專利名稱：一種昆蟲趨光性試驗裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種探索昆蟲習性的試驗裝置，具體涉及一種利用LED光源測試昆蟲趨光性的裝置。
背景技術：
國內外進行昆蟲趨光性的實驗室試驗和田間試驗已有數十年歷史，這類試驗的學術價值和經濟效益均很高。試驗目的包括觀察昆蟲的趨光行為，確定昆蟲的敏感光波長，以便指導昆蟲趨光研究的相關應用領域，例如在誘殺農林害蟲應用中，實現誘集害蟲數量多， 同時益(蟲)害(蟲)比最低的目標。傳統的實驗室試驗裝置通常由誘蟲光源和趨光反應盒兩部分組成。在近來二十年的昆蟲趨光性的實驗室試驗裝置中，誘蟲光源具有特定光譜，通常具有多個不同的波峰波長，目前有兩種常用光源。一種采用寬光譜的150W高壓氙燈，經紅外濾光片濾除紅外光，波長濾光片選擇波長，中性濾光片調整光強度，從而獲得不同波長和強度的輻射光，再經石英透鏡聚光在趨光反應盒內形成誘蟲照明區。這套試驗裝置原理比較嚴格，結果較為可信，但仍然存在至少三個不足。一是光源裝置龐大復雜，采用進口套裝濾光片，整套試驗裝置價格很高，僅有極少數單位用得起。二是不具智能控制功能，無法設置更多的與光源相關的試驗變量，影響試驗效果。三是實驗室裝置和研究成果不能延續到田間試驗經自然環境驗證，更不可能移植到實際應用的誘蟲滅蟲燈產品中。另一種采用多根色光熒光燈(低壓汞燈)管，通過更換燈管，由汞輻射紫外光激發不同發光色的熒光粉獲得不同波長的輻射光。采用這種誘蟲光源的試驗裝置價格低，有可能延續到田間試驗和用在誘蟲滅蟲燈產品中，但試驗裝置過于簡單，色光熒光燈光譜波峰過寬，難以準確界定昆蟲敏感光波長，不能設置與光源相關的的試驗變量，故試驗結果的可信度較低。趨光反應盒結構與誘蟲光源的輻射光束配合，在反應盒內形成合理的誘蟲照明區，昆蟲在反應盒中的趨光行為盡量接近于在田間自然環境中的趨光行為。目前報道的幾種趨光反應盒雖注意了與誘蟲光源的輻射光束配合，但形成的誘蟲照明區不合理，趨光路徑過短，昆蟲從光強度幾乎為零的暗區立即進入到光強度最大的光區，其趨光行為與田間自然環境中的趨光行為差異很大，因此難以重復田間試驗，也影響了科研試驗的科學價值。此外，目前的試驗裝置均由研制單位自己制作，還存在兩個很大的限制。其一是只能做單項試驗，不能同時進行由多個單項試驗組成的對比試驗。很多情況下，對比試驗是必要的，比如為了在完全相同的試驗條件下，同時研究不同種類昆蟲(同種農作物的不同害蟲，害蟲及其天敵)，同種但性別不同的昆蟲，同種但日齡不同的昆蟲，同種但孵化群不同的昆蟲的趨光反應。同時進行多個單項試驗的重要學術意義在于試驗條件相同，利于進行可靠的單項試驗對比，經濟意義在于節省時間和資源投入。另一個限制是各研究單位的裝置差異性大，完全談不上標準化，因而難以在不同單位開展相同的試驗從而相互驗證。結果不能重復、復制、追述的試驗，按一般觀點，其科學性相對不嚴格和不完善。

發明內容
鑒于此，本發明的目的是提供一種成本低、特定光譜選擇針對性強、能夠模擬田間試驗并且能夠同時進行多個單項試驗的能夠智能控制的昆蟲趨光性試驗裝置。為解決上述技術問題，本發明提供的技術方案是，提供一種昆蟲趨光性試驗裝置， 由光源燈管、電源控制盒和趨光反應盒組成，光源燈管向下插入趨光反應盒的中空部分，并位于趨光反應盒的中軸線上，光源燈管安裝在電源控制盒正中朝下方向，兩者采用插拔式安裝連接。