CIRAS-2光合作用測定系統(tǒng)操作指南課件

1、CIRAS-2光合作用測定系統(tǒng)操作指南中國代表處和技術(shù)服務(wù)處：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)植物科學(xué)系Email:電話、CIRAS-2簡介二 、注意事項(xiàng)三、系統(tǒng)基本配置四、 光合儀的安裝五、光合儀的操作方法六、光合儀的維護(hù)七、 常見故障的排除一 CIRAS-2簡介PP System是世界知名的科學(xué)儀器制造商。由其制造的CIRAS-2光合儀是目前世界上最先進(jìn)的光合作用測定系統(tǒng)。除了可進(jìn)行常規(guī)的光合速率測定之外，您還可以對光強(qiáng)、CO2濃度、溫度、濕度進(jìn)行精確控制，充分滿足您的科研需要。1. CIRAS-2系統(tǒng)不能有水進(jìn)入，在儀器中不能使用水泡流量計(jì)或水壓計(jì)。2. 只能使用PP Syste

2、ms公司提供的電源或充電電池為CIRAS-2供電，使用任何其它的電源引起的儀器故障將不承擔(dān)保修。3. CIRAS-2使用的電池是氫化鎳型電池，在不使用儀器時(shí)電池仍然慢慢的耗電，因此，在使用儀器之前必須給電池充電。二、注意事項(xiàng)4. 在攜帶備用電池時(shí)，電池的接線端要用絕緣套保護(hù)起來。5. 所有安裝到CIRAS-2上的電插頭都在連接套上標(biāo)有紅色圓點(diǎn)，必須正確安裝到與之相匹配的插孔中，并且要插牢使接口鎖住。在拔出插頭時(shí)，應(yīng)向后拔拉插頭前面的連接套，而不能拔拉連接器本身或者連接線。6. 當(dāng)使用自備的CO2鋼瓶供氣時(shí)，不要將CO2鋼瓶直接連接到CIRAS-2系統(tǒng)，要通過一個(gè)可以排放到大氣的“T”型管進(jìn)行連

3、接。7. 保持主機(jī)在垂直位置操作運(yùn)行CIRAS-2系統(tǒng)。8. 存放葉室時(shí)，應(yīng)該將葉室處于打開狀態(tài)，防止海面墊長期擠壓而失去彈性。10. 如果打開電源開關(guān)時(shí)CIRAS主機(jī)不能啟動(dòng)，或者只有泵啟動(dòng)但屏幕沒有顯示，檢查電池是否充滿電。11. 如果需要向廠家或代理商咨詢，請?zhí)峁┐鎯ζ鞯陌姹竞蛢x器的序列號。這些信息在儀器底部。三、CIRAS-2光合儀的基本配置主機(jī)葉室吸收管紅光光源濾紙片白光光源數(shù)據(jù)傳輸線外接電源電源線PLC6（U）型葉室可以更換的葉室窗口類型：每一中窗口分上下兩片，更換葉室窗口時(shí)一定涂抹凡士林，防止漏氣。Rice圓形窗口Broad闊葉型窗口Narrow水稻型窗口PLC6（U）型葉室窗口

4、控溫器記錄按鈕PLC6（U）型葉室按住手柄向下壓，合上葉室窗口PLC6（U）型葉室紅外線葉溫測定探頭窗口端風(fēng)扇PAR探頭安裝光源光源電源插座PLC6（U）型葉室光源電源插頭連接光源電源電源插頭風(fēng)扇鹵鎢燈光源適用于PLC6（U）型葉室電源開關(guān)電源插頭風(fēng)扇紅白光光源（LED）適用于PLC6（U）型葉室紅白光光源（LED）適用于PLC6（U）型葉室電源插頭固定螺絲 二極管燈泡葉室窗口密封調(diào)節(jié)螺絲使用工具：3mm外六角扳手PLC6（U）型葉室松緊調(diào)節(jié)螺絲PLC6（U）葉室外接電源連線外接電源保險(xiǎn)絲和保護(hù)器紅色為正極黑色為負(fù)極儀器的初步檢查：1、 檢查吸收管將CIRAS-2主機(jī)放在一個(gè)安全的平面上使吸收

