一种土壤现场便携式检测装置及其处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种土壤现场便携式检测装置及其处理方法。该检测装置包括检测筒，自上向下依次设置在检测筒内且分别与检测筒抽拉配合的第一挡板、第二挡板、第三挡板、第四挡板和第五挡板，以及分别安装在检测筒上下两端开口处的盖板与底板。检测筒包括自上向下依次设置的用于土壤粉碎的土壤粉碎室、用于土壤含水量测量的土壤含水量检测室、用于土壤称重的称重室、用于土壤浸提的搅拌浸提室、用于土壤浸提液精细化过滤的过滤室和用于土壤浸提液检测的检测室。本发明专利技术适用于单人携带到野外进行土壤检测，具有轻便移动、无需额外交流供电、操作简单易用等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种土壤现场便携式检测装置及其处理方法
本专利技术涉及土壤现场检测
，具体涉及一种土壤现场便携式检测装置及其处理方法。
技术介绍
土壤环境监测作为环境保护监测的重要组成部分，因为土壤特殊的复杂性、多样性等特点，土壤检测工作历来受到广泛关注。土壤富含养分丰缺变化指标对于农业农民生产，施用化肥用量等具有重要意义。土壤污染直接影响土壤生态系统的可持续发展，对环境系统及功能造成不可逆的威胁，更重要的是危害到生态安全以及人民的健康及美好生活。一般土壤监测包括设计取样点分布、布点取样、样品预处理、检测分析方法、结果分析、数据统计、结果评估等
技术实现思路
。土壤由于诸多成土因素综合作用经过漫长时间形成和演变，导致土壤组成复杂，总体来说由矿物质、动植物腐烂消解产生有机质、水分和气体等成分构成。中国土壤资源丰富、地理环境复杂、类型繁多，各地由于气候、环境等自然环境以及工业化进程等人工因素造成土壤所含养分元素不同，所受污染程度也不同，需要根据当地实际情况进行土壤样品的采集、预处理、分析、检测等流程。对于各个季节，特别是农作物施种过程中，急需快速土壤采集、预处理等样品收集，并能够快速的进行检测分析得到结果指导生产。现有的土壤监测存在样品采集与预处理、检测、分析等工作脱节的问题，一般土壤样品采集时间较长，样品汇集存放容易造成二次交叉污染等，检测周期较长，费用较高等问题。因此，针对实际土壤检测需求，亟待研发一种针对现场采集土壤样品进行预处理，省时高效，便于移动、单人携带，无需额外交流供电，操作简单易用的土壤现场便携式检测装置及其处理方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种土壤现场便携式检测装置及其处理方法，本专利技术适用于单人携带到野外进行土壤检测，具有轻便移动、无需额外交流供电、操作简单易用等特点。为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：一种土壤现场便携式检测装置，包括检测筒，自上向下依次设置在检测筒内且分别与检测筒抽拉配合的第一挡板、第二挡板、第三挡板、第四挡板和第五挡板，以及分别安装在检测筒上下两端开口处的盖板与底板；所述检测筒包括自上向下依次设置的用于土壤粉碎的土壤粉碎室、用于土壤含水量测量的土壤含水量检测室、用于土壤称重的称重室、用于土壤浸提的搅拌浸提室、用于土壤浸提液精细化过滤的过滤室和用于土壤浸提液检测的检测室。