上述趨光反應盒為正六邊形中空柱面體，由六個完全相同的子反應盒拼接組成， 拼接后形成趨光反應盒的中空部分，每個子反應盒由右側板、左側板、下底板和后側板圍成一個上底開口的等腰梯形柱面體，該等腰梯形柱面體內設置連接左側板的第一隔板和連接第一隔板的第二隔板；由此將子反應盒分隔成四個區域，順次為暗室、第一趨光通道、第二趨光通道、趨光室；在后側板上設置有活動門；子反應盒的上頂板是活動的，且除開暗室對應部分之外的上頂板是透明的，便于試驗中觀察昆蟲趨光過程中的行為。每個子反應盒的后側板上設置一個活動門，用于在試驗開始前放入昆蟲盒；每個子反應盒的上頂板是活動的，試驗結束后，取開子反應盒上頂板回收昆蟲。在第一隔板和第二隔板結構的作用下，從暗室昆蟲盒到光源的趨光路徑被加倍延長，光強度逐步增大，便于模擬在夜晚自然環境中，田間昆蟲由遠至近趨向誘蟲光源的過程。在上述電源控制盒內，中下方裝配有插拔式燈座，在圍繞插拔式燈座的四周裝配有電源及驅動模塊，系統控制模塊、遙控接收模塊和顯示模塊采用無線遙控方式，選擇設定和控制光源燈管的輻射波長、輻射強度，控制光源燈管開啟和定時關閉，控制狀態用LED數碼管或IXD液晶屏顯示。優選地，所述光源燈管為LED光源燈管，采用正六邊形中空柱面體金屬散熱柱和表面貼裝型SMD-LED發光器件，在金屬散熱柱上安裝有金屬基印刷電路板MC-PCB，在金屬基印刷電路板MC-PCB上安裝有發光器件，已經安裝了發光器件的條狀金屬基印刷電路板 MC-PCB裝配在金屬散熱柱的各個柱面上，金屬基印刷電路板MC-PCB與金屬散熱柱的各個柱面的裝配界面處均勻涂敷有導熱硅橡膠薄層，裝配有金屬基印刷電路板MC-PCB的金屬散熱柱安裝固定在插拔式燈頭上，將透明石英燈管嵌套在金屬散熱柱外，兩者間保持均勻間隙并固定在插拔式燈頭上。進一步地，將LED發光顏色采用不同方式進行組合，能夠產生不同光譜LED光源燈管，LED光源燈管共有16種其中紫外、可見色光和紅外LED光源燈管14種，混合白光 LED光源燈管2種；每種紫外、可見色光和紅外LED光源燈管包含兩種LED，一種是光波長為36(T390 nm的可見紫外光LED，另一種單色光LED是其他近紫外光LED或可見色光LED 或近紅外光LED，即另一種單色光分別是近紫外光33(T360nm，紫藍光390 420 nm，藍紫光 420 450 nm，藍光450 480 nm，藍綠光480 510 nm，綠光510 530 nm，綠黃光530 550 nm，黃綠光550 570 nm，黃光570 590 nm，橙黃光590 605 nm，橙紅光605 620 nm，紅光620 640 nm,深紅光640 670 nm,近紅外光700 750 nm ；2種混合白光LED光源燈管各自有一種白光 LED,它們分別是雙波峰暖白或雙波峰冷白LED。采用插拔方式，將LED光源燈管的插拔式燈頭插入電源控制盒的插拔式燈座，或者從電源控制盒拔出LED光源燈管，即可安裝或更換上述不同光譜的LED光源燈管。
與現有技術比較，本發明的優點與有益效果顯著，綜述如下
I、本發明的昆蟲趨光試驗反應盒由6個完全相同的子反應盒構成，可同時進行由多個單項試驗組成的平行對比試驗，裝置標準化程度高，價格低，便于推廣，有利于改變目前各研究單位的裝置差異性大、試驗結果不能重復、復制、追述的現狀，促進昆蟲趨光試驗裝置的技術進步。2、本發明的昆蟲趨光試驗裝置和研究成果便于延續到田間試驗經自然環境驗證， 加上害蟲殺滅電網和其他結構之后，進而可方便地移植到實際應用的誘蟲滅蟲燈產品中， 有利于改進目前實驗室試驗，田間試驗和產品三個環節脫節的現狀，促進采用物理方式的燈光誘殺害蟲行業的技術進步。3、本發明的LED光源多達16種，光源波峰的數量多，紫外和可見光的光譜寬度 15 30 nm，波峰寬度窄，主波長范圍小，同一光源中，可選擇紫外和可見色光的單波峰或雙波峰，有利于昆蟲試驗的可選趨光波長和波峰數，從而得到更理想的試驗結果。4、本發明的LED光源單波峰的絕對光強度可調，兩種LED雙波峰間相對強度可調， 可智能設置和控制許多個光源試驗變量，有利于昆蟲試驗的可選光強度，開關和亮燈時間設置，從而得到更理想的試驗結果。


