种蘑菇神奇
——智能实用栽菇迷你棚的设计与研制
2015-12-05浙江省安吉县高级中学陈淑娜王亦周吴君涛卢若彤沈智超余阳
文 浙江省安吉县高级中学 陈淑娜 王亦周 吴君涛 卢若彤 沈智超 余阳
种蘑菇神奇
——智能实用栽菇迷你棚的设计与研制
文 浙江省安吉县高级中学 陈淑娜 王亦周 吴君涛 卢若彤 沈智超 余阳
蛇年岁末之际,正值我们选择研究性学习课题,这时,一则报道引起了大家的注意:北京一名小学生用16种食用菌样品做实验,发现九成的新鲜蘑菇都受到了荧光增白剂的污染。
食用菌是生活中常见的食材,香菇、平菇等含有丰富的营养,如果安全食用,对人体十分有益。从上一届学姐学哥自制的豆芽机得到启发,我们决定制作一个安全绿色环保的栽培香菇、平菇的“种菇神器”。
一、设计思路
栽培食用菌温度应控制在10℃至28℃范围内;需满足湿度要求,若在大棚内栽培则应经常喷雾;必须在遮光条件下进行,保持良好的通风。理论知识基本完备后,我们对栽培蘑菇的装置进行了初步设计。
装置必须具备自动喷雾、自动控温功能;内部结构设计为多屉、可抽取的,可同时种香菇和平菇。电路采用PVC螺旋电阻丝产热,水路设计为喷水器;装置外形选择长方形,节省空间。
二、收集材料
组员陈淑娜的爸爸曾做过木匠,听说我们需要一个种菇的棚子,就做了一个木质的箱子。箱子的正面装有两扇推拉门,可随时卸掉,方便操作。
架子是整个装置的主心骨,我们决定采用常见的鞋架样式。因为安吉有着“竹乡”的美誉,所以我们选用竹子作为制作架子的材料。通过网购获得核心材料温度、湿度控制器,水泵则采用洗车用水泵,如图1所示。
图1
三、制作过程
制作架子是我们面临的第一个大工程。由于缺乏经验,在竹身上钉钉子时竹子经常裂开,浪费了很多材料。而且竹竿的尺寸不一,数目又
多,在钻孔固定过程中时常出现混乱和疏漏,不得不反复加工。
固定竹竿时由于钻孔并不精准,竹身又细又滑,时常出现错位现象,钉子的长度也经过了反复挑选。在组员们的倾力配合下,竹架终于完成。如图2所示。为避免划伤手,把露出的钉子头全部掰弯,并在两扇门上贴上包装纸,美化外观,如图3。
图2
图3
接着是箱体内的布线。我们按照开关大小画出大致形状,先钻孔再用榔头和凿子配合挖出一个洞,用锉刀将边缘磨得光滑平整,将开关嵌入主面板。在老师的帮助下,我们弄清了开关的连接原理,并画出了电路图,如图4。按照电路图装好湿度传感器和温度控制器。
图4
为了给棚内增湿,在木箱箱顶最佳位置装上水泵与水管,并在箱内安装喷雾头。然后加装加热装置和恒温控制器,将PVC电热丝均匀分布在木箱内壁,围绕着食用菌,在面板上安装温控仪,控制温度,让它在天气寒冷时也能种菇。
温度传感器通过电阻式传感器感知箱内的温度,若低于20℃,就告知温控仪接通PVC螺旋电热丝,使之通电加热。箱内温度达25℃时,断开电源,如此反复,即可让箱内保持恒温,使食用菌在适宜的温度下健康生长。
湿度传感器设定的湿度是95%,当箱内湿度小于这个值时,就能启动水泵,将水盆内的水抽上来,并通过软管和喷雾头为箱内环境加湿,使菌种保持湿润。
三、实验结果
“种菇神器”终于搭建好了,我们网购了香菇、平菇的菌种各两袋,将包装袋剪出几个口子,把蘑菇芽的头朝上,小心翼翼地塞进架子里。
在接下来的日子里,我们每天都测量数据。为了方便记录,我们还设计了一个实验表格,记录日期、天气、温度、湿度、长势、出菇数、同一菌种直径、同一菌种包长度等等。
等待的过程是漫长的,没过多久,木箱里就长出了平菇和香菇,心里甭提有多高兴。我们研究制作的这款“种菇神器”终于成功了,以后大家就可以安全食用蘑菇了。(指导老师:汪文峰王小雷钱勇)