文 浙江省安吉縣高級中學 陳淑娜 王亦周 吳君濤 盧若彤 沈智超 余陽
種蘑菇神奇
——智能實用栽菇迷你棚的設計與研制
文 浙江省安吉縣高級中學 陳淑娜 王亦周 吳君濤 盧若彤 沈智超 余陽
蛇年歲末之際,正值我們選擇研究性學習課題,這時,一則報道引起了大家的注意:北京一名小學生用16種食用菌樣品做實驗,發(fā)現(xiàn)九成的新鮮蘑菇都受到了熒光增白劑的污染。
食用菌是生活中常見的食材,香菇、平菇等含有豐富的營養(yǎng),如果安全食用,對人體十分有益。從上一屆學姐學哥自制的豆芽機得到啟發(fā),我們決定制作一個安全綠色環(huán)保的栽培香菇、平菇的“種菇神器”。
栽培食用菌溫度應控制在10℃至28℃范圍內(nèi);需滿足濕度要求,若在大棚內(nèi)栽培則應經(jīng)常噴霧;必須在遮光條件下進行,保持良好的通風。理論知識基本完備后,我們對栽培蘑菇的裝置進行了初步設計。
裝置必須具備自動噴霧、自動控溫功能;內(nèi)部結(jié)構設計為多屜、可抽取的,可同時種香菇和平菇。電路采用PVC螺旋電阻絲產(chǎn)熱,水路設計為噴水器;裝置外形選擇長方形,節(jié)省空間。
組員陳淑娜的爸爸曾做過木匠,聽說我們需要一個種菇的棚子,就做了一個木質(zhì)的箱子。箱子的正面裝有兩扇推拉門,可隨時卸掉,方便操作。
架子是整個裝置的主心骨,我們決定采用常見的鞋架樣式。因為安吉有著“竹鄉(xiāng)”的美譽,所以我們選用竹子作為制作架子的材料。通過網(wǎng)購獲得核心材料溫度、濕度控制器,水泵則采用洗車用水泵,如圖1所示。
圖1
制作架子是我們面臨的第一個大工程。由于缺乏經(jīng)驗,在竹身上釘釘子時竹子經(jīng)常裂開,浪費了很多材料。而且竹竿的尺寸不一,數(shù)目又
多,在鉆孔固定過程中時常出現(xiàn)混亂和疏漏,不得不反復加工。
固定竹竿時由于鉆孔并不精準,竹身又細又滑,時常出現(xiàn)錯位現(xiàn)象,釘子的長度也經(jīng)過了反復挑選。在組員們的傾力配合下,竹架終于完成。如圖2所示。為避免劃傷手,把露出的釘子頭全部掰彎,并在兩扇門上貼上包裝紙,美化外觀,如圖3。
圖2
圖3
接著是箱體內(nèi)的布線。我們按照開關大小畫出大致形狀,先鉆孔再用榔頭和鑿子配合挖出一個洞,用銼刀將邊緣磨得光滑平整,將開關嵌入主面板。在老師的幫助下,我們弄清了開關的連接原理,并畫出了電路圖,如圖4。按照電路圖裝好濕度傳感器和溫度控制器。
圖4
為了給棚內(nèi)增濕,在木箱箱頂最佳位置裝上水泵與水管,并在箱內(nèi)安裝噴霧頭。然后加裝加熱裝置和恒溫控制器,將PVC電熱絲均勻分布在木箱內(nèi)壁,圍繞著食用菌,在面板上安裝溫控儀,控制溫度,讓它在天氣寒冷時也能種菇。
溫度傳感器通過電阻式傳感器感知箱內(nèi)的溫度,若低于20℃,就告知溫控儀接通PVC螺旋電熱絲,使之通電加熱。箱內(nèi)溫度達25℃時,斷開電源,如此反復,即可讓箱內(nèi)保持恒溫,使食用菌在適宜的溫度下健康生長。
濕度傳感器設定的濕度是95%,當箱內(nèi)濕度小于這個值時,就能啟動水泵,將水盆內(nèi)的水抽上來,并通過軟管和噴霧頭為箱內(nèi)環(huán)境加濕,使菌種保持濕潤。
“種菇神器”終于搭建好了,我們網(wǎng)購了香菇、平菇的菌種各兩袋,將包裝袋剪出幾個口子,把蘑菇芽的頭朝上,小心翼翼地塞進架子里。
在接下來的日子里,我們每天都測量數(shù)據(jù)。為了方便記錄,我們還設計了一個實驗表格,記錄日期、天氣、溫度、濕度、長勢、出菇數(shù)、同一菌種直徑、同一菌種包長度等等。
等待的過程是漫長的,沒過多久,木箱里就長出了平菇和香菇,心里甭提有多高興。我們研究制作的這款“種菇神器”終于成功了,以后大家就可以安全食用蘑菇了。(指導老師:汪文峰王小雷錢勇)