一种土壤有机质的测定装置及快速测定方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种土壤有机质的测定装置及快速测定方法，属于检测技术领域。本发明专利技术的测定装置包括：试杯、传送带、用于驱动传送带运转的驱动机构以及控制器，所述传送带上卡设有多个用于存放试剂的滴液机构；所述试杯上环绕有加热圈，所述试杯的侧壁位于加热圈上方的位置设有冷凝装置；所述加热圈、冷凝装置以及滴液机构均与控制器电连接；所述试杯内设有搅拌装置。本发明专利技术的测定装置结构简单、测量准确，使用该测定装置能够实现土壤中有机质的自动化检测。

A Device for Determining Soil Organic Matter and a Rapid Method for Determining Soil Organic Matter

The invention relates to a measuring device for soil organic matter and a fast measuring method, belonging to the technical field of detection. The measuring device of the present invention includes a test cup, a conveyor belt, a driving mechanism and a controller for driving the conveyor belt to run, and the conveyor belt is clamped with a plurality of dropping mechanisms for storing reagents; the test cup is surrounded by a heating ring, and the side wall of the test cup is positioned above the heating ring; the heating ring, the condensing device and the dropping mechanism are all controlled and controlled. The apparatus is electrically connected, and the test cup is provided with a stirring device. The measuring device of the invention has simple structure and accurate measurement, and the automatic detection of organic matter in soil can be realized by using the measuring device.

【技术实现步骤摘要】
一种土壤有机质的测定装置及快速测定方法
本专利技术属于检测
，涉及一种土壤有机质的测定装置及快速测定方法。
技术介绍
土壤有机质含量的多少，是土壤肥力高低的一个重要指标。土壤有机质测定现行的国标主要有干烧法和湿烧法两种。干烧法的依据主要有《燃烧氧化-非分散红外法(HJ695-2014)》，但是干烧法需要使用总有机碳测定仪，成本昂贵。湿烧法主要采用重铬酸钾氧化法进行测定，又分为滴定法(GB7857-87，GB9834-88和LY/T1121.6-2006)和比色法(重铬酸钾氧化-分光光度法HJ615-2011)。虽然重铬酸钾氧化法具有测定结果准确、重现性好的优点，但是一般需要采用油浴或电沙浴的方式来进行加热消解，温度不易控制，电沙浴温度不均，加热消解耗时长，耗能高，油浴污染大，试管等器皿不易清洗，操作麻烦，人工消耗大，效率低，分光光度法受试剂颜色和混浊度影响，导致检测结果误差大。重铬酸钾氧化法中需要汞盐、铬盐、银盐，废液中含有大量的贵金属银盐、铬盐及剧毒的汞盐，未经处理直接排放，既造成大量贵金属的流失，又对水体造成严重污染，并且废液中的汞盐很难处理。