圖I是本發明昆蟲趨光試驗裝置立體示意圖。圖2是本發明昆蟲趨光試驗裝置子反應盒立體結構示意圖。圖3是本發明昆蟲趨光試驗裝置子反應盒俯視示意圖。圖4是本發明昆蟲趨光試驗裝置電源控制盒內部結構示意圖。圖5是本發明昆蟲趨光試驗裝置電源控制盒模塊電原理結構示意圖。圖6是本發明昆蟲趨光試驗裝置LED燈管結構示意圖。圖7是本發明昆蟲趨光試驗裝置LED燈管已裝配金屬基印刷電路板和LED的金屬散熱燈柱結構示意圖。圖8是圖7的P-P剖視示意圖。圖9是本發明所述的金屬基印刷電路板貼裝不同光譜的紫外光LED、可見色光LED 和紅外光LED發光器件不意圖。圖10是本發明所述的金屬基印刷電路板貼裝不同光譜的白光LED發光器件示意圖。圖11是本發明昆蟲趨光試驗裝置的LED光源燈管與電源控制盒裝配示意圖。
具體實施例方式下面結合實施例和附圖進行說明。參見圖I至圖11，該昆蟲趨光性試驗裝置，由趨光反應盒I、電源控制盒2和光源燈管3組成，光源燈管3向下插入趨光反應盒I的中空部分，并位于趨光反應盒I的中軸線上，光源燈管3安裝在電源控制盒2正中朝下方向，兩者采用插拔式安裝連接。所述光源燈管3的總功率< 8W,瞬時功率< 10W,由AC220/50Hz供電。所述趨光反應盒I為正六邊形中空柱面體，由六個完全相同的子反應盒拼接組CN
成，拼接后形成趨光反應盒I的中空部分，每個子反應盒由右側板11、左側板14、下底板12 和后側板15圍成一個上底開口的等腰梯形柱面體，該等腰梯形下底長40cm，高20cm，在特別需求的情況下可根據需求定制。該等腰梯形柱面體內設置連接左側板14的第一隔板16 和連接第一隔板16的第二隔板17 ；由此將子反應盒分隔成四個區域，順次為暗室181、第一趨光通道182、第二趨光通道183、趨光室184 ;在后側板15上設置有活動門151 ;子反應盒的上頂板13是活動的，且除開暗室181對應部分之外的上頂板13是透明的。在第一隔板和第二隔板的作用下，昆蟲的趨光路徑被加倍延長，光強度從暗室181到趨光室184逐漸增加，便于模擬在夜晚自然環境中，田間昆蟲由遠至近趨向誘蟲光源的過程。所述電源控制盒2內，中下方裝配有插拔式燈座21，在圍繞插拔式燈座21的四周裝配有電源及驅動模塊22，系統控制模塊23、遙控接收模塊24和顯示模塊25采用無線遙控方式，選擇設定和控制光源燈管3的輻射波長、輻射強度，控制光源燈管3開啟和定時關閉，控制狀態用LED數碼管或IXD液晶屏顯示。所述光源燈管3為LED光源燈管，采用正六邊形中空柱面體金屬散熱柱33和表面貼裝型SMD-LED發光器件34，在金屬散熱柱33上安裝有金屬基印刷電路板MC-PCB35，在金屬基印刷電路板MC-PCB35上安裝有發光器件34，已經安裝了發光器件34的條狀金屬基印刷電路板MC-PCB35裝配在金屬散熱柱33的各個柱面上，金屬基印刷電路板MC-PCB35與金屬散熱柱33的各個柱面的裝配界面處均勻涂敷有導熱硅橡膠薄層36，裝配有金屬基印刷電路板MC-PCB35的金屬散熱柱33安裝固定在插拔式燈頭31上，將透明石英燈管32嵌套在金屬散熱柱33外，兩者間保持均勻間隙并固定在插拔式燈頭31上。