一种便携式土壤养分检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种便携式土壤养分检测装置，包括粉碎机构、烘干机构、检测光声池和采集分析机构，粉碎机构和烘干机构分别包括粉碎壳体和烘干壳体，粉碎壳体底部和烘干壳体顶部分别设置有粉碎出口管和烘干入口管，粉碎出口管外壁和烘干入口管内壁分别设置有外螺纹和内螺纹，且外螺纹和内螺纹匹配，烘干壳体底部连接有烘干出口管，检测光声池两端分别设置有检测入口和微音处理装置，检测入口和烘干出口管通过便拆连接机构连接，微音处理装置与采集分析机构电气连接，该装置结构更精简、便于拆卸，适合在野外进行及时的土壤养分检测，同时能够去除土壤颗粒大小和水分对检测过程的影响，使检测的结果更精准，值得推广。

【技术实现步骤摘要】
一种便携式土壤养分检测装置
本专利技术涉及土壤养分检测
，具体为一种基于红外光声光谱技术的便携式土壤养分检测装置。
技术介绍
土壤养分测定在精准农业和测土配方施肥中具有重要地位，国内外学者一直致力于其快速实时测定方法的研究。然而，目前土壤养分的测量主要是采用传统的化学测试，该方法费时、费力、成本高且难以实现土壤实时测量。由于土壤养分是化学物质，迄今尚无一种能直接检测出这些物质的传感器，这使得土壤养分高精度实时测定成为难题，并成为近年研究和关注的热点。光谱分析技术因其快速、简便、低成本、破坏性小和多组分同时测定等优点受到人们的青睐。光谱分析技术是光谱学、化学计量学和计算机科学等多学科知识的一种现代分析技术。相对于传统的化学分析技术，光谱分析技术能够在较短的时间内获取待测样品中多种成分的含量，可以一次光谱采集，多种成分同时测量；同时无需对样品作任何预处理或作简单处理，可实现无损检测；无需化学试剂，对环境不会造成二次污染。因此，光谱分析技术是一种快速、无损、无污染的分析技术，具有能够定量反演被检测对象物理性质和组分含量的潜力，在很多领域得到广泛应用，将其应用于土壤养分检测领域具有重要意义。现有的利用光谱技术的土壤养分检测装置多是利用不同波长范围的光谱采集单元对土壤的成分进行测定，如申请号为201710115084.7的名称为一种基于光谱技术的便携式土壤养分检测装置，该装置包括测量探头、平板电脑以及设置在机箱内的微处理器、光谱采集单元、驱动单元和电源，所述测量探头包括探头本体、设置在探头本体内的光源、准直透镜、光学快门、参比物质、步进电机和聚焦透镜、开设在探头本体底部且位于光源正下方的窗口以及嵌在窗口上的窗片，所述光谱采集单元包括波长范围为350nm～1000nm的第一微型光谱仪、波长范围为900nm～2000nm的第二微型光谱仪和波长范围为1700nm～2500nm的第三微型光谱仪。该专利技术集成度高、体积小、重量轻、成本低，便于携带，操作方便，可实现对土壤养分的原位、快速检测。但是，现有的利用红外光声光谱技术的土壤养分检测装置存在以下缺陷：(1)待检测的土壤多是远离居住区，而现有的土壤养分检测装置虽然精简便携了很多，但仍不适合在野外工作，使得土壤的检测不及时且步骤繁多，耗时耗力；(2)在土壤养分检测时，土壤颗粒的大小不尽相同，使得土壤的光谱反射率也不相同，使土壤养分检测的结果误差较大；(3)根据地形的不同，待测土壤中的水分也不同，使得光谱的检测分析受到影响，使检测的结果不准确，影响土壤养分的判断。为了解决这些问题，因而设计了一种基于红外光声光谱技术的便携式土壤养分检测装置。
技术实现思路
为了克服现有技术方案的不足,本专利技术提出一种便携式土壤养分检测装置，其基于红外光声光谱技术原理，该装置的结构更精简、且便于拆卸和安装，适合在野外进行及时的土壤养分检测，同时能够去除土壤颗粒大小和水分对检测过程的影响，使检测的结果更精准，值得推广。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种便携式土壤养分检测装置，包括粉碎机构、烘干机构、检测光声池和采集分析机构，所述粉碎机构和烘干机构分别包括粉碎壳体和烘干壳体，且在粉碎壳体的底部和烘干壳体的顶部分别设置有粉碎出口管和烘干入口管，所述粉碎出口管的外壁和烘干入口管的内壁分别设置有外螺纹和内螺纹，且外螺纹和内螺纹匹配，所述烘干壳体的底部连接有烘干出口管；所述检测光声池的两端分别设置有检测入口和微音处理装置，且检测入口和烘干出口管之间通过便拆连接机构连接，所述微音处理装置与采集分析机构电气连接。