一种氮反射指数检测仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种氮反射指数检测仪，包括外壳，微处理器，用于接收从入射光测量单元和反射光测量单元发送来的数据信号，根据数据信号获得氮反射指数；入射光测量单元，与微处理器连接，用于测量第一波长和第二波长入射光的能量，并将入射光的能量作为数据信号传输给微处理器；反射光测量单元，与微处理器连接，用于测量从被测作物上反射的第一波长和第二波长反射光的能量，并将反射光的能量作为数据信号传输给微处理器；显示单元，与微处理器连接，用于显示氮反射指数。本实用新型专利技术实施例通过测量入射光的能量和从被测作物上发射的反射光能量，来得到作物的氮反射指数ＮＲＩ，进而可以对作物的生长情况、谷物的品质、预测最后的产量做出判断。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种快速测量作物氮反射指数(Nitrogen Reflectance Index, NRI)的氮反射指数检测仪。
技术介绍
作物的品质除了受遗传因子控制外，也受植物营养的影响。研究表明，作物不同生育期营养状况与谷物的品质存在相关性。根据建立 的作物不同生育期叶片的氮素营养与谷物的品质的定量关系，就能根据作物的生长状况，即氮素的营养状况预测最终收获谷物的品质。 NRI可以用来估计作物的氮素状态，进而用来评价谷物的品质、预测 最后的产量。NRI检测既是作物生产的一个重要环节，也是调整作物生产布 局、提高作物资源合理配置和利用效率的有效手段。我国每年都投入 大量人力、物力对作物质量进行检测，但检测主要是利用室内仪器和 一些化学方法，分析周期长，费用高，效率低。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种基于光谱学原理无损测试技术， 通过无损测试方法探测作物的生理生化指标，进而监测作物的品质 指标，指导作物分级，大大加快作物的检测速度，具有快速、经 济、简便、无破坏和客观等优点的氮反射指数检测仪。为达到上述目的，本技术的技术方案提供一种氮反射指数检 测仪，包括外壳，微处理器，用于接收从入射光测量单元和反射光测量单元发送来的数据信号，并根据所述数据信号获得氮反射指数；入 射光测量单元，与所述微处理器连接，用于测量第一波长和第二波长 入射光的能量，并将所述入射光的能量作为数据信号传输给所述微处理器；反射光测量单元，与所述微处理器连接，用于测量从被测作物 上反射的第一波长和第二波长反射光的能量，并将所述反射光的能量 作为数据信号传输给所述微处理器；显示单元，与所述微处理器连接, 用于显示所述微处理器获得的氮反射指数。其中，所述入射光测量单元包括均位于所述氮反射指数检测仪顶端的第一波长入射光测量子单元和第二波长入射光测量子单元；所述反射光测量单元包括均位于所述氮反射指数检测仪底端的第一波长 反射光测量子单元和第二波长反射光测量子单元。其中，所述第一波长入射光测量子单元包括只让第一波长入射光通过的第一波长滤光片，以及设置于所述第一波长滤光片下端，用 于测量所述第一波长入射光能量的第一光学数字传感器。其中，所述第一波长入射光测量子单元还包括第一漫反射体， 设置于所示第一波长滤光片上端，用于扩大所述第一波长入射光的入 射角度。其中，所述第二波长入射光测量子单元包括只让第二波长入射 光通过的第二波长滤光片，以及设置于所述第二波长滤光片下端，用 于测量所述第二波长入射光能量的第二光学数字传感器。其中，所述第二波长入射光测量子单元还包括第二漫反射体， 设置于所示第二波长滤光片上端，用于扩大所述第二波长入射光的入 射角度。其中，所述第一波长反射光测量子单元包括设置于最底端的用 于将从被测作物上发射的反射光成像的第一物镜；设置于所述第一物 镜上端的只让第一波长反射光通过的第一波长滤光片；设置于所述第 一波长滤光片上端，用于测量所述第一波长反射光能量的第一光电探 观!l器。其中，所述第二波长反射光测量子单元包括设置于最底端的用于将从被测作物上发射的反射光成像的第二物镜；设置于所述第二物镜上端的只让第二波长反射光通过的第二波长滤光片；设置于所述第 二波长滤光片上端，用于测量所述第二波长反射光能量的第二光电探 测器。其中，所述氮反射指数检测仪还包括数据传输单元，与所述微处 理器连接，用于所述微处理器与上位机进行数据通信。其中，述氮反射指数检测仪还包括数据存储单元，与所述微处理 器连接，用于存储所述微处理器获得的氮反射指数数据。