一种利用手机GPS定位的土壤pH在线检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种利用手机GPS定位的土壤pH在线检测装置，包括土壤pH采集系统和智能手机终端；通过土壤pH采集系统实时采集野外需要记录的土壤pH数据，并通过无线通信模块发送给智能手机终端，智能手机终端借助手机GPS定位功能获取测量点位置信息，将位置信息和土壤pH数据进行记录，借助手机GPS功能定位，无需额外配置定位装置，装置耗电量小可长时间待机，测量装置结构简单，携带方便，更适合野外作业使用，更加方便的获得某个位置点的土壤pH值，有利于整理和统筹土壤信息、了解土壤酸碱性分布情况。

An On-line Soil pH Detection Device Based on Mobile GPS Positioning

The utility model discloses an on-line detection device for soil pH based on mobile phone GPS positioning, which includes soil pH acquisition system and smart phone terminal; real-time acquisition of soil pH data needed to be recorded in the field through the soil pH acquisition system, and transmission to the smart phone terminal through wireless communication module; and the smart phone terminal obtains the position information of the measuring point with the help of mobile phone GPS positioning function, and locates the measuring point. Information and soil pH data are recorded. With the help of GPS function of mobile phone, positioning device is not needed. The device consumes little electricity and can stand by for a long time. The measuring device has simple structure and is convenient to carry. It is more suitable for field operation. It is more convenient to obtain the soil pH value at a certain location. It is conducive to sorting out and coordinating soil information and understanding the distribution of soil acidity and alkalinity.

