PPFD-2 植物生长灯光分布测试系统


产品性能

○ 由25组(可选)光量子传感探测器组成
○ 根据不同植物生长灯的要求,测试高度可调

  • 产品介绍
  • 产品参数
  • 产品特征
  • 工作原理
  • 满足标准
  • 适用范围

    PPFD-2 是一款专为LED植物生长灯设计的高精度分布测试系统。它模拟了植物生长灯在大棚内的真实使用场景,通过25组高灵敏度光量子传感器矩阵,精准捕捉植物在不同光源照射下实际接收到的光量子通量密度(PPFD)分布数据。

    一句话定位: 它是植物工厂和农业科研中,用于校准光照、优化灯具布局的“光环境CT扫描仪”


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    >波长范围:400nm~ 700nm(覆盖植物光合作用的有效光谱 PAR) 
    >测量范围:0~4000umol/m2 /s (其他量程可以接受定制)
    >分辨率:0.1 umol/m2 /s (微小的光强变化也能精准捕捉)   
    >测量重复性:<0.1%
    >线性误差:<0.1%
    >测量最大允许误差:土5% (可溯源至NIM或NIST,数据权威可靠)
    >接收角:180°(带余弦校正)
    >传感器:量子型宽动态线性光电转换器
    >壳体材料:铝(表面阳极氧化)
    >防水:IP68 (可定制水下测量)
    >传感器引线长度:5m



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    它并非单一的测量工具,而是一个模拟植物冠层受光情况的分布测试系统。其核心工作逻辑如下:

    1. 核心传感:量子型光电转换

    系统的核心是25组光量子传感器。这些传感器采用了“量子型宽动态线性光电转换器”。

    • 原理: 当光子(光量子)照射到传感器表面时,光电转换器将其转化为微弱的电流信号。

    • 关键点: “量子型”意味着它专门针对光合作用有效辐射(PAR,波长400nm~700nm)进行响应,只测量植物能利用的光。

    2. 误差修正:余弦校正与宽动态

    为了模拟植物在真实大棚环境下的受光情况,系统在物理层面进行了两项关键修正:

    • 180°接收角 + 余弦校正: 光线照射到植物叶片的角度是多变的(不仅仅是垂直照射)。该系统通过余弦校正技术,修正了因不同入射角度(如侧光、斜射光)造成的测量误差,确保无论光线从哪个角度射来,数据都准确。

    • 宽动态线性: 解决了近距离照射时光强过大的非线性失真问题,保证在0~4000 μmol/m²/s的范围内,测量线性误差小于0.1%。

    3. 数据采集:模拟植物冠层

    • 阵列布局: 25个传感器按照特定的矩阵排列,模拟了植物生长的“冠层平面”。

    • 高度调节: 系统可以根据不同的植物生长灯高度进行调节,模拟植物在不同生长阶段(如幼苗期与成熟期)实际接收到的光量。

    4. 软件处理:分布图生成

    • 信号处理: 传感器采集到的模拟信号转化为数字信号传输给软件。

    • 可视化建模: 软件接收25个点位的数据,通过算法生成PPFD数据分布图(直观显示光照哪里强、哪里弱)和时间变化记录曲线图(记录光照随时间的稳定性)。


    工作流程图解

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    • 溯源性: 测量数据可溯源至中国计量科学研究院 (NIM) 或 美国国家标准与技术研究院 (NIST),确保测试结果的法律效力和国际通用性。

    • 参考标准: 系统设计参照了LED植物生长灯在实际应用中的测试要求,符合行业对光环境测量的严谨规范。





    植物生长灯的应用案例非常广泛,可以应用于农业、科研、园艺和植物繁殖等领域,为植物生长和发展提供合适的光照条件。它的出现,不仅解决了光照不足的问题,也为人们创造了更多的种植和研究可能性。

    • 植物生长灯研发: 灯具厂商用于测试新品的光照均匀度,优化光学设计。

    • 农业设施工程: 大棚和温室建设中,用于规划灯具的悬挂高度布局间距,确保光照无死角。

    • 科研与质检: 农业科研机构、质检中心用于出具权威的光照环境检测报告。

    • 生长环境监测: 长期监测植物冠层的光照变化,为光配方研究提供数据支持。

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