本发明涉及生物工程领域，具体为生物实验用光合作用模拟装置。
背景技术：
1、生物实验是生命科学研究的重要手段，通过控制变量和观察生物体在不同条件下的反应，科学家们能够深入了解生命过程和机制；这些实验涵盖了从分子生物学、细胞生物学到生态学的广泛领域，旨在揭示生物体的结构、功能及其相互作用；生物实验通常需要精确的实验设备和严格的环境控制，以确保结果的可靠性和可重复性，而在对植物生命方面进行研究的时候，绕不开的就是光合作用，光合作用是植物、藻类和某些细菌利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质(如葡萄糖)和氧气的过程；这个过程不仅是这些生物体获取能量的主要方式，也是地球上大气中氧气的主要来源；光合作用分为光反应和碳反应两个阶段：在光反应阶段，光能被叶绿素等光合色素吸收，转化为化学能；在碳反应阶段，化学能被用于将二氧化碳固定成有机物；光合作用的效率和速率受光强、二氧化碳浓度、温度等多种因素的影响，因此对这些因素的研究对于理解和优化光合作用至关重要，为了深入研究光合作用及其影响因素，科学家们开发了生物实验用光合作用模拟装置；这些装置通过精确控制实验条件，如光照强度、光照角度、二氧化碳浓度和温度，模拟植物在自然环境下的光合作用过程；这种模拟装置不仅可以提供稳定的实验环境，还可以通过调节各种参数，帮助科学家探究不同环境条件对光合作用的影响。
2、首先，传统的光合作用模拟装置通常依靠手动调节光源的位置和角度，这不仅耗时费力，而且容易产生误差，导致实验结果的不一致，此外，外部光源的干扰也会对实验过程产生负面影响，特别是在需要精确控制光强和照射角度的实验中，这些问题尤为突出，因此，开发一种能够自动调节光照高度和角度，并且能够有效屏蔽外部光源干扰的设备，成为提升实验精度和效率的关键；
3、其次，传统的光合作用模拟装置的气体混合方式常常难以保证气体的均匀混合，而气体中的灰尘和杂质也会对实验造成干扰，通常的气体净化过程复杂且容易引入新的污染源，难以满足高精度实验的需求，因此，需要一种高效的气体混合与净化系统，以确保实验用气的纯净度和均匀性，从而保证实验数据的可靠性；
4、最后，传统的光合作用模拟装置，经常需要更换实验样本，这一过程如果依赖手动操作，不仅费时费力，还容易造成实验环境的波动，影响实验结果的可靠性，传统的植被更换方法通常缺乏自动化和精密控制，导致操作繁琐且效率低下，因此，开发一种能够快速、高效、更换植物样本的自动化装置，成为提升实验效率和操作便捷性的关键。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本发明提供了生物实验用光合作用模拟装置，解决了设备的光照角度和高度不能灵活调整的问题。
2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：生物实验用光合作用模拟装置，包括立架，所述立架顶部固定连接有遮光罩一，所述遮光罩一内部固定连接有培养皿，所述立架一侧设置有电机一，所述电机一输出端固定连接有转柱一，所述转柱一外壁固定连接有凸轮，所述凸轮外壁设置有滚轮一，所述立架内部滑动连接有支撑柱，所述滚轮一转动连接在所述支撑柱一端，所述支撑柱另一端固定连接有连接板，所述连接板底部固定连接有灯架，所述灯架内部设置有照射灯，所述照射灯一侧设置有反光罩，所述反光罩固定连接在所述灯架底部，所述培养皿内壁设置有反射层，所述反射层内部设置有多个交叉玻璃板，所述遮光罩一内部固定连接有固定柱，所述固定柱外壁套设有弹簧一，所述弹簧一一端固定连接有遮光罩二，所述遮光罩二滑动连接在所述固定柱外壁，所述遮光罩二顶部固定连接有对接板，所述对接板一侧固定连接有遮光罩三，所述立架底部设置有输气组件，所述培养皿内部设置有便拆组件。
3、优选的，所述输气组件包括气泵，所述气泵输入端固定连接有进气管，所述气泵输出端固定连接有输送管一，所述输送管一一端固定连接有混合管。