5、管向上，檢查吸收管內(nèi)的化學(xué)試劑是否已經(jīng)耗盡，同時(shí)檢查吸收管是否正確的插進(jìn)接口。各管中安放位置和灌裝的化學(xué)試劑名稱（圖1）。干燥劑：吸收水分，烘干后桔黃色，吸收水分后變?yōu)榫G色，如果90已經(jīng)變成綠色，請更換新鮮干燥的。堿石灰：吸收CO2，具有吸收CO2功能的為藍(lán)綠色，吸收CO2后變?yōu)橥咙S色。分子篩：白色圓顆粒，具有吸收CO2和水分的功能，當(dāng)吸收CO2和水分，顏色不發(fā)生變化。四、CIRAS-2光合儀的安裝分子篩干燥劑干燥劑堿石灰堿石灰分子篩干燥劑水分平衡器，內(nèi)部有一個(gè)指示燈12435圖1 光合儀主機(jī)參比氣進(jìn)氣口參比氣出氣口葉室電信號插孔通訊接口外接電源插孔圖2 CIRAS-2電信號和氣路連接面板分析

6、氣進(jìn)氣口空氣進(jìn)氣口電源開關(guān)圖3 吸收管的排列和氣流方向吸收管1 2/3干燥劑 / 1/3分子篩2 堿石灰3 堿石灰4 4/5干燥劑 / 1/5分子篩5 干燥劑功能調(diào)節(jié)分析儀CO2 和H2O 的零點(diǎn)調(diào)節(jié)分析儀CO2 零點(diǎn)吸收 CO2濃度控制 濕度控制 濕度2、 連接葉室CIRAS-2的連接器位于吸收管的右側(cè)，葉室的氣路和電信號插頭連接到正確的位置。（1）電信號插頭連接葉室電信號插頭上的紅色圓點(diǎn)必須朝上，插入PLC 插孔中，并且插牢直到鎖緊。（2）氣路連接葉室的“分析氣路管”標(biāo)有“A”，連接到分析樣品的進(jìn)氣口（AN）；參比氣路管有兩根，都標(biāo)有“R”，分別連接到主機(jī) 的 空 氣 供 應(yīng) 出 氣 口

7、(AIR ) 和 參 比 樣 品 進(jìn) 氣 口(REF)。（3）電源連接 安裝電池（圖4），該系統(tǒng)由內(nèi)置電池為主機(jī)和葉室風(fēng)扇，LED光源，跟蹤環(huán)境溫度控制供電。如果需要精確的溫度控制或者用鹵素光源，則必須給CIRAS-2一個(gè)外部電源為其供電。注：外部電源是一個(gè)12V 8A的電源，在CIRAS-2打開之前必須接通，并且確保正、負(fù)極正確連接。外部電源可以采用汽車上使用的電瓶，規(guī)格要求：12V 34Ah以上能夠滿足需要。圖4 電池的安裝和CO2套筒鎳氫電池：將具有正負(fù)極插孔的一段在底部推進(jìn)安裝CO2套筒1、打開CIRAS-2主機(jī)打開主機(jī)（紅色的開關(guān)按鈕在前面板上），紅色開關(guān)按扭是亮的，如果儀器工作正常

