100上自上而下依次间隔设置有三个能够在上下方向上沿实验台架100导向滑动的载物台，三个载物台分别为第一载物台110、第二载物台120和第三载物台130，三个载物台呈阶梯型放置，能够避免上层载物台对下层植株的遮挡和对生长的阻碍，第一载物台110和第三载物台130均包括第一板段和第二板段，第一板段上设置供第二板段导向插装的插装缺口，使得第二板段能够可伸缩地插装在第一板段上，第二板段的远离第一板段的端部构成第一载物台110和第二载物台120的伸缩端，植株放置在第二板段上，且第二板段的伸缩过程不会干扰并推落植株。
49.如图1、图2、图5和图6所示，锁定机构200具有解锁位和锁定位，包括锁定卡块210和用于带动锁定卡块210复位的弹性复位件，第二载物台120上设置有用于安装锁定卡块210和弹性复位件的安装槽122，弹性复位件具体为压簧230，锁定卡块210包括滑动块212和两个固定在滑动块212上的锁定条214，锁定条214上设有用于第一载体台和第三载物台130在上下方向上挡止配合的啮合齿，第一载物台110、第二载物台120和第三载物台130上均设有与啮合齿条挡止配合的啮合齿板140，啮合齿板140作为与锁定条214挡止配合的挡止件。第二载物台120上设有贯穿第二载物台120的插槽124，实验台架100上设置有与第二插槽124相对应的沉槽102，定位组件具有插入位和拔出位，定位组件包括用于插入插槽124和沉槽102中的定位插板126，插槽124与安装槽122连通，安装槽122有两个，沿插槽124左右对称布置，当定位插板126没有越过插槽124与安装槽122的交接处时，压簧230顶推锁定卡块
210，使锁定卡块210的端部伸入插槽124中，此时锁定机构200处于锁定位，锁定卡块210上的锁定条214同时与第一载物台110和第三载物台130上的啮合齿板140啮合，锁定卡块210与插槽124的槽壁挡止配合，进而第一载物台110和第三载物台130在上下方向上不能相对于第二载物台120移动，进而三个载物台在上下方向上的间距被锁定。锁定卡块210伸入插槽124中的端部设有引导弧面，定位插板126插入插槽124的过程中，能够顶推引导弧面进而把锁定卡块210压入安装槽122中，锁定卡块210的锁定条214与三个载物台上的啮合齿板140解除啮合关系，锁定机构200处于解锁位，第一载物台110和第三载物台130在上下方向上能够自由移动。
50.如图1、图3、图7和图8所示，驱动机构300包括伸缩组件和驱动组件，驱动组件包括转动设置在第二载物台120上的第一齿轮302，第一齿轮302与电机的电机轴传动连接，伸缩组件包括分别与第一载物台110和第三载物台130铰接的第一齿条304和第二齿条306，第一齿条304和第二齿条306相对平行设置且同时与第一齿轮302啮合，伸缩组件还包括套设置在第一齿轮302、第一齿条304和第二齿条306上的伸缩套筒308，第一齿条304的上端与第一载物台110的伸缩端铰接，第二齿条306的下端与第三载物台130的伸缩端铰接，伸缩套筒308能够避免外界杂物落在第一齿轮302上，影响传动。
51.如图1、图4、图7、图9和图14所示，支撑组件400包括套接在一起的第一套筒402和第二套筒404，第一套筒402设置在实验台架100上，实验台架100上设有供第一套筒402在实验台架100上前后导向滑动的导向槽104，第二套筒404插装在第一套筒402中，当第二套筒404受到向下的作用力超过设定值时，第二套筒404相对于第一套筒402向下移动。第二套筒404的上端铰接有可伸缩的铰接杆406，铰接杆406的另一端与第三载物台130的伸缩端铰接，铰接杆406由两段套接在一起的管段组成，当铰接杆406受到超过二者之间的最大静摩擦力的作用力时，才会收缩或伸长，为了避免铰接杆406摆动时被干涉，第二套筒404的上端设有避让铰接杆406的凹槽。在第三载物台130上设有第一限位孔136，第二套筒404上设有与第一限位孔136相通的限位缺口。支撑组件400还包括第一插装销408，第一插装销408用于插入第一限位孔136和限位缺口中，以限制第三载物台130相对于第二套筒404在上下方向上移动，同时，在第三载物台130上设有避让第二套筒404在水平方向上的移动的避让长槽134。为了进一步限制第三载物台130相对于第二套筒404在上下方向上移动，在避让长槽134的一侧槽壁上设有滑槽132，在第二套筒404上设有与滑槽132相通的第二限位孔，支撑组件400还包括用于插入滑槽132和第二限位孔中的第二插装销410，当第一插装销408和第二插装销410均插装到位时，第三载物台130不能相对于第二套筒404在上下方向上滑动，同时，由于限位缺口不会在前后方向上约束第一插装销408，滑槽132不会在前后方向上约束第二插装销410，因此支撑组件400的第二套筒404能够在避让长槽134中向后滑动。