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述粉碎壳体的顶端设置有粉碎入口，且在粉碎入口的正下方设置有与粉碎壳体内壁紧密连接的承载板，所述承载板的表面设置有均匀分布的过滤筛孔，所述粉碎入口的侧边安装有步进电机，且步进电机连接有切割动力轴，所述切割动力轴穿过粉碎壳体，且延伸至承载板与粉碎壳体顶壁之间，所述切割动力轴的底部连接有切刀板，且在切刀板的底部连接有5至10把切刀。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述粉碎壳体的侧壁固定安装有驱动电机，且驱动电机连接有粉碎动力轴，所述粉碎动力轴穿过粉碎壳体，且延伸至承载板与粉碎出口管之间，所述粉碎动力轴的表面连接有6至10个螺旋粉碎刀。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述烘干壳体的内部安装有5至8块以10°-20°交替向左下和右下倾斜设置的烘干板，且在烘干壳体的表面设置有均匀分布的水蒸气出口，所述烘干板的底面均连接有电加热块，且在烘干板的底端均设置有土壤导流口。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述检测光声池的侧壁均安装有绝缘层，且在检测光声池的顶部安装有盐窗，所述检测光声池的顶面侧边固定连接有以45°倾角倾斜向上设置的导光板，且在导光板的底面安装有反射镜，所述导光板的底面顶端连接有竖直设置的载物架，且在载物架上放置有红外发生装置。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述检测光声池的侧壁设置有氦气入口，且氦气入口通过导气管连接有氦气发生装置，所述导气管与氦气入口的连接处安装有导气阀。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述采集分析机构包括电流采集模块，且电流采集模块的输入端与微音处理装置连接，所述电流采集模块的输出端连接有前置放大模块，且前置放大模块连接有光谱采集模块，所述光谱采集模块通过光谱分析模块连接有光谱显示模块，且光谱显示模块与笔记本电脑连接。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述便拆连接机构包括烘干出口管前端呈线性逐渐减小的插入头，且在插入头与烘干出口管的连接处设置有螺栓座，所述检测入口的周围设置有2至4个螺栓孔，且螺栓座和螺栓孔通过便拆螺栓连接。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述烘干壳体的底部设置有支架，且在支架上设置有电源座，所述电源座内放置有蓄电池。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述粉碎入口呈漏斗状，且在粉碎入口设置有过滤纱网。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术通过设置粉碎机构，使得土壤样本在进行红外光照射之前能够先被切割并粉碎成大小接近的小颗粒，使得土壤颗粒的大小不会对检测的结果造成影响，使检测误差更小。(2)本专利技术通过设置有烘干机构，使得土壤样本中的水分被蒸发出去，使得水分不会成为影响检测结果的因素，使得检测结果更精准，能够对土壤的养分进行正确的评估。(3)本专利技术通过在粉碎壳体的底部和烘干壳体的顶部分别设置粉碎出口管和烘干入口管，粉碎出口管的外壁和烘干入口管的内壁分别设置有外螺纹和内螺纹，且外螺纹和内螺纹匹配，同时检测入口和烘干出口管之间通过便拆连接机构连接，微音处理装置与采集分析机构电气连接，使得装置的结构更精简，且便于拆卸和组合，能够分开携带和搬运，适合在野外进行及时的土壤养分检测，同时减少了检测步骤，提高了检测的效率。