具体地说，所述用于土壤粉碎的土壤粉碎室包括土壤粉碎机构；所述土壤粉碎机构包括安装在盖板上的联轴器、通过第一连接杆与联轴器上端相连的手柄、与联轴器下端相连的转轴以及安装在转轴上的破碎叶片。所述用于土壤含水量测量的土壤含水量检测室包括设置在第一挡板下方的筛网、安装在检测筒外壁上的水分检测仪以及与水分检测仪相连的安装在检测筒内的传感器探针。所述用于土壤称重的称重室包括设置在第二挡板下方的重量传感平台以及安装在检测筒外壁上的且与重量传感平台相连的称重器。所述用于土壤浸提的搅拌浸提室包括土壤搅拌机构以及自上向下依次设置在检测筒外壁上且与检测筒内部相连通的第一加液口与第一排出口；所述土壤搅拌机构包括搅拌叶片、一端与搅拌叶片下端相连的方向转轴以及通过第二连接杆与方向转轴的另一端相连的摇柄。所述用于土壤浸提液精细化过滤的过滤室包括设置在第四挡板下方的粗滤网以及分别设置在检测筒外壁上且与检测筒内部相连通的通气孔与第二排出口。所述用于土壤浸提液检测的检测室包括设置在第五挡板下方的精滤网、安装在检测筒外壁上的传感器、设置在检测筒内的与传感器相连的传感器探头以及分别设置在检测筒外壁上且与检测筒内部相连通的第二加液口与第三排出口。进一步的，所述破碎叶片包括沿转轴周向均匀交叉设置的N个第一破碎叶片和N个第二破碎叶片，且第一破碎叶片和第二破碎叶片沿转轴轴向自上向下依次设置；所述第一破碎叶片和盖板之间的垂直距离、第一破碎叶片与第二破碎叶片之间的垂直距离、第二破碎叶片与第一挡板之间的垂直距离相等；所述第一破碎叶片和第二破碎叶片的结构相同，均包括若干依次相连的V型叶片，且V型叶片的底角为30~60°；所述破碎叶片采用金属或高分子材质的刀口。进一步的，所述盖板与检测筒筒壁之间、五块挡板与检测筒筒壁之间、传感器探针与检测筒筒壁之间、重量传感平台与检测筒筒壁之间、第二连接杆与检测筒筒壁之间、传感器探头与检测筒筒壁之间分别采用密封橡胶圈进行密封。进一步的，所述检测筒、盖板、五块挡板、底板以及重量传感平台的表面均采用高分子材料制作而成。进一步的，所述筛网、粗滤网和精滤网均采用金属或高分子尼龙材料；所述筛网和第一挡板之间的垂直距离、所述粗滤网和第四挡板之间的垂直距离、所述精滤网和第五挡板之间的垂直距离均为5~10cm；所述筛网的孔径为100~800目；所述粗滤网的孔径为300~1000目；所述精滤网的孔径为1200~2000目。进一步的，所述传感器探针包括三根均匀分布的等长的金属探针；所述金属探针的长度为20~40cm；相邻金属探针之间的垂直距离为5~12cm。进一步的，所述水分检测仪、称重器和传感器均包括自供电储能装置，且该自供电储能装置采用锂电池或太阳能供电；所述水分检测仪、称重器和传感器均包含无线模块，具有蓝牙、Wi-Fi、2G/3G/4G数据等传输能力。所述水分检测仪、称重器和传感器均具有数据检测、处理、发射等能力。进一步的，所述加液口位于用于土壤浸提的搅拌浸提室的1/3~1/5高度处，加液口上设有开关盖子；所述第一排出口位于用于土壤浸提的搅拌浸提室底部的检测筒侧壁上，第一排出口上设有开关龙头。进一步的，所述通气孔位于用于土壤浸提液精细化过滤的过滤室的1/3~1/5高度处，通气孔上设有单向导通阀开关；所述第二排出口位于用于土壤浸提液精细化过滤的过滤室底部的检测筒侧壁上，第二排出口上设有开关龙头。