【技术实现步骤摘要】
一种基于激光探测分析技术的车载农作物氮素检测装置及其检测方法
本专利技术涉及作物氮素检测
，具体来说是一种基于激光探测分析技术的车载农作物氮素检测装置及其检测方法。
技术介绍
氮素是作物生长发育必需元素，在作物体内含量约为2％～4％。氮素是作物体内蛋白质、核酸、叶绿素a、叶绿素b、酶等重要化合物组成成分。在作物生长过程中，增加氮肥使用量能显著促进作物体内的新陈代谢与生长。近年来，为了提高作物产量，大量使用氮肥，过量施用氮肥不仅增加了生产成本，而且直接或间接地污染了环境。科学合理地使用氮肥，不仅可以确保作物产量和品质，而且还能提高氮肥利用率、降低生长成本、减少环境污染，而作物氮素的准确检测是科学合理使用氮肥的前提。作物氮素的常规检测方法是实验室化学定量分析。这种方法虽然准确度高，但该方法需要破坏性采样，费时、分析成本高，且实时性差，限制了其普遍使用，且不能实现高通量检测。基于光学技术的作物氮素检测方法，由于其实时、快速、准确、大范围、无损、成本低，获得了广泛关注。经对现有技术文献的检索发现，美国专利(专利...
【技术保护点】
1.一种基于激光探测分析技术的车载农作物氮素检测装置，包括农机车体，所述的农机车体驾驶室顶部安装有激光探头组件，所述的激光探头组件的输出端通过CAN总线与工业显示屏的输入端相连，其特征在于：/n所述的激光探头组件包括激光发射模块和光接收模块，所述的激光发射模块包括第一激光二级管和第二激光二级管，第一激光二级管与第二激光二级管的位置相平行且其发射端口的延长线均与农机车体驾驶室顶部水平面呈45度夹角。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于激光探测分析技术的车载农作物氮素检测装置，包括农机车体，所述的农机车体驾驶室顶部安装有激光探头组件，所述的激光探头组件的输出端通过CAN总线与工业显示屏的输入端相连，其特征在于：
所述的激光探头组件包括激光发射模块和光接收模块，所述的激光发射模块包括第一激光二级管和第二激光二级管，第一激光二级管与第二激光二级管的位置相平行且其发射端口的延长线均与农机车体驾驶室顶部水平面呈45度夹角。
2.根据权利要求1所述的一种基于激光探测分析技术的车载农作物氮素检测装置，其特征在于：所述的光接收模块包括第一平透镜、第二平透镜、第一窄带滤光片、第二窄带滤光片、第一光电二极管、第二光电二极管、第一前置放大器、第二前置放大器，第一平透镜和第二平透镜收集作物漫反射光分别聚焦于对应的第一激光二级管与第二激光二级管。
3.根据权利要求1所述的一种基于激光探测分析技术的车载农作物氮素检测装置，其特征在于：所述的第一激光二极管的波长为730nm、第二激光二极管的波长为808nm，第一激光二级管和第二激光二级管功率均为1瓦。
4.根据权利要求2所述的一种基于激光探测分析技术的车载农作物氮素检测装置，其特征在于：所述第一窄带滤光片和第二窄带滤光片的波长分别为730nm、808nm，带宽均为10nm；第一平透镜、第二平透镜的焦距均为30mm。
5.根据权利要求1所述的一种基于激光探测分析技术的车载农作物氮素检测装置，其特征在于：所述的激光发射模块还包括第一激光驱动器、第二激光驱动器、第一温度传感器、第二温度传感器、第一温度控制器、第二温度控制器、第一分束器、第二分束器、第一光电二极管、第一放大电路、第一反馈电路、第二光电二极管、第二放大电路、第二反馈电路；第一前置放大器、第二前置放大器分别放大对应的光电二极管信号，第一前置放大器、第二前置放大器放大倍率自动调节，数字锁相放大器连接光接收模块，数字锁相放大器为双通道，数字锁相放大器内部集成有信号发生模块，输出第一方波和第二方波分别调制第一激光二极管、第二激光二极管，两方波频率相同，第二方波经过了反相电路，相位与第一方波相差180°，数字锁相放大器解调来自光接收模块的信号，数字锁相放大器信号输出端连接模数转换...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪六三，王儒敬，黄子良，刘源，黄河，
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
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