附图说明图1为本专利技术的整体结构示意图；图2为本专利技术的粉碎机构结构示意图；图3为本专利技术的烘干机构结构示意图；图4为本专利技术的检测光声池结构示意图；图5为本专利技术的便拆连接机构结构示意图；图6为本专利技术的采集分析机构流程示意图。图中：1-粉碎机构；2-烘干机构；3-检测光声池；4-采集分析机构；5-便拆连接机构；6-支架；7-电源座；8-蓄电池；101-粉碎壳体；102-粉碎出口管；103-外螺纹；104-粉碎入口；105-承载板；106-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便携式土壤养分检测装置，包括粉碎机构(1)、烘干机构(2)、检测光声池(3)和采集分析机构(4)，所述粉碎机构(1)和烘干机构(2)分别包括粉碎壳体(101)和烘干壳体(201)，且在粉碎壳体(101)的底部和烘干壳体(201)的顶部分别设置有粉碎出口管(102)和烘干入口管(202)，所述粉碎出口管(102)的外壁和烘干入口管(202)的内壁分别设置有相互匹配的外螺纹(103)和内螺纹(203)所述烘干壳体(201)的底部连接有烘干出口管(204)，其特征在于：所述检测光声池(3)的两端分别设置有检测入口(301)和微音处理装置(302)，且检测入口(301)和烘干出口管(204)之间通过便拆连接机构(5)连接，所述微音处理装置(302)与采集分析机构(4)电气连接；所述检测光声池(3)的顶部安装有盐窗(304)，所述检测光声池(3)的顶面侧边固定连接有以45°倾角倾斜向上设置的导光板(305)，且在导光板(305)的底面安装有反射镜(306)，所述导光板(305)的底面顶端连接有竖直设置的载物架(307)，且在载物架(307)上放置有红外发生装置(308)。

【技术特征摘要】
1.一种便携式土壤养分检测装置，包括粉碎机构(1)、烘干机构(2)、检测光声池(3)和采集分析机构(4)，所述粉碎机构(1)和烘干机构(2)分别包括粉碎壳体(101)和烘干壳体(201)，且在粉碎壳体(101)的底部和烘干壳体(201)的顶部分别设置有粉碎出口管(102)和烘干入口管(202)，所述粉碎出口管(102)的外壁和烘干入口管(202)的内壁分别设置有相互匹配的外螺纹(103)和内螺纹(203)所述烘干壳体(201)的底部连接有烘干出口管(204)，其特征在于：所述检测光声池(3)的两端分别设置有检测入口(301)和微音处理装置(302)，且检测入口(301)和烘干出口管(204)之间通过便拆连接机构(5)连接，所述微音处理装置(302)与采集分析机构(4)电气连接；所述检测光声池(3)的顶部安装有盐窗(304)，所述检测光声池(3)的顶面侧边固定连接有以45°倾角倾斜向上设置的导光板(305)，且在导光板(305)的底面安装有反射镜(306)，所述导光板(305)的底面顶端连接有竖直设置的载物架(307)，且在载物架(307)上放置有红外发生装置(308)。2.根据权利要求1所述的便携式土壤养分检测装置，其特征在于：所述粉碎壳体(101)的顶端设置有粉碎入口(104)，且在粉碎入口(104)的正下方设置有与粉碎壳体(101)内壁紧密连接的承载板(105)，所述承载板(105)的表面设置有均匀分布的过滤筛孔(106)，所述粉碎入口(104)的侧边安装有步进电机(107)，且步进电机(107)连接有切割动力轴(108)，所述切割动力轴(108)穿过粉碎壳体(101)，且延伸至承载板(105)与粉碎壳体(101)顶壁之间，所述切割动力轴(108)的底部连接有切刀板(109)，且在切刀板(109)的底部连接有5至10把切刀(110)。3.根据权利要求1所述的便携式土壤养分检测装置，其特征在于：所述粉碎壳体(101)的侧壁固定安装有驱动电机(111)，且驱动电机(111)连接有粉碎动力轴(112)，所述粉碎动力轴(112)穿过粉碎壳体(101)，且延伸至承载板(105)与粉碎出口...

【专利技术属性】
技术研发人员：李斌，
申请(专利权)人：成都恒力达科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51