【技术实现步骤摘要】
一种利用手机GPS定位的土壤pH在线检测装置
本技术涉及定点土壤检测装置，具体涉及一种利用手机GPS定位的土壤pH在线检测装置。
技术介绍
土壤是农业生产的重要资料，土壤pH值是土壤的基本特性，也是影响土壤肥力的重要因素之一。土壤pH值影响土壤养分的有效性，pH值过高或过低的的土壤都难以形成良好的土壤结构，不利于植物生长。同时土壤pH值对土壤中微生物的活动有较大影响，从而影响微生物对土壤中氮元素和其他养分的转化和供应。对于农作物而言，不同的农作物对土壤酸碱性的适宜性和耐受性不同，根据土壤pH值选择相应的农作物，对农业生产有着重大意义。土壤pH值过低，容易产生游离态的铝离子和有机酸，直接危害作物。土壤pH值过高，其中可溶盐达到一定浓度后，直接影响作物的发育和正常生长。同时在种植过程中，对作物施肥也需根据土壤pH值做出调整。酸性肥料施在酸性土壤中，不仅影响肥效，而且会使土壤进一步酸化。对于土壤改良和修复等方面，修复过程中和修复后土壤的pH值也会对于土壤的可利用性也有一定的影响。因此精准快速的获得土壤pH值，对花卉蔬菜、草地牧场、植物培养、科学实验等都具有重要意义，是数字农业、设施农业中不可缺少的部分。现有的土壤pH值测试仪器，或者不具备野外在线检测pH值的能力，或者不具备定位标记功能，而具有定位标记功能的检测仪器大多是在采集端加入GPS和存储设备的模块，模块越多，用电设备越多，电源负担重，缩短野外检测时便携仪器的待机时间。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种利用手机GPS定位的土壤pH在线检测装置，该装置结构简单，便于携带，待机时间长。为实现上述目的本技术采用如下方案：一种利用手机GPS定位的土壤pH在线检测装置，包括土壤pH采集系统和智能手机终端；其中土壤pH采集系统包括供电模块、中央控制模块、土壤pH采集装置、无线通信模块、电极保养模块和土壤钻孔装置；供电模块为电路中各部分供电；中央控制模块用于将土壤pH采集装置传送来的pH数据通过无线通信模块发送给智能手机终端；土壤pH采集装置包括pH电极和下位机模块，下位机模块包括单片机模块和信号调理电路；无线通信模块为蓝牙模块；智能手机终端用于获取当前位置信息并通过手机蓝牙接收无线通信模块发送的pH数据，记录当前点的GPS位置信息和pH信息。进一步，所述电极保养模块包括KCL溶液电极保养池和去离子水存储池，KCL溶液电极保养池顶部设置KCL溶液注入口，底部设置保养池排水口，去离子水存储池顶部设置去离子水注入口，底部设置去离子水存储池排水口，去离子水存储池排水口上安装有阀门。进一步，所述的土壤钻孔装置包括金属钻孔杆和支撑外壳，金属钻孔杆上端设置有手柄、外表面设置有螺纹，金属钻孔杆下部为锥形尖头，螺纹部位到尖头部分的长度与pH电极相同，钻孔杆螺纹部位直径与pH电极直径相同，金属钻孔杆和支撑外壳之间通过内螺纹圆孔连接。进一步，所述供电模块包括可充电的锂电池和不同的稳压模块，通过稳压模块将锂电池电压变为pH电极所需要的12v电压和中央控制模块所需要的5v电压，为电路中各部分供电。进一步，所述中央控制模块采用单片机，单片机连接有时钟电路和复位电路。进一步，所述pH电极采用金属电极。本技术利用手机GPS定位的土壤pH在线检测装置，包括土壤pH采集系统和智能手机终端；土壤pH采集系统包括供电模块、中央控制模块、土壤pH采集装置、无线通信模块、电极保养模块和土壤钻孔装置；智能手机终端用于获取当前位置信息并通过手机蓝牙接收无线通信模块发送的pH数据，记录当前点的GPS位置信息和pH信息，通过土壤pH采集系统实时采集野外需要记录的土壤pH数据，并通过无线通信模块发送给智能手机终端，智能手机终端借助手机GPS定位功能获取测量点位置信息，将位置信息和土壤pH数据进行记录，借助手机GPS功能定位，无需额外配置定位装置，装置耗电量小可长时间待机，测量装置结构简单，携带方便，更适合野外作业使用，更加方便的获得某个位置点的土壤pH值，有利于整理和统筹土壤信息、了解土壤酸碱性分布情况。进一步，检测装置配备电极保养模块，电极保养模块包括KCL溶液电极保养池和去离子水存储池，pH电极不使用时保存在KCL溶液电极保养池中，需要冲洗电极时通过去离子水存储池进行冲洗，保证pH敏感性和电极清洁，提高测量准确性。进一步，配备专用的土壤钻孔装置，钻孔设备与电极尺寸一致，借助钻孔设备可以快速形成采样点，提高工作效率。附图说明图1是本技术的结构框图图2是本技术中电极保养模块的结构示意图图3是本技术中土壤钻孔装置的结构示意图其中：101为KCL溶液电极保养池，102为去离子水存储池，103为KCL溶液注入口，104为保养池排水口，105为去离子水注入口，106为去离子水存储池排水口，107为阀门，201为手柄，202为支撑外壳，203为金属钻孔杆，204为螺纹，205为锥形尖头。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步详细描述，但不作为对本技术的限定。如图1所示，本技术利用手机GPS定位的土壤pH在线检测装置，由土壤pH采集系统和智能手机终端构成。其中土壤pH采集系统包括供电模块、中央控制模块、土壤pH采集装置、无线通信模块、电极保养模块和土壤钻孔装置。供电模块包括锂电池和稳压模块，稳压模块将锂电池电压变为pH电极所需要的12v电压和中央控制模块所需要的5v电压，为电路中各部分供电。中央控制模块采用单片机，单片机连接有正常工作所需的时钟电路、复位电路等外围电路，中央控制模块负责将土壤pH采集装置传送过来的pH数据通过无线通信模块发送给智能手机终端。土壤pH采集装置包括pH电极和采用Modbus-RTU通信协议的下位机模块，pH电极采用金属电极，采用Modbus-RTU通信协议的下位机模块包括单片机和信号调理电路。Modbus-RTU通信协议可允许多个土壤pH采集装置连接到中央控制模块。无线通信模块为蓝牙模块采用蓝牙通信方式。如图2所示，电极保养模块包括KCL溶液电极保养池101和去离子水存储池102，KCL溶液电极保养池顶部设置KCL溶液注入口103，底部设置保养池排水口104，KCL溶液电极保养池中液体需要更换时，先打开保养池排水口104将液体排空后再从KCL溶液注入口103加入新的KCL溶液。去离子水存储池102顶部设置去离子水注入口105，底部设置去离子水存储池排水口106，去离子水存储池排水口106上安装有阀门107，从对应的液体注入口加入去离子水。pH电极不使用时保存在KCL溶液电极保养池中，需要冲洗电极时将电极从去离子水注入口105插入去离子水存储池中，打开阀门107从液体注入口注入去离子水，同时从去离子水存储池排水口106排水，对电极进行冲洗。如图3所示，土壤钻孔装置为金属材料，包括金属钻孔杆203和支撑外壳202两部分，金属钻孔杆203上端设置有手柄201、外表面设置有螺纹204，下部为锥形尖头205，螺纹部位到尖头部分的长度与电极相同，钻孔杆螺纹部位直径与电极直径相同，钻孔杆和支撑外壳之间通过内螺纹圆孔连接。智能手机终端通过蓝牙接收无线通信模块发送的pH数据，记录当前点的GPS位置信息和pH信息。本技术的使用方法如下：采集土壤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用手机GPS定位的土壤pH在线检测装置，其特征在于：包括土壤pH采集系统和智能手机终端；其中土壤pH采集系统包括供电模块、中央控制模块、土壤pH采集装置、无线通信模块、电极保养模块和土壤钻孔装置；供电模块为电路中各部分供电；中央控制模块用于将土壤pH采集装置传送来的pH数据通过无线通信模块发送给智能手机终端；土壤pH采集装置包括pH电极和下位机模块，下位机模块包括单片机模块和信号调理电路；无线通信模块为蓝牙模块；智能手机终端用于获取当前位置信息并通过手机蓝牙接收无线通信模块发送的pH数据，记录当前点的GPS位置信息和pH信息。

【技术特征摘要】
1.一种利用手机GPS定位的土壤pH在线检测装置，其特征在于：包括土壤pH采集系统和智能手机终端；其中土壤pH采集系统包括供电模块、中央控制模块、土壤pH采集装置、无线通信模块、电极保养模块和土壤钻孔装置；供电模块为电路中各部分供电；中央控制模块用于将土壤pH采集装置传送来的pH数据通过无线通信模块发送给智能手机终端；土壤pH采集装置包括pH电极和下位机模块，下位机模块包括单片机模块和信号调理电路；无线通信模块为蓝牙模块；智能手机终端用于获取当前位置信息并通过手机蓝牙接收无线通信模块发送的pH数据，记录当前点的GPS位置信息和pH信息。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：所述电极保养模块包括KCL溶液电极保养池(101)和去离子水存储池(102)，KCL溶液电极保养池顶部设置KCL溶液注入口(103)，底部设置保养池排水口(104)，去离子水存储池顶部设置去离子水注入口(105)，底部设置去离子...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨小玲，王宝平，杨周瑞，李雪，
申请(专利权)人：江西农业大学，
类型：新型
国别省市：江西,36