52.如图1和图3所示，为了使第一套筒402能够在实验台架100上前后滑动，支撑组件400上设有迁移机构，迁移机构包括第二齿轮412以及同时与第二齿轮412啮合的第三齿条414和第四齿条，第三齿条414固定在第二套筒404上且沿竖直方向延伸，第二齿轮412固定在第一套筒402上，第四齿条固定在实验台架100上且沿水平方向延伸。
53.如图1、图2、图3和图8所示，起升机构500用于带动第二载物台120沿实验台架100上升，起升机构500包括相互配合的第一棘齿条510和第一棘轮512以及相互配合的第二棘齿条514和第二棘轮516，第一棘齿条510和第一棘轮512的传动方向与第二棘齿条514和第
二棘轮516的传动方向相反。驱动组件还包括固定在第一齿轮302的转动轴上的第一皮带轮，在第二载物台120的远离第一齿轮302的一端上转动设置有转动轴，转动轴固定有第二皮带轮，第一棘轮512和第二棘轮516也固定在该转动轴上，第一皮带轮和第二皮带轮通过皮带518传动连接，因此，当第一齿轮302被电机驱动时，能够通过皮带518使第一棘轮512和第二棘轮516转动。第一棘齿条510与实验台架100之间以及第二棘齿条514与实验台架100之间均通过浮动弹簧517连接。第一棘轮512和第二棘轮516位于第一棘齿条510和第二棘齿条514之间，在实验台架100上设有容纳槽，第一棘齿条510和第二棘齿条514之间设置有挡块520组件，挡块520组件包括位于容纳槽中的支撑弹簧和位于支撑弹簧上方的挡块520，挡块520卡在第一棘齿条510和第二棘齿条514之间。第一棘齿条510和第二棘齿条514的上端相对的侧面上设有弧形导向面。第一载物台110上设有用于顶推弧形引导面的第一顶推柱112，第三载物台130上设有用于顶推挡块520的第二顶推柱138。
54.本实施例的油用牡丹种子及植株的特性筛选的实验装置的使用过程，具体如下所述：
55.在初始状态下，第一插装销408和第二插装销410均未插装到位，第三载物台130能够相对于支撑组件400的第二套筒404上下滑动，同时，第二支撑台上的定位插板126没有插入实验台架100上的沉槽102中，定位组件处于拔出位，锁定机构200处于锁定位，三个载物台上均放置有植株。此外，该状态下，第二套筒404受到的作用力没有超过设定值，第二套筒404与第一套筒402之间的摩擦力能够使支撑组件400保持自锁，二者之间不会发生相对滑动。
56.如图10所示，该状态下，实验人员正常站立即可对第二载物台120上的植株进行实验操作，此时，第一载物台110处于收缩状态，第三载物台130处于伸长状态。
57.当需要对第一载物台110上的植株进行实验操作时，启动电机带动第一齿轮302逆时针转动，第一齿轮302驱动第一齿条304和第二齿条306，第一齿条304和第二齿条306具有向相互远离的方向运动的趋势，第一齿条304对第一载物台110施加作用力，第二齿条306对第三载物台130施加作用力，此时由于锁定机构200处于锁定位，锁定卡块210上的锁定条214同时与第一载物台110和第三载物台130上的啮合齿板140啮合，因此第一载物台110和第二载物台120在上下方向上不能相对于第二载物台120移动，又因为此时第三载物台130能够相对于支撑组件400的第二套筒404上下滑动，所以在第二齿条306以及重力的共同作用下，第三载物台130下降，第一齿条304和第二齿条306顺时针摆动，第一载物台110伸长，第三载物台130收缩，同时在第三载物台130的伸缩端的带动下，第二套筒404上的铰接杆406顺时针摆动。
58.在此过程中，由于实验台架100上的挡块520处于伸出状态，第五齿条和第六齿条之间的间距较大，第二载物台120上的第一棘轮512和第二棘轮516在下移时不会与第一棘齿条510和第二棘齿条514接触，当第二载物台120下降到极限位置时，第三载物台130上的第二顶推柱138把挡块520压入容纳槽中，在浮动弹簧517的作用下，第一棘齿条510和第二棘齿条514相互靠近，第一棘齿条510与第一棘轮512啮合，第二棘齿条514与第二棘轮516啮合。此时，第一载物台110的位置如图11所示，高度降低，实验人员正常站立即可对第一载物台110上的植株进行实验操作。