8、，平衡裝置后面的綠色指示燈閃亮。注意：使用主機(jī)外接電源，將電源插頭連接到前面板的“EXT PWR”專用插座上。切勿將插頭插入任何其它插孔，否則將會損壞CIRAS-2主機(jī)。五 光合儀的操作方法2、啟動(dòng)控制程序雙擊圖標(biāo)“Ciras RCS”啟動(dòng)控制程序。或者從任務(wù)欄 上 選 擇 開 始 （ Start ） 程 序 （ Programs ） CIRAS-2 Remote Control Software CIRAS-2Remote Control Software ,顯示：點(diǎn)擊Login，顯示：點(diǎn)擊倒立的三角形，選擇New User，顯示：輸入新的用戶名顯示用戶名的路徑 ，按“OK”鍵。輸入新的用戶

9、名，點(diǎn)擊“OK”，或者按鍵盤上“OK”顯示COM端口信息，修改按 選擇正確的連接端口。U/I默認(rèn)端口為COM2。輸入用戶的Email地址。按“OK”確定，顯示：點(diǎn)擊倒立的三角形，選擇New User，顯示：點(diǎn)擊“Settings”進(jìn)行參數(shù)選擇和設(shè)置：顯示：儀器默認(rèn)的探頭為：Analyser Only，點(diǎn)擊P顯示：設(shè)定“Probe Type”顯示：設(shè)定“Probe Type”為：Auto PLC(Temp. and Light)根據(jù)葉室窗口類型，選擇“Chamber/Cuvette type ”顯示：進(jìn)行“System Setup ”(系統(tǒng)設(shè)定)顯示：設(shè)定葉室流量(Cuvette Flow)（1

10、50-470ml/min），選擇葉室上光源類型“Light type”,Ambient ,LED,Tungsten HalogenPAR（光合有效輻射探頭）選擇“Use Sensor”葉片溫度測量方式：IR Sensor,Energy Balance葉片上下表皮的氣孔比率“Stomatal Ratio”,設(shè)定Upper %,Lower %界面層阻力“Boundary Lawer”:參見葉室手柄上測量的常數(shù)按“OK”,返回到“Parameters Editor”，按“Cuvette Environment”設(shè)定“Cuvette Environment”, 顯示：控制類型“Control Type

11、”，分別選擇控制CO2、H2O：CO2 Supply (Ref) Approximate ppm 控制參比CO2濃度的近似值ppmSupply (Ref) Set ppm 控制參比CO2濃度的設(shè)定值ppmCuvette (An) Set ppm. 控制葉室中分析CO2濃度的設(shè)定值ppm選擇控制參比CO2濃度的近似值ppmH2O Supply (Ref) % AmbientSupply (Ref) Set MB (0 to Ambient)Cuvette (An) %RH (vs leaf T)控制參比氣中濕度的百分?jǐn)?shù)控制參比氣中濕度的設(shè)定值毫巴葉室相對濕度（分析氣）的百分?jǐn)?shù)（對應(yīng)葉片溫度）Cu

12、vette (An) Set MB (0-Dewpoint) 葉室（分析氣）相對濕度設(shè)定值毫巴（0露點(diǎn)）葉片對于葉室的VPDLeaf to Cuvette VPD選擇提供（參比）環(huán)境濕度的百分?jǐn)?shù)。設(shè)定“Control Setpoints” ：控 制 值 的 設(shè) 定 “ Control Setpoints” ， 分 別 選 擇 控 制 CO2 、 H2O 、 PAR 、Temp：CO2 0-1000ppm； H2O 0-100； PAR 0-2000；Temperature ，三種方式供選擇，None, Track Value, Enter Value。設(shè)定結(jié)束后按“OK”，返回到“Parame

13、ters Editor”。在“Parameters Editor”下點(diǎn)擊“ciras Time”顯示：將CIRAS主機(jī)的時(shí)間設(shè)置成當(dāng)?shù)氐臏?zhǔn)確時(shí)間。按“OK/ Apply”，返回到“Parameters Editor”。在“Parameters Editor”下點(diǎn)擊“Analog Output”顯示：儀器出廠時(shí)已經(jīng)設(shè)置，用戶不要再設(shè)置在“Parameters Editor”下點(diǎn)擊“CIRAS Internal Recording”顯示：如果選擇“ EnableInternal Recordin ” ，測定的數(shù)據(jù)將記錄在主機(jī)內(nèi)存中。建議用戶一般情況下不要激活該記錄方式。在“Parameters E