进一步的，所述第二加液口位于用于土壤浸提液检测的检测室的1/3~1/5高度处，第二加液口上设有开关盖子；所述第三排出口位于用于土壤浸提液检测的检测室底部的检测筒侧壁上，第三排出口上设有开关龙头。进一步的，所述重量传感器平台内设有重量传感器；所述重量传感器平台与检测筒筒壁抽拉配合；所述重量传感器平台与称重器通过金属触点卡扣连接在一起。进一步的，所述传感器探头位于底板上方5~10cm处，且传感器探头与传感器之间采用屏蔽信号线连接。本专利技术还涉及一种上述土壤现场便携式检测装置的处理方法，该方法包括以下步骤：（1）在土壤现场采样点取得土壤样品，打开盖板，将土壤样品放入用于土壤粉碎的土壤粉碎室，关闭盖板。第一连接杆及手柄在不使用的时候是可以拆卸存放的，使用时直接组装到联轴器上转动转轴。（2）根据实际土壤样品物理性状及国家有关标准，手动转动手柄通过联轴器带动转轴，使第一破碎叶片和第二破碎叶片充分与土壤样品接触后对土壤样品进行粉碎。（3）土壤样品粉碎完毕后，将第一挡板从检测筒的一侧抽出，通过转动转轴带动第一破碎叶片和第二破碎叶片，使粉碎后的土壤样品下落到筛网，符合筛网孔径的土壤穿过筛网后落到用于土壤含水量测量的土壤含水量检测室中，作为待测土壤，同时打开盖板将筛网上方剩余的土壤取出。（4）落到用于土壤含水量测量的土壤含水量检测室中的土壤将传感器探针全部覆盖，开启水分检测仪开关，选择水分温度测量，开启检测键，等待1-5min后，取水分检测仪的最终稳定不变值即为待测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种土壤现场便携式检测装置，其特征在于：包括检测筒，自上向下依次设置在检测筒内且分别与检测筒抽拉配合的第一挡板、第二挡板、第三挡板、第四挡板和第五挡板，以及分别安装在检测筒上下两端开口处的盖板与底板；所述检测筒包括自上向下依次设置的用于土壤粉碎的土壤粉碎室、用于土壤含水量测量的土壤含水量检测室、用于土壤称重的称重室、用于土壤浸提的搅拌浸提室、用于土壤浸提液精细化过滤的过滤室和用于土壤浸提液检测的检测室；所述用于土壤粉碎的土壤粉碎室包括土壤粉碎机构；所述土壤粉碎机构包括安装在盖板上的联轴器、通过第一连接杆与联轴器上端相连的手柄、与联轴器下端相连的转轴以及安装在转轴上的破碎叶片；所述用于土壤含水量测量的土壤含水量检测室包括设置在第一挡板下方的筛网、安装在检测筒外壁上的水分检测仪以及与水分检测仪相连的安装在检测筒内的传感器探针；所述用于土壤称重的称重室包括设置在第二挡板下方的重量传感平台以及安装在检测筒外壁上的且与重量传感平台相连的称重器；所述用于土壤浸提的搅拌浸提室包括土壤搅拌机构以及自上向下依次设置在检测筒外壁上且与检测筒内部相连通的第一加液口与第一排出口；所述土壤搅拌机构包括搅拌叶片、一端与搅拌叶片下端相连的方向转轴以及通过第二连接杆与方向转轴的另一端相连的摇柄；所述用于土壤浸提液精细化过滤的过滤室包括设置在第四挡板下方的粗滤网以及分别设置在检测筒外壁上且与检测筒内部相连通的通气孔与第二排出口；所述用于土壤浸提液检测的检测室包括设置在第五挡板下方的精滤网、安装在检测筒外壁上的传感器、设置在检测筒内的与传感器相连的传感器探头以及分别设置在检测筒外壁上且与检测筒内部相连通的第二加液口与第三排出口。...