4、优选的，所述混合管一侧设置有电机二，所述电机二输出端固定连接有转轴，所述转轴转动连接在所述混合管内部，所述转轴外壁固定连接成环形阵列分布的螺旋叶，所述混合管顶部设置有输送管二。
5、优选的，所述输送管二一端固定连接有净化框，所述净化框内部设置有净化层一，所述净化框内部设置有净化层二，所述输送管二一侧设置有紫光灯，所述紫光灯固定连接在所述立架内部。
6、优选的，所述便拆组件包括电动推杆，所述电动推杆设置在所述培养皿内部，所述电动推杆输出端固定连接有齿条，所述齿条滑动连接在所述培养皿内部。
7、优选的，所述培养皿内部固定连接有固定板，所述固定板内部转动连接有转柱二，所述转柱二外壁固定连接有齿轮，所述齿轮与所述齿条之间相啮合。
8、优选的，所述转柱二外壁固定连接有连接杆一，所述连接杆一一端转动连接有连接杆二，所述连接杆二一端转动连接有种植块。
9、优选的，所述种植块内部设置有弹簧二，所述弹簧二一端固定连接在所述种植块内部，所述弹簧二另一端固定连接有斜槽块。
10、优选的，所述斜槽块内部滑动连接有限位杆，所述限位杆固定连接在种植块内部，所述斜槽块一侧转动连接有滚轮二，所述斜槽块滑动连接在所述种植块内部。
11、工作原理：在使用设备进行实验的时候，根据具体需求可以驱动电机一，使得电机一带动转柱一进行转动，进而同步带动凸轮以转柱一为圆心进行转动，此时凸轮通过前后凹凸不对齐的设置使得支撑的滚轮一可以顺着其外轨道进行位移，进而对支撑柱产生推拉的效果，以此通过支撑柱来调节连接板的具体高度，连接板的高度发生变化的同时，对应的灯架和照射灯高度也会同步发生变化，当照射灯到达不同的反射层位置时，对应的通过反射层不同角度的设置，其对应的照射角度和高度都可以达到被调节的效果，并且对应的灯架连接照射灯在进行升降的同时，对应的遮光罩二也会被跟随灯架同步位移并对照射灯照射的光进行聚集的反光罩所挤压，使其在固定柱的限制下，对弹簧一产生挤压或者拉伸的效果，同时通过对接板调节对应遮光罩三的位置，以此保证遮光罩一、遮光罩二和遮光罩三可以保证不会有其他光源干扰到实验，实验过程中需要输送二氧化碳等气体时，可以通过不同的进气管将气体通过气泵利用输送管一输送至混合管内，此时所有气体聚集在一起，同步启动电机二，使得电机二带动转轴进行转动，转轴转动的时候可以使得聚集在混合管内的气体混合均匀，之后通过输送管二先经过紫光灯的照射进行初步消毒，在气体经过净化框的位置时，先会被净化层一的细小孔洞纱网进行第一次过滤，然后会被净化层二内的活性炭进行第二次过滤，以此保证实验所输入的气体质量达标，最后气体会通过输送管二输送至培养皿内作为实验气体条件存在，当实验需要更换植被的时候，可以通过驱动电动推杆拉动齿条，进而使得齿条通过与固定板之间齿痕的啮合，使得固定板开始转动，以此带动转柱二进行同步转动，当转柱二开始转动的时候，对应的连接杆一会以转柱二为圆心进行转动，同时的连接杆二倾斜角度也会发生和连接杆一差不多的变化，这样连接杆一和连接杆二就可以同步推动种植块向培养皿顶部位置去，以此便于更换实验植物，并且在种植块被推动的时候，对应的滚轮二和斜槽块会同步受到力地作用，进而使得斜槽块在限位杆的限制下对弹簧二的体积进行压缩，此时的滚轮二和斜槽块就可以顺利没入种植块内，使得种植块顺利滑动，并且对应的更换完植物后，对应的种植块回归原位时候，对应的弹簧二可以通过自身的还原性将斜槽块连带滚轮二推回原有位置，以此固定种植块的培养高度。
12、本发明提供了生物实验用光合作用模拟装置。具备以下有益效果：
13、1、本发明通过灯架、电机一和凸轮等部件之间的配合，实现了设备能够在不同高度和角度进行光照调节的功能，遮光罩的同步位置变化则确保了设备在操作过程中不会受到其他光源的干扰，这种设计不仅保证了实验光照条件的精确性和一致性，还能根据不同实验需求进行灵活调整，从而提升实验数据的可靠性和可重复性。
14、2、本发明通过输送管一、混合管和转轴等部件之间的配合，使得设备内的气体可以均匀混合后再进入培养皿中，确保实验条件的一致性和稳定性，此外，气体在输送过程中经过多重净化处理，有效去除灰尘和其他杂质，这一系列处理过程保证了实验所用气体的高纯度和高质量，从而为实验提供了可靠的环境条件。