14、ditor”下點(diǎn)擊“Analyser Settings”顯示：設(shè)定分析儀的調(diào)零和差分平衡（zero/Diffbal）的方式，通常使用“Automatic”，其它選項(xiàng)不用設(shè)定。按“OK”，返回“Parameters Editor” ?！癙arameters Editor”對話框中的多個(gè)選項(xiàng)設(shè)定完成后，點(diǎn)擊“OK”，進(jìn)入測定狀態(tài)：紅外室的溫度控制在55預(yù)熱狀態(tài)預(yù)熱狀態(tài)顯示儀器狀態(tài)，Normal Runinng可以進(jìn)行測定。顯示左右電池、外接電源的狀態(tài)測定參數(shù)結(jié)果設(shè)定的控制參數(shù)點(diǎn)擊settings下拉菜單中的Graph（圖標(biāo)）- preferences或者點(diǎn)擊settings Editor- Gra

15、ph Preferences則顯示：只能夠顯示4個(gè)參數(shù)的瞬時(shí)變化，用戶根據(jù)需要將重點(diǎn)觀察的參數(shù)顯示在屏幕上。默認(rèn)上圖中的4 個(gè)參數(shù)，改變參數(shù)請先刪除現(xiàn)存的，再標(biāo)注增加的。顯示屏字體的大小的設(shè)置“Font Size “Time and data”點(diǎn)擊右上角 選擇字體設(shè)置完成按“OK”，返回測定狀態(tài)。點(diǎn)擊Recording下拉菜單，選擇begin設(shè)定“Control Setpoints” ：選擇begin，顯示Select Recording Option：點(diǎn)擊倒三角角選擇文件存儲類型包括追加、覆蓋、每次建立新的文件名選擇記錄類型：Key Press(按鍵方式)Timed(定時(shí)方式)Respons

16、e Curve（響應(yīng)曲線）選擇“Key Press”記錄類型，顯示：數(shù)據(jù)存儲 對話框，輸入文件名，可以采用自動(dòng)編號或用戶輸入文件名，按確定。文件名存儲的路徑，按確定，進(jìn)入測定和記錄數(shù)據(jù)狀態(tài)。零點(diǎn)自動(dòng)調(diào)整按“Start”零點(diǎn)自動(dòng)調(diào)整差分平衡，自動(dòng)進(jìn)行儀器自動(dòng)調(diào)節(jié)完成，可以進(jìn)行測定。壓下和抬起手柄上的黑色支架，可以使葉室處在合上或打開狀態(tài)。當(dāng)葉室完全關(guān)閉沒有葉片時(shí)，CO2和H2O的差值為000到001/001。當(dāng)夾上葉片后，觀察測定結(jié)果的瞬時(shí)變化過程，當(dāng)經(jīng)過大約2060秒鐘，CO2、H2O差值以及結(jié)果相對穩(wěn)定后，按“Single”鍵或葉室把手上的按鈕，記錄測定結(jié)果。打開葉室，測定其他葉片。按Sin

17、gle記錄標(biāo)志按手柄記錄按鈕記錄標(biāo)志當(dāng)測定不同處理需要改變區(qū)號和記錄結(jié)果的說明時(shí)，按記錄圖標(biāo)下面的“T”,進(jìn)入“Select Treatment orEdit Comment ”，選擇不同的區(qū)號和編輯注釋說明。當(dāng)全部測定結(jié)束按“Stop”,退出測定記錄狀態(tài)，關(guān)閉程序，關(guān)閉主機(jī)。當(dāng)選擇“Timed”記錄類型，則顯示：設(shè)定Record Interval 記錄時(shí)間間隔（秒），每一個(gè)記錄點(diǎn)記錄的次數(shù)與間隔時(shí)間，按“OK”，則顯示數(shù)據(jù)存儲文件名對話框：確定后，顯示數(shù)據(jù)保存的路徑，進(jìn)入測定狀態(tài)。輸入文件名按“Start”,進(jìn)入自動(dòng)記錄狀態(tài)，夾上葉片測定。測定結(jié)束，按“Stop”,推出測定。當(dāng)選擇“Resp