另外，土壤中的有机质通常与其他的无机物和有机物通过化学键或吸附作用连接，甚至被无机质包裹，导致在消解过程中有机质的氧化更加困难费时。另外，现有技术中对土壤进行加热消解后，往往是将样品用蠕动泵吸出至滴定瓶中，而此过程，并不能保证蠕动泵将土壤样品完全抽吸至滴定瓶中，这就导致土壤样品损失，导致后期测量结果不准确。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种结构简单、测量准确的土壤有机质的测定装置。本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种土壤有机质的测定装置，包括：试杯、传送带、用于驱动传送带运转的驱动机构以及控制器，所述传送带上卡设有多个用于存放试剂的滴液机构，所述滴液机构包括第一滴液机构、第二滴液机构、第三滴液机构和第四滴液机构，分别依次存放氧化消解试剂、蒸馏水、指示剂和滴定试剂；所述试杯上环绕有加热圈，所述试杯的侧壁位于加热圈上方的位置设有冷凝装置；所述加热圈、冷凝装置以及滴液机构均与控制器电连接；所述试杯内设有搅拌装置。本专利技术的测定装置在土壤样品称量后加入到试杯中，通过控制器控制第一滴液机构，使得第一滴液机构自动定量的向试杯内滴落重铬酸钾溶液，当第一滴液机构完成滴液后，控制器控制加热圈对试杯进行加热，于此同时，控制器控制搅拌装置对试杯内土壤以及溶液进行搅拌，从而加快土壤的消解，而在加热过程中，控制器控制冷凝装置对试杯上端进行的冷凝降温，因冷凝装置设置在加热圈的上方，当试杯内的溶液气化且经过冷凝装置时，气化的溶液经过热交换后，重新液化并滴入试杯内，从而避免试杯内的溶液流失；当加热圈对试杯加热至一定时间后，控制器控制加热圈以及冷凝装置同时停止通电，此后，控制器带动驱动机构运转，使得驱动机构带动传送带运转，直至第二滴液机构位于试杯的正上方，之后，控制器控制第二滴液机构，使得第二滴液机构自动定量的向试杯内滴入蒸馏水，而在此过程中，搅拌装置始终处于运转的过程中，即，搅拌装置对试杯内土壤以及溶液进行搅拌，经过一定时间后，停止搅拌装置运转，并静置一定时间，于此同时，驱动机构再次带动传送带运转，使得第三滴液机构位于试杯的正上方，此后，控制器控制第三滴液机构，使得第三滴液机构自动定量的向试杯内滴落指示剂，之后，驱动机构再次带动传送带运转，使得第四滴液机构位于试杯的正上方，然后，控制器控制第四滴液机构，使得第四滴液机构500自动的向试杯内连续滴入硫酸亚铁铵溶液，且当试杯内的溶液接触硫酸亚铁铵溶液时，试杯内颜色将发生变化，如此，人们可根据试杯内的颜色变化判断土壤滴定是否完成，如此，避免土壤样品在滴定过程中，土壤样品损失，确保后期测量土壤的准确性。作为优选，每个所述滴液机构均包括具有出液口的液管，所述液管上设有用于开启出液口的滴液阀。作为优选，每个所述液管内插设有液位传感器，所述液位传感器以及滴液阀均与控制器电连接。作为优选，所述液管的侧面上设有将液管卡设在传送带上的卡环，所述传送带上设有对应卡环的固定座。安装时，需将液管通过卡环卡固在对应的固定座上，当驱动机构带动传送带运转的过程中，液管也随之运动，即，实现传送带带动液管运动，当传送带带动液管运动至试杯的正上方时，控制器控制滴液阀开启，使得液管内溶液能顺利通过出液口流出，而在此过程中，液位传感器始终检测液管内溶液的液位，因溶液通过出液口流出后，其在液管内液位将随之下降，且当液位传感器检测到的液位差等于液位传感器的预设值时，液位传感器产生电信号并传递给控制器，使得控制器控制对应的滴液阀关闭，即，将对应的出液口关闭，如此，便能实现滴液机构对溶液的自动定量输送，从而方便人们操作，也实现实验的精确控制。作为优选，所述驱动机构包括具有齿轮的驱动电机，所述传送带上设有与齿轮啮合的齿合面。在移动液管的过程中，控制器控制驱动电机开启，使得驱动电机带动齿轮同步转动，因传送带的齿合面与齿轮啮合，使得齿轮带动传送带同步运转，因卡环卡固在对应的固定座内，使得液管也随传送带的同步转动，直至将液管移动至试杯100的正上方。作为优选，所述搅拌装置包括搅拌电机以及搅拌桨，所述搅拌桨活动穿设于试杯内，所述搅拌电机电连接于控制器。在第一滴液机构以及第二滴液机构对试杯进行滴液的过程中，控制器始终控制搅拌电机开启，使得搅拌电机带动搅拌桨运动，从而加快土壤与溶液的混合。