本发明专利技术提供了土壤在位检测装置及方法，所述土壤在位检测装置包括光源、探测器和分析模块；壳体的底壁具有光学窗口，所述光源和探测器设置在所述壳体内，所述光源发出的激发光穿过所述光学窗口，土壤被激发后发出的检测光穿过所述光学窗口被所述探测器接收；支撑件设置在所述壳体的底部，所述滑动件设置在所述壳体底部的导轨上，用于在迎着所述支撑件正向移动时遮挡所述光学窗口，在背离所述支撑件反向移动时所述光学窗口裸露；传感器用于检测所述滑动件下侧的土壤的参数，所述参数是含水量和土壤颗粒平均粒径中至少一者。本发明专利技术具有检测误差小、一致性好等优点。一致性好等优点。一致性好等优点。
【技术实现步骤摘要】
土壤在位检测装置及方法
[0001]本专利技术涉及土壤检测，特别涉及土壤在位检测装置。
技术介绍
[0002]近年来土壤污染问题日益严重，针对土壤污染的检测手段，可分为实验室分析和现场分析两大类，其中实验室分析是现场采样后带回实验室进行样品处理和分析的方法，其测量精度高，但是时效性差，工作量大。现场分析手段又可细分为现场快速制样分析和原位检测，快速制样然后现场分析的手段，比实验室方法时效性高，但是针对大面积、大范围的检测需求，还是原位检测效率最高。当前的土壤原位检测技术，大多都是用手持式分析仪直接在原位检测土壤样品，收集土壤中污染物信息。这样就存在诸多不足，如：
[0003]1.如果不同的人来操作手持式分析仪器，就会导致土壤样品到分析仪检测窗口的距离不同，从而带来测量误差；
[0004]虽然很多原位分析仪都有可选配的测量支架，利用支架可以避免人手操作导致的距离波动，但是这种支架装置不能解决土壤表面不平整(仍然会导致不同检测位置实际测量距离的不同)问题。
[0005]2.由于原位检测没有进行样品预处理，土壤的松散程度、粒度、含水量等因素，也会造成很大测量误差，因此原位检测技术，一直作为土壤快速初筛手段，无法作为精确定量手段。
技术实现思路
[0006]为解决上述现有技术方案中的不足，本专利技术提供了土壤在位检测装置。
[0007]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0008]土壤在位检测装置，所述土壤在位检测装置包括光源、探测器和分析模块；所述土壤在位检测装置还包括：
[0009]壳体，所述壳体的底壁具有光学窗口，所述光源和探测器设置在所述壳体内，所述光源发出的激发光穿过所述光学窗口，土壤被激发后发出的检测光穿过所述光学窗口被所述探测器接收；
[0010]支撑件和滑动件，所述支撑件设置在所述壳体的底部，所述滑动件设置在所述壳体底部的导轨上，用于在迎着所述支撑件正向移动时遮挡所述光学窗口，在背离所述支撑件反向移动时所述光学窗口裸露；
[0011]传感器，所述传感器用于检测所述滑动件下侧的土壤的参数，所述参数是含水量和土壤颗粒平均粒径中至少一者。
[0012]为了降低土壤含水量对检测的影响，进一步地，所述传感器是水含量传感器，设置在所述支撑件或滑动件的底壁；所述土壤在位检测装置还包括加热模块，所述加热模块用于加热所述光学窗口下侧的土壤。
[0013]为了考虑土壤颗粒度对检测的影响，进一步地，所述传感器是摄像头和识别模块，
设置在所述壳体内，用于利用图像识别技术获得所述光学窗口下侧的土壤的平均粒径。
[0014]本专利技术的另一目的在于提供了土壤在位检测方法，该专利技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0015]土壤在位检测方法，所述土壤在位检测方法包括以下步骤：
[0016](A1)将土壤在位检测装置放置在土壤上，并施加向下的压力，所述检测装置下侧的土壤被压紧；
[0017](A2)获得所述检测装置下侧的土壤的含水量，并判断所述含水量是否低于设定值；
[0018]若是，记录含水量并进入下一步骤；
[0019]若否，则需加热所述检测装置下侧的土壤，直到含水量低于设定值；
[0020](A3)所述检测装置下侧的滑动件反向移动，使得所述滑动件上侧的壳体底壁的光学窗口裸露，所述光学窗口的下侧是待测土壤；
[0021](A4)所述壳体内的光源发出的激发光穿过所述光学窗口，并激发所述光学窗口下侧的土壤发出检测光，所述检测光穿过所述光学窗口，被探测器接收；
[0022](A5)分析模块分析所述探测器传送来的电信号，获得土壤中待测元素的初始浓度C1；
[0023](A6)利用所述记录的含水量去校正所述初始浓度，获得土壤中待测元素的真实浓度C2。
[0024]为了校正土壤含水量对检测的影响，进一步地，在步骤(A6)中，所述校正的方式为：
[0025]α、β为常数，X为所述记录含水量，E为所述待测元素的特征峰能量。
[0026]为了校正土壤颗粒度对检测的影响，进一步地，在步骤(A4)中，所述壳体内的摄像模块获得所述光学窗口下侧的土壤的图像，利用图像识别技术获得土壤颗粒的平均粒径D；