18、onse Editor”記錄類型，則顯示：按“Recording Options”，則顯示：設(shè)置參數(shù)：記錄點(diǎn)記錄的次數(shù)(Repeat)，兩次記錄之間的間隔時(shí)間（Interval）;Settle Time 調(diào)整時(shí)間 ，記錄前需要達(dá)到平衡的最小時(shí)間（秒） ；Automatic Response自動(dòng)制作響應(yīng)曲線 ；Manual Response手動(dòng)制作響應(yīng)曲線 ；Light Type光照類型 ，根據(jù)葉室上的光源設(shè)定，LED，Tungsten Halogen ；Temperature Control，溫度控制方式；設(shè)定完成，按“OK”，返回Response Editor設(shè)置參數(shù)：參比CO2濃度；H2O

19、濃度，不控制濕度設(shè)置為99或100；溫度控制；PAR控制；Settle控制點(diǎn)的間隔時(shí)間；設(shè)定完成，按“OK”，保存修改的響應(yīng)曲線設(shè)置。輸入保存數(shù)據(jù)的文件名進(jìn)入響應(yīng)曲線測定狀態(tài)：點(diǎn)擊記錄框中的，則顯示控制參數(shù)：按“Start”進(jìn)行響應(yīng)曲線的測定;按“T”，修改區(qū)號和說明;測定結(jié)束，按“Stop”，推出測定。按“Start”數(shù)據(jù)的傳輸：使用整合計(jì)算機(jī)（U/I）控制測定時(shí)，所有數(shù)據(jù)文件保存在以下目錄：Storage Card Users User Name Datafiles在PC計(jì)算機(jī)安裝U/I程序“MSASYNC”，將USB驅(qū)動(dòng)程序光盤放到光驅(qū)內(nèi)，連接U/I與PC，PC計(jì)算機(jī)搜索USB程序并安裝

20、， 實(shí)現(xiàn)U/I與PC計(jì)算機(jī)的通訊。設(shè)定“Control Setpoints” ：Ciras Utilities（CIRAS工具欄）下拉菜單：Zero 調(diào)零Diff Bal 差分平衡Measure Quit 測定退出Initialise初始化Pulse Alarm 脈沖信號Diagnostics 診斷Stored Diff Bal 儲存差分平衡Calibration 校正Calibration Check 校正檢查Calibration Reset 重新設(shè)定校正狀態(tài)CIRAS Recording CIRAS記錄狀態(tài)當(dāng)儀器出現(xiàn)不正?，F(xiàn)象時(shí)，啟動(dòng)Ciras Utilities菜單下 的 Diagno

21、stics 診 斷 程 序 ， 按 Report ， 保 存 診 斷 結(jié)果，分析存在的問題，排除故障。利用大氣測定時(shí)操作方法將3號吸收管更換成空管，在“air”進(jìn)氣口處連接一個(gè)緩沖瓶（圖5），將緩沖瓶采氣口的管子放到測定地點(diǎn)的上風(fēng)口處。其他操作同上。IN連接大氣無高CO2源干擾的位置OUT口用橡皮管連接到儀器的“AIRIN”緩沖瓶的容積最小為1L或更大圖5 緩沖瓶制作圖當(dāng)儀器進(jìn)入測定狀態(tài)后首先檢查儀器工作是否正常。1. 打開主機(jī)當(dāng)進(jìn)入測定狀態(tài)后，葉室中不夾葉片，合上葉室；2. 如果采用CO2 鋼瓶供氣，設(shè)定測定時(shí)的CO2濃度；如果采用大氣供氣，按照大氣供氣方式取氣，經(jīng)過2 3min之后，觀察測