作为优选，所述冷凝装置包括缠绕于试杯侧面上的冷凝管以及泵体，所述冷凝管的输出口以及输入口均于泵体连接；所述泵体电连接于控制器。在加热圈对试杯下端进行加热的过程中，控制器控制泵体开启，使得冷凝水沿着冷凝管的路径运动，因冷凝管缠绕在试杯100侧面的上端，从而有效降低试杯上端的温度，也即，降低试杯内部上端的温度，从而避免试杯内的溶液因气化而流失，确保实验准确性。本专利技术的另一目的在于提供一种氧化消解效率高、试剂用量少、污染小的土壤有机质的快速测定方法，所述测定方法包括如下步骤：S1、预处理；S2、氧化消解，称取测定量的预处理后的土壤样品，放入权利要求1所述的测定装置的试杯中，启动控制器控制第一滴液机构自动完成氧化消解试剂的添加，并控制加热圈对试杯进行加热，控制搅拌装置对试杯内土壤样品和氧化消解试剂进行搅拌，控制冷凝装置对试杯上端进行冷凝降温；S3、滴定，氧化消解完成后，控制器控制加热圈和冷凝装置同时停止通电，然后控制驱动机构带动传送带运转，分别依次使第二滴液机构、第三滴液机构和第四滴液机构运转到试杯正上方，分别依次向试杯内滴入蒸馏水、指示剂和滴定试剂，记录滴定试剂消耗体积，计算有机质含量。作为优选，所述为氧化消解试剂重铬酸钾-硫酸溶液、所述滴定试剂为硫酸亚铁铵溶液。作为优选，所述步骤S1中所述预处理为在土壤样品中加入浸渍液进行浸渍处理，然后在微波条件下进行干燥处理，所述浸渍液包括水。作为优选，所述土壤样品与浸渍液的重量比为1:(1-1.5)。作为优选，所述微波处理的功率为400w-600w。本专利技术的土壤样品经过浸渍液浸渍后，组分之间的连接变得容易互相脱离，再经微波处理，在微波过程中样品中的水分吸热汽化，当内部蒸汽压力达到或超过土壤样品内部的结构张力时，使土壤样品从内部开始膨胀，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种土壤有机质的测定装置，其特征在于，包括：试杯(100)、传送带(200)、用于驱动传送带(200)运转的驱动机构(300)以及控制器(400)，所述传送带上卡设有多个用于存放试剂的滴液机构(500)，所述滴液机构(500)包括第一滴液机构、第二滴液机构、第三滴液机构和第四滴液机构，分别依次存放氧化消解试剂、蒸馏水、指示剂和滴定试剂；所述试杯上环绕有加热圈(110)，所述试杯的侧壁位于加热圈(100)上方的位置设有冷凝装置(600)；所述加热圈(110)、冷凝装置(600)以及滴液机构(500)均与控制器(400)电连接；所述试杯内设有搅拌装置。

【技术特征摘要】
1.一种土壤有机质的测定装置，其特征在于，包括：试杯(100)、传送带(200)、用于驱动传送带(200)运转的驱动机构(300)以及控制器(400)，所述传送带上卡设有多个用于存放试剂的滴液机构(500)，所述滴液机构(500)包括第一滴液机构、第二滴液机构、第三滴液机构和第四滴液机构，分别依次存放氧化消解试剂、蒸馏水、指示剂和滴定试剂；所述试杯上环绕有加热圈(110)，所述试杯的侧壁位于加热圈(100)上方的位置设有冷凝装置(600)；所述加热圈(110)、冷凝装置(600)以及滴液机构(500)均与控制器(400)电连接；所述试杯内设有搅拌装置。2.一种土壤有机质的快速测定方法，其特征在于，所述测定方法包括如下步骤：S1、预处理；S2、氧化消解，称取测定量的预处理后的土壤样品，放入权利要求1所述的测定装置的试杯(100)中，启动控制器(400)，控制第一滴液机构自动完成氧化消解试剂的添加，并控制加热圈(110)对试杯(100)进行加热，控制搅拌装置(700)对试杯内土壤样品和氧化消解试剂进行搅拌，控制冷凝装置(600)对试杯(100)上端进行冷凝降温；S3、滴定，氧化消解完成后，控制器(400)控制加热圈(110)和冷凝装置(600)同时停止通电，然后控制驱动机构(300)带动传送...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈碧君，杨惠，潘双叶，赵倩，钱成，罗宏德，胡财平，史敏杰，郭志远，傅晓钦，
申请(专利权)人：宁波市环境监测中心，
类型：发明
国别省市：浙江,33