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摘要蒸腾仪作为一种植物本体传感器，能够更直接地展示植物本身的需水要求以及生长状态等，为农业领域的研究提供了大量宝贵数据，是不可或缺的传感器设备。我国使用的蒸腾仪，多是参考国外光合仪器改造而成，缺乏独立设计。本文总结了植物蒸腾仪的国内外研究概况，介绍了蒸腾仪工业设计的步骤及内容，以供相关研究人员参考。
关键词 蒸腾仪;植物传感器;工业设计
中图分类号 TH79
文献标识码 A
文章编号 1007-5739（2019）05-0152-02
随着我国经济社会的发展和人民生活水平的日益提升，市场对于产品的需求从单纯的功能性转向了多元化需求。除了实用功能性之外，产品还要具有较好的舒适性、宜人性以及美观性等。因此，在市场竞争日趋激烈的今天，将工业设计应用到工业产品的研发及生产过程中，探索出适宜的产品造型设计方法，成为了行业及社会的当务之急。
蒸腾仪作为一种农业仪器，在科研领域或是教学领域都比较常见，但目前市场上常见的蒸腾仪器多数是从国外引进而来或改造而成，缺乏独立设计。基于蒸腾仪原理，笔者曾研发出一套植物蒸腾在线监测仪的样机，在此基础上，对样机进行工业化的设计，使其达到工业产品的标准，使此产品真正实现商业化应用是本研究的主要目的。
本文主要针对蒸腾仪样机在工業设计方面存在的问题作出相应分析，尤其是传统外观设计要素方面，例如造型、色彩和材料等要素;对蒸腾仪样机的工作原理、工作机制、各个模块进行深入研究，在不影响其正常工作及准确性的前提下，完善蒸腾仪样机，以期达到防潮防干扰、耐腐蚀美观实用、便于携带的目的。
1研究历程
1.1国外研究历程
工业设计的历史可以追溯到英国早期的工业革命，真正意义上的工艺美术运动则诞生于德国，严谨的德国工艺使得设计的灵感在产品上得到了体现。美国制造业的创新精神，将工业设计与科技创新结合，工业设计产品开始产业化。二战以后，日、韩等国迅速将工业设计作为振兴制造业的有效手段加以推广，发达国家将工业设计列人重要发展战略。英国是工业设计的发源地，非常重视工业设计的作用，成立了国家设计委员会，全面推动英国工业设计的发展。德国在工业革命后一直注重现代工业设计的发展，拥有13000多家设计机构。柏林的国际设计中心提供专项资金，通过与高等院校合作培养大量人才，展示了优秀的工业设计成果，设立了德意志设计奖据日本的相关调查显示，在开发差异化产品、国际名牌产品提高附加值提高市场占有率、创造明星企业等方面，工业设计的作用占到70%以上口。
仪器研究的基础学科是化学和物理，这些学科起源于西方，所以仪器的研究以及生产历史起源于国外。国外不仅工业设计起步早，对于农业仪器的研究也早于我国，所以农业仪器工业设计也较我国成熟。以美国LI-COR公司生产的蒸腾光合仪为例，早在20世纪80年代早期，LI-COR公司就研究制造出了第1台可以用于测量植物蒸腾光合的仪器，2016年3月推出了该类仪器的最新研究成果。
1.2国内研究历程
我国工业设计从改革开放起步发展至今，成效显著。首先是各级工业设计行业协会相继成立。1987年中国工业设计协会成立，国家层面的设计行业协会成立大大加快了发展步伐。随后广东、浙江等沿海省份陆续建立，2011年江苏工业设计协会成立，2012年南通市级工业设计协会成立。各层级协会的成立，有效地引导和促进了各地工业设计产业的发展，其次从国家到地方不断认识到工业设计对经济发展的重要性，并出台了相应政策与措施。