【技术特征摘要】
1.一种土壤现场便携式检测装置，其特征在于：包括检测筒，自上向下依次设置在检测筒内且分别与检测筒抽拉配合的第一挡板、第二挡板、第三挡板、第四挡板和第五挡板，以及分别安装在检测筒上下两端开口处的盖板与底板；所述检测筒包括自上向下依次设置的用于土壤粉碎的土壤粉碎室、用于土壤含水量测量的土壤含水量检测室、用于土壤称重的称重室、用于土壤浸提的搅拌浸提室、用于土壤浸提液精细化过滤的过滤室和用于土壤浸提液检测的检测室；所述用于土壤粉碎的土壤粉碎室包括土壤粉碎机构；所述土壤粉碎机构包括安装在盖板上的联轴器、通过第一连接杆与联轴器上端相连的手柄、与联轴器下端相连的转轴以及安装在转轴上的破碎叶片；所述用于土壤含水量测量的土壤含水量检测室包括设置在第一挡板下方的筛网、安装在检测筒外壁上的水分检测仪以及与水分检测仪相连的安装在检测筒内的传感器探针；所述用于土壤称重的称重室包括设置在第二挡板下方的重量传感平台以及安装在检测筒外壁上的且与重量传感平台相连的称重器；所述用于土壤浸提的搅拌浸提室包括土壤搅拌机构以及自上向下依次设置在检测筒外壁上且与检测筒内部相连通的第一加液口与第一排出口；所述土壤搅拌机构包括搅拌叶片、一端与搅拌叶片下端相连的方向转轴以及通过第二连接杆与方向转轴的另一端相连的摇柄；所述用于土壤浸提液精细化过滤的过滤室包括设置在第四挡板下方的粗滤网以及分别设置在检测筒外壁上且与检测筒内部相连通的通气孔与第二排出口；所述用于土壤浸提液检测的检测室包括设置在第五挡板下方的精滤网、安装在检测筒外壁上的传感器、设置在检测筒内的与传感器相连的传感器探头以及分别设置在检测筒外壁上且与检测筒内部相连通的第二加液口与第三排出口。2.根据权利要求1所述的一种土壤现场便携式检测装置，其特征在于：所述破碎叶片包括沿转轴周向均匀交叉设置的N个第一破碎叶片和N个第二破碎叶片，且第一破碎叶片和第二破碎叶片沿转轴轴向自上向下依次设置；所述第一破碎叶片和盖板之间的垂直距离、第一破碎叶片与第二破碎叶片之间的垂直距离、第二破碎叶片与第一挡板之间的垂直距离相等；所述第一破碎叶片和第二破碎叶片的结构相同，均包括若干依次相连的V型叶片，且V型叶片的底角为30~60°；所述破碎叶片采用金属或高分子材质的刀口。3.根据权利要求1所述的一种土壤现场便携式检测装置，其特征在于：所述盖板与检测筒筒壁之间、五块挡板与检测筒筒壁之间、传感器探针与检测筒筒壁之间、重量传感平台与检测筒筒壁之间、第二连接杆与检测筒筒壁之间、传感器探头与检测筒筒壁之间分别采用密封橡胶圈进行密封。4.根据权利要求1所述的一种土壤现场便携式检测装置，其特征在于：所述检测筒、盖板、五块挡板、底板以及重量传感平台的表面均采用高分子材料制作而成。5.根据权利要求1所述的一种土壤现场便携式检测装置，其特征在于：所述筛网、粗滤网和精滤网均采用金属或高分子尼龙材料；所述筛网和第一挡板之间的垂直距离、所述粗滤网和第四挡板之间的垂直距离、所述精滤网和第五挡板之间的垂直距离均为5~10cm；所述筛网的孔径为100~800目；所述粗滤网的孔径为300~1000目；所述精滤网的孔径为1200~2000目。6.根据权利要求1所述的一种土壤现场便携式检测装置，其特征在于：所述传感器探针包括三根均匀分布的等长的金属探针；所述金属探针的长度为20~40cm；相邻金属探针之间的垂直距离为5~12cm。7.根据权利要求1所述的一种土壤现场便携式检测装置，其特征在于：所述水分检测仪、称重器和传感器均包括自供电储能装置，且该自供电储能装置采用锂电池或太阳能供电；所述水分检测仪、称重器和传感器均包含无线模块。8.根据权利要求1所述的一种土壤现场便携式检测装置，其特征在于：所述第一加液口位于用于土壤浸提的搅拌浸提室的1/3~1/5高度处，第一加液口上设有开关盖子；所述第一排出口位于用于土壤浸提的搅拌浸提...

【专利技术属性】
技术研发人员：高钧，王儒敬，张俊卿，陈翔宇，魏圆圆，刘洋，朱利凯，汪玉冰，张正勇，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：安徽,34