上述技术技术方案仅是本技术的一个优选技术方案，具 有如下优点通过釆集入射光能量和从被测作物上反射的反射光能 量，进而获得氮反射指数，具有操作简单，测量便捷，结构精巧，便 于携带，方便管理者对作物进行实时评价、诊断，以便迅速采取应对 措施。本技术成本低，面向农业巿场，便于大范围推广使用。附图说明图1是本技术实施例的 一 种氮反射指数检测仪的结构示意图2是本技术实施例的一种氮反射指数检测仪的结构原理图3是本技术实施例的一种氮反射指数检测仪的电源接口电 路图4是本技术实施例的一种氣反射指数检测仪的按键接口电 路图5是本技术实施例的一种氮反射指数检测仪的JTAG调试 接口电路图6是本技术实施例的一种氮反射指数检测仪的发射光测量 适配电路图7是本技术实施例的一种氮反射指数检测仪的微处理器接 口电路图；图8是本技术实施例的一种氮反射指数检测仪的入射光适配 电路图9是本技术实施例的一种氮反射指数检测仪的串口接口电路图10是本技术实施例的一种氮反射指数检测仪的FLASH接口电路图。其中1、第一光学数字传感器；2、第一波长滤光片，3、漫反射 体，4、第二光学数字传感器，5、第二波长滤光片，6、外壳，7、 第一物镜，8、第一波长滤光片，9、第一光电探测器，10、三角架， 11、第二物镜B, 12、第二波长滤光片，13、第二光电探测器。具体实施方式以下结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式作进一步 详细描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方 案，而不能以此来限制本技术的保护范围。结合图1图2可以看出，本技术氮反射指数检测仪包括外壳 6、微处理器、入射光测量单元、反射光测量单元、显示单元、数据 传输单元和数据存储单元，其中入射光测量单元、反射光测量单元、 显示单元、数据传输单元和数据存储单元均于微处理器连接，进行数 据传输和处理。入射光测量单元用于测量入射光的能量，反射光测量 单元用于测量从被测作物上反射的反射光的能量，两者将测量的入射 光能量和反射光能量传输给微处理器，微处理器根据两个数据进行计 算，获得测量作物氮反射指数NRI,并通过显示单元将NRI显示出 来，还可以通过数据存储单元将数据保存在存储器内，也可以通过数 据传输电路将数据传输给上位机，以便进一步处理。数据传输单元还 可以与上位机通信，用于更新微处理器内的程序。数据传输单元的接 口可以为串口，例如RS232接口，也可以为RS485或RS422或其他 接口，例如通用串行总线(Universal Serial Bus, USB)接口。入射光测量单元包括第一波长入射光测量子单元和第二波长入射光测量 子单元，其中第一波长入射光测量子单元由从上到下依次设置的第一 漫反射体、第一波长滤光片2和第一光学数字传感器1，第二波长入 射光测量子单元由从上到下依次设置的第二漫反射体、第二波长滤光 片5和第二光学数字传感器4，第一漫反射体和第二漫反射体可以分 开，也可以为一体，例如图l所示，第一漫反射体和第二漫反射体合 并为漫反射体3。反射光测量单元包括第一波长反射光测量子单元和 第二波长反射光测量子单元，其中，第一波长反射光测量子单元从下到上依次设置有第一物镜7、第一波长滤光片8和第一光电探测器9，第二波长反射光测量子单元从下到上依次设置有第二物镜11、第二波长滤光片12和第二光电探测器13。第一波长滤光片8和第一波长 滤光片2为完全相同的滤光片，均是通过波长为570nm处的第一波 长的入射光。第二波长滤光片12和第二波长滤光片5也是完全相同 的滤光片，均是通过波长为670nm处的第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氮反射指数检测仪，包括外壳，其特征在于，还包括：　　　　微处理器，用于接收从入射光测量单元和反射光测量单元发送来的数据信号，并根据所述数据信号获得氮反射指数；　　　　入射光测量单元，与所述微处理器连接，用于测量第一波长和第二波长入射光的能量，并将所述入射光的能量作为数据信号传输给所述微处理器；　　　　反射光测量单元，与所述微处理器连接，用于测量从被测作物上反射的第一波长和第二波长反射光的能量，并将所述反射光的能量作为数据信号传输给所述微处理器；　　　　显示单元，与所述微处理器连接，用于显示所述微处理器获得的氮反射指数。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙刚，黄文江，郑文刚，王纪华，宋晓宇，王鹏飞，马智宏，李伟国，
申请(专利权)人：北京农业信息技术研究中心，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]