对比国外对工业设计的重视程度以及该技术的成熟度与应用广泛程度，我国工业设计才刚刚起步，还未引起足够重视，许多设备的设计都是对国外进行改造而来的而非真正的工业设计。因此，国内的工业设计发展之路还很长远。目前，市面上常见的蒸腾仪大多是从国外引进改造而成，工业设计水平较低，再加上并不是为蒸腾仪量身打造，因而存在很多不合理的设计。在国内，有关植物蒸腾的技术和系统研究可查到的最早文献发布于1918年，然而，与本文相关的蒸腾仪工业设计的研究几乎是空白，即与蒸腾仪有关的在人机、耐用性和材料等方面的研究目前尚未被讨论，更加凸显了我国对蒸腾仪工业设计的缺乏。
2蒸腾仪工业设计步骤
2.1结构设计与需求分析
包括整体的功能结构分析，不同局部组件对整体造型设计的影响程度分析，从而确定其内部结构设计;对其操作流程进行观察及研究，分析需求，确定产品设计方向和重点间。
2.2造型设计与美学研究
首先对产品形态进行特征分析;接着进行产品色彩研究，包括功能性研究及人机协调性研究;再进行材质研究，主要包括材料性能、表面涂饰及材料质感研究等;最后基于造型设计的美学形式法则对蒸腾仪进行分析，主要围绕对称与均衡、稳定与轻巧、统一与变化这3类形式法则展开研究"”，从而为提高蒸腾仪器造型设计的科学性与艺术性提供理论支撑。
2.3产品设计实践
基于前文研究成果，利用CAD等绘图软件绘制草图、二维平面图、3D建模等，对蒸腾仪进行产品设计实践。
3蒸腾仪工业设计
3.1蒸腾仪内部结构
蒸腾仪由电磁阀、气泵、温湿度传感器、光照传感器等元器件组成，光照传感器镶嵌于盒盖之上。气泵在其抽气时震动，为了不影响其正常工作，也不因其震动影响电路接触，气泵拟放置在盒侧壁上，下方增加防震垫以减轻其震动。电磁阀也拟放置在盒侧壁上、距离气泵和出气口较近的位置，以减短连接距离，防止气路过长影响测试结果。
3.2蒸腾仪器件连接
元器件之间连接拟采取4mmx6mm透明厚壁胶管，原因如下：①不会生锈影响使用，可以暴露在空气中，相比其他材料耐腐蚀性较强，不会轻易损坏;②较为柔软，可以弯折一定角度来采集叶片信息。
3.3蒸腾仪外观设计
本设计遵循美观实用、耐用的原则。盒体拟采取abs塑料材质，相比其他材质较轻、易携带，大小适中;材料较耐腐蚀，在一般大棚农田或室外环境都比较耐用，不易腐坏;防潮防水能力较好，可以很好的保护盒子内部不受潮，从而不影响传感器、元器件的正常工作。盒子顶部开孔，镶嵌光照传感器;盒底背面开设2个小孔、1个出气、1个进气，前面开设1个空连通气室（图1）。
4结论
目前，工业设计已经逐渐融人人们的生活，并成为热门领域，而有关农业仪器的工业设计还比较欠缺。工业设计不仅是外观的美化，更是内部结构的升级，好的工业设计能够提升产品使用体验和产品性能。因此，要更加注重工业设计领域，使其能更好地融合产品，更好地服务社会。
5参考文献
[1]奚宏伟.智能眼镜类产品工业设计研究[D].南京：东南大学，2017.
[2]彭袁圆.桑叶烘干机的工业设计研究[D].南京：东南大学，2017.
[3]芮畅.江苏省工业设计现状调研[D].南京：南京理工大学，2008.
[4]骆磊.工业产品形态人机设计理论方法研究[D].西安：西北工业大学，2007.
[5]熊文，徐马陵.小设计撬起大品牌：谈国内外企业级产品工业设计水平现状及发展[J].每周电脑报，2007（17）：18-19.
[6]张福昌.工业设计中的系统论设计思想与方法[D.美与时代（上），2010（10）：9-14.
[7]蔡无忌.植物蒸腾作用[J].农学杂志，1918（1）：13-18.