所述LED光源燈管為不同光譜的LED光源燈管，將LED發光顏色采用不同方式進行組合，每種光源燈管組合兩種波長，能夠產生16種LED光源燈管其中紫外、可見色光和紅外LED光源燈管14種，混合白光LED光源燈管2種；每種紫外、可見色光和紅外LED光源燈管包含兩種LED，一種是光波長為360 390 nm的可見紫外光LED341，另一種單色光LED 是其他近紫外光LED或可見色光LED或近紅外光LED342，即另一種單色光分別是近紫外光 330 360nm，紫藍光390 420 nm，藍紫光420 450 nm，藍光450 480 nm，藍綠光480 510 nm, 綠光510 530 nm，綠黃光530 550 nm，黃綠光550 570 nm，黃光570 590 nm，橙黃光590 605 nm，橙紅光605 620 nm，紅光620 640 nm，深紅光640 670 nm，近紅外光700 750 nm;2種混合白光LED光源燈管各自有一種白光LED343，它們分別是雙波峰暖白或雙波峰冷白LED。可見紫外色光LED功率變化設置為6檔0、0. 5、I. O、I. 5,2. 0,2. 5W，另加一種單色光LED功率變化設置 12 檔0、0· 5,1. 0,1. 5,2. 0,2. 5,3. 0,3. 5,4. 0,4. 5,5. 0,5. 5W ;或者將可見紫外色光LED功率縮減到4檔，另加一種單色光LED功率變化縮減到7檔。采用插拔方式，將LED 光源燈管的插拔式燈頭插入電源控制盒的插拔式燈座，或者從電源控制盒拔出LED光源燈管，即可安裝或更換上述不同光譜的LED光源燈管。將該試驗裝置用于實驗室試驗，或者將其完善密封后，加滅蟲水盆用于田間應用試驗。設計實驗時，不僅能夠做單項試驗，還能夠做多達6項的平行試驗，或者同時進行2 至6個單項試驗。試驗前，選擇安裝上述燈管中的一種準備試驗。試驗時，開啟子反應盒活動門151，將盛有昆蟲的昆蟲盒放入暗室181，然后關閉子反應盒活動門151，經過一段暗適應時間之后，開啟LED光源燈管3，從子反應盒2透明上頂板13觀察昆蟲的趨光路徑，從暗室181，經第一趨光通道182和第二趨光通道183，到趨光室184的趨光行為，記錄相關數據
6后，按照設定時間定時關燈，揭開反應盒上頂板13，收集昆蟲，結束本次試驗。更換其他光譜LED光源燈管，重復試驗，經過對實驗數據進行對比，確定何種LED光源燈管使試驗昆蟲的趨光應激反應最為明顯強烈，從而確定試驗昆蟲的敏感趨光波長和光強。以上僅是本發明的優選實施方式，應當指出的是，上述優選實施方式不應視為對本發明的限制，本發明的保護范圍應當以權利要求所限定的范圍為準。對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明的精神和范圍內，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種昆蟲趨光性試驗裝置，其特征在于，由趨光反應盒(I)、電源控制盒(2)和光源燈管(3 )組成，光源燈管(3 )向下插入趨光反應盒(I)的中空部分，并位于趨光反應盒(I)的中軸線上，光源燈管(3)安裝在電源控制盒(2)正中朝下方向，兩者采用插拔式安裝連接。
2.根據權利要求I所述的一種昆蟲趨光試驗裝置，其特征在于，所述趨光反應盒(I) 為正六邊形中空柱面體，由六個完全相同的子反應盒拼接組成，拼接后形成趨光反應盒(I) 的中空部分，每個子反應盒由右側板(11)、左側板(14)、下底板(12)和后側板(15)圍成一個上底開口的等腰梯形柱面體，該等腰梯形柱面體內設置連接左側板(14)的第一隔板(16)和連接第一隔板(16)的第二隔板(17);由此將子反應盒分隔成四個區域，順次為暗室 (181 )、第一趨光通道(182)、第二趨光通道(183)、趨光室(184);在后側板(15)上設置有活動門(151);子反應盒的上頂板(13)是活動的，且除開暗室(181)對應部分之外的上頂板(13)是透明的。