15、3、本发明通过连接杆一、弹簧二和斜槽块等部件之间的配合，使种植块能够快速、平稳地移动到培养皿顶部进行更换操作，并且对应的种植块培养高度还可以进行固定，这种高效的设计不仅简化了操作流程，减少了更换植物的时间，还提高了操作的精确性和稳定性，确保了实验环境的连续性和一致性。
1.生物实验用光合作用模拟装置，包括立架(1)，其特征在于，所述立架(1)顶部固定连接有遮光罩一(2)，所述遮光罩一(2)内部固定连接有培养皿(3)，所述立架(1)一侧设置有电机一(4)，所述电机一(4)输出端固定连接有转柱一(5)，所述转柱一(5)外壁固定连接有凸轮(6)，所述凸轮(6)外壁设置有滚轮一(7)，所述立架(1)内部滑动连接有支撑柱(8)，所述滚轮一(7)转动连接在所述支撑柱(8)一端，所述支撑柱(8)另一端固定连接有连接板(9)，所述连接板(9)底部固定连接有灯架(10)，所述灯架(10)内部设置有照射灯(11)，所述照射灯(11)一侧设置有反光罩(12)，所述反光罩(12)固定连接在所述灯架(10)底部，所述培养皿(3)内壁设置有反射层(13)，所述反射层(13)内部设置有多个交叉玻璃板(14)，所述遮光罩一(2)内部固定连接有固定柱(15)，所述固定柱(15)外壁套设有弹簧一(16)，所述弹簧一(16)一端固定连接有遮光罩二(17)，所述遮光罩二(17)滑动连接在所述固定柱(15)外壁，所述遮光罩二(17)顶部固定连接有对接板(18)，所述对接板(18)一侧固定连接有遮光罩三(19)，所述立架(1)底部设置有输气组件，所述培养皿(3)内部设置有便拆组件。
2.根据权利要求1所述的生物实验用光合作用模拟装置，其特征在于，所述输气组件包括气泵(20)，所述气泵(20)输入端固定连接有进气管(21)，所述气泵(20)输出端固定连接有输送管一(22)，所述输送管一(22)一端固定连接有混合管(23)。
3.根据权利要求2所述的生物实验用光合作用模拟装置，其特征在于，所述混合管(23)一侧设置有电机二(24)，所述电机二(24)输出端固定连接有转轴(25)，所述转轴(25)转动连接在所述混合管(23)内部，所述转轴(25)外壁固定连接成环形阵列分布的螺旋叶(26)，所述混合管(23)顶部设置有输送管二(27)。
4.根据权利要求3所述的生物实验用光合作用模拟装置，其特征在于，所述输送管二(27)一端固定连接有净化框(28)，所述净化框(28)内部设置有净化层一(29)，所述净化框(28)内部设置有净化层二(30)，所述输送管二(27)一侧设置有紫光灯(31)，所述紫光灯(31)固定连接在所述立架(1)内部。
5.根据权利要求1所述的生物实验用光合作用模拟装置，其特征在于，所述便拆组件包括电动推杆(32)，所述电动推杆(32)设置在所述培养皿(3)内部，所述电动推杆(32)输出端固定连接有齿条(33)，所述齿条(33)滑动连接在所述培养皿(3)内部。
6.根据权利要求5所述的生物实验用光合作用模拟装置，其特征在于，所述培养皿(3)内部固定连接有固定板(34)，所述固定板(34)内部转动连接有转柱二(35)，所述转柱二(35)外壁固定连接有齿轮(36)，所述齿轮(36)与所述齿条(33)之间相啮合。
7.根据权利要求6所述的生物实验用光合作用模拟装置，其特征在于，所述转柱二(35)外壁固定连接有连接杆一(37)，所述连接杆一(37)一端转动连接有连接杆二(38)，所述连接杆二(38)一端转动连接有种植块(39)。
8.根据权利要求7所述的生物实验用光合作用模拟装置，其特征在于，所述种植块(39)内部设置有弹簧二(40)，所述弹簧二(40)一端固定连接在所述种植块(39)内部，所述弹簧二(40)另一端固定连接有斜槽块(42)。
9.根据权利要求8所述的生物实验用光合作用模拟装置，其特征在于，所述斜槽块(42)内部滑动连接有限位杆(41)，所述限位杆(41)固定连接在种植块(39)内部，所述斜槽块(42)一侧转动连接有滚轮二(43)，所述斜槽块(42)滑动连接在所述种植块(39)内部。