59.实验操作完成后，当需要对第三载物台130上的植株进行操作时，在上述状态的基
础上，使第一齿轮302顺时针转动，在皮带518的带动下，第一棘轮512和第二棘轮516顺时针转动，由于第一棘轮512和第二棘轮516的传动方向相反，因此只有第一棘轮512和第一棘齿条510之间才进行传动，带动第二载物台120上移，第一载物台110和第三载物台130同步上移，第一载物台110收缩，第三载物台130伸长，直到移动到图12中所示的极限位置，此时第一齿轮302不能继续顺时针转动。
60.然后，使第一齿轮302逆时针转动，第一棘轮512和第二棘轮516逆时针转动，由于第一棘轮512和第二棘轮516的传动方向相反，因此第二棘轮516和第二棘齿条514之间进行传动，带着第二载物台120继续上移，第一载物台110和第三载物台130同步上移，在第三载物台130的伸缩端的带动下，第二套筒404上的铰接杆406逆时针摆动。同时，由于第一齿轮302逆时针转动，使得第一载物台110伸长，第三载物台130收缩，直到移动到图13中所示的极限位置，第一载物台110上的第一顶推柱112顶推第一棘齿条510和第二棘齿条514上的弧形导向面，使第一棘齿条510和第二棘齿条514复位，同时实验台架100上的挡块520也复位。此时，第三载物台130的位置升高，实验人员正常站立即可对第三载物台130上的植株进行能实验操作。
61.实验操作完成后，使第一齿轮302顺时针转动，在重力作用下，第三载物台130下移，直至第一齿轮302无法顺时针转动位置，此时整个装置恢复到初始位置。
62.随着植株的生长和成熟，植株较高，在上下方向上可能会超过相邻的载物台，当需要对较高的植株进行观察时，如果直接安装上述方式调整三个载物台，载物台的移动将会干扰植株。
63.为了避免上述情况的发生，如图15所示，把第二支撑台上的定位插板126插入实验台架100上的沉槽102中，使定位组件处于插入位，在插入的过程中，锁定卡块210被压入安装槽122中，锁定卡块210的锁定条214与第一载物台110和第三载物台130的啮合齿板140解除啮合关系，锁定机构200处于解锁位，第一载物台110和第三载物台130在上下方向上能够相对于第二载物台120自由移动。
64.接着把第一插装销408插入第三载物台130上的第一限位孔136和第二套筒404上的限位缺口中，把第二插装销410插入第三载物台130上的滑槽132和第二套筒404上的第二限位孔中，使得第三载物台130不能相对于第二套筒404在上下方向上移动。然后，使第一齿轮302顺时针转动，在第一齿条304的推动下，第一载物台110将上移，第一载物台110和第二载物条台之间的间隔增大，在第二齿条306的推动下，第三载物台130将带动第二套筒404下移，第二载物台120和第三载物台130之间的间隔增大，第二套筒404上的第三齿条414下移进而带动第一套筒402上的第二齿轮412滚动，又因为第二齿轮412与实验台架100上的第四齿条啮合，因此第二齿轮412将沿第四齿条滚动并带动第一套筒402在实验台架100上的导向槽104中向后移动，第二套筒404向后移动并使铰接杆406伸长，三个载物台之间的间距如图14和图16所示。当相邻的载物台之间的间距超出植株的高度时，使第一齿轮302停止转动，取出第一插装销408和第二插装销410，并使定位插板126从沉槽102中退出并不再阻挡锁定卡块210，在压簧230的作用下，锁定卡块210再次伸入第二载物台120上的插槽124中，锁定机构200处于锁定位。
65.再次通过上述的转动第一齿轮302的方式，来切换三个载物台的高度，对载物台上的植株进行实验操作，由于相邻的载物台之间的间距超出植株的高度，因此载物台的移动
不会干扰植株。需要说明的是，由于第二套筒404上铰接的铰接杆406伸长，因此能够适应第三载物台130的更大距离的升降过程。
66.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
67.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。