[0027]在步骤(A5)，利用所述平均粒径D去校正与待测元素对应的检测光强度I1。
[0028]为了校正土壤颗粒度对检测的影响，进一步地，校正后的与待测元素对应的检测光强度I2为：
[0029]A、B为与待测元素对应的常数。
[0030]为了降低土壤紧实度对检测的影响，进一步地，在步骤(A1)中，所述检测装置底侧的压力传感器输出数值，若所述数值达到阈值，则停止对检测装置施加向下压力。
[0031]为了校正土壤含水量对检测的影响，进一步地，所述滑动件的底部设置含水量传感器，加热模块用于加热所述滑动件。
[0032]为了校正土壤含水量对检测的影响，进一步地，在步骤(A3)
‑
(A6)中，含水量传感器检测检测装置下侧的土壤含水量，并根据需要地加热，使得土壤的含水量低于设定值。
[0033]与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果为：
[0034]1.检测误差小；
[0035]在壳体下侧设置了支撑件和滑动件，滑动件的厚度确定，当检测装置受压下移时，
压紧土壤，在滑动件移开后，光学窗口与其下侧压紧的土壤间的距离确定，压紧的土壤和距离的确定降低了检测误差；
[0036]在整个检测过程中，利用含水量传感器获得光学窗口下侧的压紧后土壤的含水量，并控制在一定范围内(低于设定值)，还利用含水量去校正待测元素的浓度，进一步降低了检测误差；
[0037]利用图像识别技术获得光学窗口下侧的压紧后土壤颗粒的平均粒径，并去校正待测元素的检测光强度，进一步地降低了检测误差；
[0038]利用检测装置底侧的压力传感器，使得每次检测时，土壤被压紧的程度相同，降低了检测误差；
[0039]2.检测一致性好；
[0040]检测距离为固定值，压紧后土壤含水量在设定范围内，在检测中不会因为操作人员不同而有偏差，保证了检测的一致性。
附图说明
[0041]参照附图，本专利技术的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本专利技术的技术方案，而并非意在对本专利技术的保护范围构成限制。图中：
[0042]图1是根据本专利技术实施例的土壤在位检测装置的结构示意图；
[0043]图2是根据本专利技术实施例的土壤在位检测方法的流程图。
具体实施方式
[0044]图1
‑
2和以下说明描述了本专利技术的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本专利技术。为了教导本专利技术技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本专利技术的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本专利技术的多个变型。由本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.土壤在位检测装置，所述土壤在位检测装置包括光源、探测器和分析模块；其特征在于，所述土壤在位检测装置还包括：壳体，所述壳体的底壁具有光学窗口，所述光源和探测器设置在所述壳体内，所述光源发出的激发光穿过所述光学窗口，土壤被激发后发出的检测光穿过所述光学窗口被所述探测器接收；支撑件和滑动件，所述支撑件设置在所述壳体的底部，所述滑动件设置在所述壳体底部的导轨上，用于在迎着所述支撑件正向移动时遮挡所述光学窗口，在背离所述支撑件反向移动时所述光学窗口裸露；传感器，所述传感器用于检测所述滑动件下侧的土壤的参数，所述参数是含水量和土壤颗粒平均粒径中至少一者。2.根据权利要求1所述的土壤在位检测装置，其特征在于，所述传感器是水含量传感器，设置在所述支撑件或滑动件的底壁；所述土壤在位检测装置还包括加热模块，所述加热模块用于加热所述光学窗口下侧的土壤。3.根据权利要求1所述的土壤在位检测装置，其特征在于，所述传感器是摄像头和识别模块，设置在所述壳体内，用于利用图像识别技术获得所述光学窗口下侧的土壤的平均粒径。4.土壤在位检测方法，所述土壤在位检测方法包括以下步骤：(A1)将土壤在位检测装置放置在土壤上，并施加向下的压力，所述检测装置下侧的土壤被压紧；(A2)获得所述检测装置下侧的土壤的含水量，并判断所述含水量是否低于设定值；若是，记录含水量并进入下一步骤；若否，则需加热所述检测装置下侧的土壤，直到含水量低于设定值；(A3)所述检测装置下侧的滑动件反向移动，使得所述滑动件上侧的壳体底壁的光学窗口裸露，所述光学窗口的下侧是待测...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶华俊，刘韬，
申请(专利权)人：杭州朋谱科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。