22、定菜單中參比CO2 （C）和差值是否穩(wěn)定，如果二者很穩(wěn)定，說明儀器的氣路系統(tǒng)、控制CO2功能正常，可以進(jìn)行測定。六、光合測定系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)檢查方法3. 當(dāng)使用大氣供氣時(shí)，如果測定菜單中參比CO2（C）和差值不穩(wěn)定說明氣源有高濃度的CO2源干擾，檢查氣源進(jìn)口處的情況。如果氣源進(jìn)口處沒有干擾的氣源，在主機(jī)的周圍吹氣，參比CO2 濃度發(fā)生更大幅度的變化，說明“AIR” 進(jìn)氣口處的過濾器堵塞，清洗過濾器。4. 當(dāng)使用大氣供氣時(shí)，如果參比CO2（C）值很穩(wěn)定，但是CO2 差值波動(dòng)較大，在葉室的窗口處吹氣，差值變化幅度增大，說明葉室漏氣，檢查葉室窗口的封口材料，調(diào)整封口材料或更換封口材料；如果在葉室周圍吹

23、氣差值變化不大，說明前面板“AN”進(jìn)氣口堵塞，更換防水濾紙片。當(dāng)使用CO2鋼瓶供氣時(shí)，如果參比CO2（C）和差值不穩(wěn)定，說明“AIR”進(jìn)氣口處的過濾器堵塞，清洗過濾器。其主要原因：（1 ）主機(jī)前面板進(jìn)氣口“AIR”過濾器堵塞。拆下進(jìn)氣口過濾器，清洗。（2 ）吸收空氣中CO2 的堿石灰或分子篩失效，更換堿石灰或分子篩。（3）安裝CO2鋼瓶的裝置內(nèi)有一個(gè)“O”型密封圈，使用一段時(shí)間后易損壞，或操作不當(dāng)“O”型圈脫掉，更換鋼瓶時(shí)檢查“O”型圈。七、光合測定系統(tǒng)常見故障及排除方法1. CO2 鋼瓶供氣時(shí)，設(shè)定的CO2濃度不穩(wěn)定，2. 設(shè)定的CO2濃度達(dá)不到設(shè)定的濃度值。CO2鋼瓶中CO2氣體不足，更換

24、新的CO2鋼瓶。3. 使用空氣作為CO2源時(shí)，在“air”進(jìn)氣口處連接一個(gè)緩沖瓶。如果參比CO2濃度仍不穩(wěn)定（忽高忽低），主要原因是“air”進(jìn)氣口處的過濾器堵塞，清洗。4. 主機(jī)與同化室（PLC）連接處的“REF”和“AN”內(nèi)部有一層過濾灰塵的濾紙片，長期使用也會發(fā)生堵塞現(xiàn)象，如果發(fā)生堵塞，測定過程中將在顯示窗口上顯示錯(cuò)誤信息，信息顯示在右下角，根據(jù)錯(cuò)誤信息排除故障。5. 供氣泵的清洗：泵長期工作將會進(jìn)入灰塵，動(dòng)力下降，流量達(dá)不到設(shè)定流量的要求，需要對泵進(jìn)行清洗。打開主機(jī)箱體，將外部的兩個(gè)泵分別清洗，從氣路上取下泵，打開電源開關(guān)，泵的進(jìn)出氣口同時(shí)放在無水乙醇中運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)分鐘，取出再運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)十分鐘，把乙醇揮發(fā)掉（一定要把乙醇揮發(fā)干凈，否則殘留的乙醇消耗堿石灰），重新連接到氣路上。如果乙醇揮發(fā)的不干凈，連接到氣路后將被堿石灰吸收，堿石灰失去吸收CO2的能力。6. 供氣泵聲音很大。