3.根據權利要求I所述的一種昆蟲趨光性試驗裝置，其特征在于，所述電源控制盒(2) 內，中下方裝配有插拔式燈座(21)，在圍繞插拔式燈座(21)的四周裝配有電源及驅動模塊 (22)，系統控制模塊(23)、遙控接收模塊(24)和顯示模塊(25)采用無線遙控方式，選擇設定和控制光源燈管(3)的輻射波長、輻射強度，控制光源燈管(3)開啟和定時關閉，控制狀態用LED數碼管或IXD液晶屏顯示。
4.根據權利要求I所述的一種昆蟲趨光性試驗裝置，其特征在于，所述光源燈管(3)為 LED光源燈管，采用正六邊形中空柱面體金屬散熱柱(33)和表面貼裝型SMD-LED發光器件 (34)，在金屬散熱柱(33)上安裝有金屬基印刷電路板MC-PCB (35)，在金屬基印刷電路板 MC-PCB (35)上安裝有發光器件(34)，已經安裝了發光器件(34)的條狀金屬基印刷電路板 MC-PCB (35)裝配在金屬散熱柱(33)的各個柱面上，金屬基印刷電路板MC-PCB (35)與金屬散熱柱(33)的各個柱面的裝配界面處均勻涂敷有導熱硅橡膠薄層(36)，裝配有金屬基印刷電路板MC-PCB (35)的金屬散熱柱(33)安裝固定在插拔式燈頭(31)上，將透明石英燈管(32)嵌套在金屬散熱柱(33)外，兩者間保持均勻間隙并固定在插拔式燈頭(31)上。
5.根據權利要求4所述的一種昆蟲趨光性試驗裝置，其特征在于，所述LED光源燈管為不同光譜的LED光源燈管，將LED發光顏色采用不同方式進行組合，能夠產生16種LED 光源燈管其中紫外、可見色光和紅外LED光源燈管14種，混合白光LED光源燈管2種；每種紫外、可見色光和紅外LED光源燈管包含兩種LED, —種是光波長為360 390 nm的可見紫外光LED (341)，另一種單色光LED是其他近紫外光LED、可見色光LED或近紅外光LED (342)，即另一種單色光分別是近紫外光330 360nm，紫藍光390 420 nm，藍紫光420 450 nm,藍光450 480 nm,藍綠光480 510 nm,綠光510 530 nm,綠黃光530 550 nm，黃綠光550 570 nm，黃光570 590 nm，橙黃光590 605 nm，橙紅光605 620 nm, 紅光620 640 nm,深紅光640 670 nm,近紅外光700 750 nm ；2種混合白光LED光源燈管各自有一種白光LED (343)，它們分別是雙波峰暖白或雙波峰冷白LED。
全文摘要
本發明公開了一種昆蟲趨光性試驗裝置，由LED光源燈管、電源控制盒和趨光反應盒構成，趨光反應盒由兩個隔板分隔成暗室、第一趨光通道、第二趨光通道、趨光室四個區域，使從暗室昆蟲盒到光源的趨光路徑的光強度逐步并連續增大，便于模擬在夜晚自然環境中，田間昆蟲由遠至近趨向誘蟲光源的過程。本發明解決了目前昆蟲趨光性試驗裝置的實用性不強、但價格高或者價格低但實用性差，同時難以進行平行對比試驗的問題。與現有技術相比，本發明所述裝置具有成本低、實用性強、光譜選擇范圍大、光譜波峰多、裝置標準化程度高和可進行對比試驗等優點。
文檔編號A01K67/033GK102578049SQ20121004890
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月29日 優先權日2012年2月29日
發明者楚鵬, 范朝勛, 譚浩, 龔林 申請人:成都鼎明光電科技有限公司